Määritelmä ja rakenne
Grafiittielektrodi on valmistetusta grafiitista valmistettu koneistettu sylinteri, jonka kummassakin päässä on kartiomainen kierreholkki. Se valmistetaan koksin täyteaineesta ja pikisideaineesta, muodostetaan suulakepuristamalla tai puristamalla, paistetaan, grafitoidaan ja koneistetaan sitten kokoon. Jokaisen osan mukana toimitetaan yksi tai useampi grafiittinippa, jotka ruuvataan pistokkeisiin. Osan halkaisija on tasainen sen pituudella ja päät on koneistettu litteiksi ja neliömäisiksi siten, että virta kulkee osasta toiseen nipan läpi ilman rakoa.
Laatu ja halkaisija -sarja
Elektrodit on ryhmitelty normaalitehoisiin, suuritehoisiin ja erittäin{0}}korkeisiin-teholuokkiin, lyhennettyinä RP, HP ja UHP. Laatu määrittää virrantiheyden, jota voidaan kuljettaa turvallisesti, ja merkintä ilmoittaa yleensä nimellishalkaisijan, joten UHP500-elektrodi on ultra-suuritehoinen-elektrodi, jonka halkaisija on noin 500 mm. Vakiopituudet ovat 1 800, 2 100 ja 2 400 mm, ja isoille uuneille on pidempi osa. Halkaisijan tulee vastata uunin muuntajaa, elektrodipylvään puristinta ja nykyistä ohjelmaa, joten laatu ja koko valitaan yhdessä.
Toiminto kaariuunin sisällä
Uunin sisällä elektrodilla on kolme tehtävää. Se johtaa uunin virran virtakiskojärjestelmästä lataukseen, se iskee ja ylläpitää kaaria, joka muuttaa sähköenergian lämmöksi, ja se siirtää tämän lämmön romuun säteilyn ja metallikylvyn kaarikiinnityksen kautta. Koska kaari muodostuu kärkeen, kärki on elektrodin kuumin osa ja se osa, joka kuluu nopeimmin. Valokaarilämpötila voi ylittää 3500 celsiusastetta, minkä vuoksi hiili, jonka sublimaatiopiste on erittäin korkea, on materiaalin valinta.
Sarakkeen laajentaminen kulutuksen mukaan
Alhaalta kuluu asteittain elektrodikolonni, joten uunin tulee pystyä lisäämään uusia osia yläosaan pysähtymättä. Pylväs on kiinni puristimessa, joka kuljettaa myös virtaa, ja puristin voidaan vapauttaa ja tarttua takaisin-alakohtaan, jotta elektrodi liukuu alas, kun kärki lyhenee. Kun pilarin yläosa saavuttaa puristimen, uusi osa ruuvataan esillä olevaan pistorasiaan. Tämä sykli toistuu koko kampanjan ajan, ja liitoksen kokoamiskuri määrittää, kuinka luotettavasti kolonni toimii.
Kulutus- ja vaihtokäytäntö
Elektrodien kulutus mitataan kilogrammoina nestemäisen teräksen tonnia kohden ja se on uunipajan keskeinen suorituskykymittari. Hyvin-käytetyn ultrasuuritehoisen-uunin nettokulutus on tyypillisesti noin 1,5–2,5 kilogrammaa tonnia kohden. Kulutus sisältää kärjen häviämisen sublimaatiosta ja kaaren eroosiosta, sivuseinien häviöstä hapettumisen seurauksena ja satunnaista menetystä rikkoutumisesta. Vaihtokäytäntö kattaa suunnitellun uusien osien lisäämisen, mekaanisia vaurioita estävät käsittelysäännöt sekä kierteiden tarkastuksen, jotta kulunutta nippaa ei käytetä uudelleen uuden osan kanssa.
Usein kysytyt kysymykset
K: Mikä tarkalleen on grafiittielektrodi?
Valmistettua grafiittia koneistettu sylinteri, jonka molemmissa päissä on kierreholkki, jota käytetään johtamaan virtaa valokaariuuniin ja muodostamaan sulatuskaaren.
K: Kuinka monta elektrodia uuni käyttää?
Kolmivaiheisessa vaihtovirtauunissa käytetään kolmea elektrodia, jotka on järjestetty tulisijan yläpuolelle kolmioon. Tasavirtauuneissa voidaan käyttää yhtä elektrodia ja pohjaelektrodia.
K: Mitä eroa on RP:n, HP:n ja UHP:n välillä?
Kirjaimet tarkoittavat tavallista tehoa, suurta tehoa ja ultra{0}}suuria tehoa, ja ne kuvaavat virrantiheyttä, jonka elektrodi voi kantaa. Ultra-korkeat-tehot on suunniteltu vaativimpiin uuneihin.
K: Kuinka elektrodi saavuttaa kylvyn kuluessaan?
Pidike vapautuu ja tarttuu takaisin{0}}alakohtaan, jolloin pylväs liukuu alas, ja uudet osat ruuvataan pylvään yläosaan tarpeen mukaan.
K: Kuinka kauan yksi elektrodiosa kestää?
Se riippuu uunista ja laadusta, mutta kulutus noin 1,5–2,5 kilogrammaa terästonnia kohden antaa luokkaa-hyvin-suuritehoiselle-asennukselle.
K: Mitä tapahtuu, jos elektrodi rikkoutuu?
Alaosa putoaa kylpyyn tai lataukseen, virta katkeaa, uuni on avattava ja sirpale poistettava, joten rikkoutuminen on kallein vikatila normaalikäytössä.