Per i diversi tipi di elettrodi in carbonio e grafite, a seconda del loro utilizzo, esistono requisiti d'uso e indicatori di qualità specifici. Quando si valuta quale tipo di materia prima utilizzare per un determinato prodotto, è necessario innanzitutto studiare come soddisfare tali requisiti e indicatori di qualità specifici.
(1) La selezione delle materie prime per l'elettrodo di grafite conduttiva utilizzato nel processo elettrometallurgico come la produzione di acciaio tramite forno ad arco elettrico.
L'elettrodo di grafite conduttiva utilizzato nei processi elettrometallurgici come la produzione di acciaio tramite forno ad arco elettrico (EAF) deve possedere una buona conduttività, un'adeguata resistenza meccanica, una buona resistenza al raffreddamento e al riscaldamento ad alta temperatura, resistenza alla corrosione e un basso contenuto di impurità.
① Gli elettrodi di grafite di alta qualità vengono prodotti a partire da coke di petrolio, coke di pece e altre materie prime a basso contenuto di ceneri. Tuttavia, la produzione di elettrodi di grafite richiede più attrezzature, un lungo processo produttivo e una tecnologia complessa, e il consumo energetico di 1 tonnellata di elettrodi di grafite è di 6000-7000 kWh.
② Per la produzione di elettrodi di carbonio si utilizza antracite di alta qualità o coke metallurgico come materia prima. La produzione di elettrodi di carbonio non richiede apparecchiature di grafitizzazione e gli altri processi produttivi sono gli stessi della produzione di elettrodi di grafite. La conduttività degli elettrodi di carbonio è molto inferiore a quella degli elettrodi di grafite. La resistività degli elettrodi di carbonio è generalmente 2-3 volte superiore a quella degli elettrodi di grafite. Il contenuto di ceneri varia in base alla qualità delle materie prime e si aggira intorno al 10%. Tuttavia, dopo una pulizia specifica, il contenuto di ceneri dell'antracite può essere ridotto a meno del 5%. Il contenuto di ceneri del prodotto può essere ulteriormente ridotto a circa l'1,0% se il prodotto viene grafitizzato. Gli elettrodi di carbonio possono essere utilizzati per la fusione di acciaio e ferroleghe comuni in forni ad arco elettrico (EAF).
③ Utilizzando la grafite naturale come materia prima, è stato prodotto un elettrodo di grafite naturale. La grafite naturale può essere utilizzata solo dopo essere stata accuratamente selezionata e dopo averne ridotto il contenuto di ceneri. La resistività dell'elettrodo di grafite naturale è circa il doppio di quella dell'elettrodo grafitizzato. Tuttavia, la resistenza meccanica è relativamente bassa e si rompe facilmente durante l'uso. Nelle aree con abbondante produzione di grafite naturale, è possibile produrre elettrodi di grafite naturale per alimentare piccoli forni ad arco elettrico (EAF) per la fusione dell'acciaio comune prodotto con gli EAF. Quando si utilizza la grafite naturale per produrre elettrodi conduttivi, le attrezzature e la tecnologia sono facili da realizzare e padroneggiare.
④ L'elettrodo di grafite viene utilizzato per produrre elettrodi rigenerati (o elettrodi di rottura grafitizzati) tramite frantumazione e macinazione di detriti di taglio o prodotti di scarto. Il contenuto di ceneri del prodotto non è elevato (circa l'1%) e la sua conduttività è inferiore a quella dell'elettrodo grafitizzato. La sua resistività è circa 1,5 volte superiore a quella dell'elettrodo grafitizzato, ma il suo effetto applicativo è migliore di quello dell'elettrodo di grafite naturale. Sebbene sia facile padroneggiare la tecnologia e le attrezzature per produrre elettrodi rigenerati, la fonte di materia prima per la grafitizzazione è limitata, quindi questa via non rappresenta la direzione di sviluppo.
Data di pubblicazione: 11 giugno 2021