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石墨电有能够耐受大电流条件的特性,另外,在适当的粗加工设定条件下,含碳元素的钢工件的加工时产生的腐蚀物和在工作液的高温下产生的分解物中的碳粒子,由于极性效果,一部分腐蚀物、碳粒子附着在电极表面而形成保护层,粗加工中的石墨电极的损失极小。
石墨材料的热膨胀系数小,铜材料的热膨胀系数是石墨材料的4倍,因此在放电加工中石墨电极与铜电极相比难以变形,能够得到更稳定可靠的加工精度。 特别是在加工深而窄筋的部位的情况下,如果局部变高,则铜电极容易产生弯曲变形,但石墨电极不会这样; 对于长宽比大的铜电极,在加工设定时需要通过修正一定的热膨胀值来修正尺寸,但不需要石墨电极。
石墨电极生产特点
(1)生产周期长。普通功率石墨电极的生产周期为45天左右,功率石墨电极的生产周期达70天以上,而需要多次浸渍的石墨电极接头生产周期更长。
(2)能源消耗较高。生产1t普通功率石墨电极需要消耗电能6000kW·h左右,煤气或天然气数千立方米,冶金焦粒和冶金焦粉约1t。
(3)生产工序很多。 生产工艺包括原料焙烧、粉碎、配料、混炼、成型、焙烧、浸渍、石墨化、机械加工等。 其生产需要大量的机械设备和特殊结构的窑炉,建设投资大,投资回收期长。
优点
(1)石墨电极单位消耗的较少,生产成本有一定的降低。
(2) 石墨电极所耗电能较少,节约单位炼钢电消耗量,节约了生产成本,节能。
(3) 由于石墨电极换次数较少,就较少了操作工人劳动量和危险系数,提高了生产效率。
(4) 石墨电极是低消耗和低污染产品,在节能减排环保提倡的今天,具有非常重要的社会意义。
普通功率石墨电极允许使用电流密度低于 17A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。
高功率石墨电极允许使用电流密度为18~25A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢的高功率电弧炉。 功率石墨电极 允许使用电流密度大于 25A/厘米 2的石墨电极。主要用于功率炼钢电弧炉。
石墨是非金属材料,熔点非常高,达到3 650℃,铜的熔点为1083℃,因此石墨电极可以承受更大的电流设定条件。放电面积和电极尺寸的比例越大,石墨材料粗加工的性就越明显。石墨的导热系数是铜的三分之一,放电过程中产生的热量对去除金属材料更有效,因此在中间精加工中处理效率比铜电。加工经验表明,在正确的使用条件下,石墨电极的放电处理速度比整个铜电极快1.5~2倍。
石墨化工序是石墨电极生产的重要工序,而串接石墨化工艺是国际上较的技术,是国内的技术。使用该技术进行石墨化加工,制成的产品不仅质量好,而且可以节约大量电力,其每吨电耗仅3200度,与传统的石墨化工艺相比,每吨节电1000多度,可大大降低生产成本。
大功率石墨电极允许使用电流密度为18 ~ 25a/cm2的石墨电极,主要用于炼钢用大功率电弧炉。功率石墨电极允许使用电流密度大于25A/ cm2的石墨电极。主要用于功率炼钢电弧炉。