Ultra-suuritehoiset (UHP) grafiittielektrodit määritetään aina, kun uuni tarvitsee erittäin suuren virrantiheyden pienen poikki-leikkauksen kautta yhdistettynä äkillisen lämpöiskun sietokykyyn. Niiden rooli kullakin toimialalla johtuu samoista kolmesta ominaisuudesta: alhainen sähkövastus, korkea lämpöstabiilisuus ja hyvä hapettumisenkestävyys kärjessä. Alla oleva luettelo kattaa alat, joilla UHP-laatu on tavanomainen valinta vaihtoehtona.
Sähkökaariuunien teräksen valmistus
Suurin sovellus on romu{0}}teräksen valmistus valokaariuuneissa. Elektrodit johtavat virran muuntajasta romuvaraukseen, ja elektrodin kärjen ja metallin väliin muodostuu kaari. Yli 3000 C kaaren lämpötilat sulattavat varauksen. UHP-laatua käytetään, koska muuntajan toisiovirta on korkea ja väliottojakso on lyhyt: elektrodin virrantiheydet on oltava noin 25-30 A/cm2 tai enemmän ilman liiallista kärjen eroosiota. Kulutus mitataan normaalisti kilogrammoina elektrodia tonnia nestemäistä terästä kohti, ja vakaa valokaaren käyttäytyminen riippuu yhtä paljon elektrodin liitoksesta kuin rungosta.
Toissijainen metallurgia ja erikoisteräkset
Kauhanuuneissa, tyhjiökaasunpoistajissa ja vastaavissa yksiköissä käytetään elektrodeja uudelleenlämmitykseen ja seostukseen. Virrantiheys on pienempi kuin primääriuunissa, joten UHP- ja HP-laadun sekoitus on yleinen. Vaatimuksena on valokaarivakaus ja puhtaus raakavoiman sijaan: kaaren liike, kuonan koostumus ja grafiitin poiminta- vaikuttavat teräksen lopulliseen laatuun, minkä vuoksi tämän segmentin toimijat määrittävät tiukat resistiivisyystoleranssit ja sopivat nipat.
Toimialat yhdellä silmäyksellä
| Teollisuus | Uunin velvollisuus | Tavallinen arvosana |
|---|---|---|
| Teräsromun sulatus | Ensisijainen kaarisulatus, korkea virta | UHP |
| Toissijainen metallurgia | Kauhan uudelleenlämmitys ja seostus | HP ja UHP |
| Ferroseos ja pii | Uppokaaren pienennys | UHP, suuri halkaisija |
| Kalsiumkarbidi, fosfori | Lataa lämmitys vähentääksesi | HP ja UHP |
| Hiilituotteet | Grafitointi lämpökäsittely | UHP |
Usein kysytyt kysymykset
Q:Miksi nykyaikaisessa kaariuunissa käytetään UHP-laatua tavallisen teholuokan sijaan?
V: Koska muuntajan virrat ovat korkeita. UHP-elektrodit kestävät noin 25-30 A/cm2 ja enemmän, kun taas tavalliset teholuokat ovat yleensä rajoitettu noin 20 A/cm2.
Q:Käytetäänkö grafiittielektrodeja anodeina alumiinin sulatuksessa?
V: Pelkistyskennon kuluvat anodit ja katodilohkot ovat hiilimateriaaleja. Grafiittielektrodeja käytetään vastaavissa tehtävissä, kuten grafitointiuuneissa ja virtaa kuljettavissa komponenteissa kennoanodien sijaan.
Q:Mikä määrittää elektrodien kulutuksen ferroseosuunissa?
V: Varauksen koostumus, sivuhapetus, kuonaolosuhteet ja hanan lämpötila. Upotuskaarikäytössä elektrodin kärki on suurelta osin suojattu kuormitukselta, joten sivuhapetus ja rikkoutuminen ovat usein hallitsevia häviöitä.
Q:Voiko yksi elektrodilaatu palvella useita toimialoja?
V: Mekaanisesti kyllä, mutta virrantiheys ja lämpökierto vaihtelevat. Kulutus ja rikkoutuminen pysyvät hallinnassa, kun laatu vastaa käyttötarkoitusta.
Q:Mikä ominaisuus on tärkein kaikissa näissä sovelluksissa?
V: Sähköinen resistiivisyys, koska se asettaa joulehäviöt suoraan, minkä jälkeen irtotiheys ja taivutuslujuus mekaanista selviytymistä varten. Vakiotestimenetelmiä ovat ASTM C611, ASTM C559 ja ASTM C651.