כיצד פועלות אלקטרודות גרפיט?

בואו נדבר על איך אלקטרודות גרפיט פועלות, תהליך ייצור אלקטרודות גרפיט ומדוע יש צורך להחליף אלקטרודות גרפיט?
1. כיצד פועלות אלקטרודות גרפיט?
האלקטרודות הן חלק ממכסה הכבשן ומורכבות לעמודות. לאחר מכן, חשמל עובר דרך האלקטרודות ויוצר קשת של חום עז הממיסה את גרוטאות הפלדה.
האלקטרודות מוזזות מטה אל הגרוטאות במהלך תקופת ההיתוך. לאחר מכן נוצרת קשת בין האלקטרודה למתכת. בהתחשב בהיבט ההגנה, נבחר מתח נמוך לשם כך. לאחר שהקשת מוגנת על ידי האלקטרודות, המתח מוגבר כדי להאיץ את תהליך ההיתוך.
2. תהליך ייצור אלקטרודות גרפיט
אלקטרודת הגרפיט עשויה בעיקר מקולה נפט וקוק מחט, וביטומן פחם משמש כחומר מקשר. היא מיוצרת על ידי קלצינציה, תערובת, לישה, כבישה, קלייה, גרפיטיזציה ועיבוד שבבי. מטרתה לפרוק אנרגיה חשמלית בצורת קשת חשמלית בכבשן קשת חשמלית. המוליך המחמם וממיס את המטען ניתן לחלק לאלקטרודת גרפיט בעלת הספק נפוץ, אלקטרודת גרפיט בעלת הספק גבוה ואלקטרודת גרפיט בעלת הספק גבוה במיוחד, לפי מדד האיכות שלה.

3. מדוע יש צורך להחליף אלקטרודות גרפיט?
על פי עקרון הצריכה, ישנן מספר סיבות להחלפת אלקטרודות גרפיט.
• שימוש סופי: אלה כוללים סובלימציה של חומר גרפיט הנגרמת על ידי הטמפרטורה הגבוהה של הקשת ואובדן התגובה הכימית בין האלקטרודה לפלדה המותכת והסיגים. קצב הסובלימציה בטמפרטורה גבוהה בסוף תלוי בעיקר בצפיפות הזרם העוברת דרך האלקטרודה; קשור גם לקוטר צד האלקטרודה לאחר החמצון; הצריכה הסופית קשורה גם לשאלה האם להכניס את האלקטרודה למים של הפלדה כדי להגדיל את הפחמן.
• חמצון רוחבי: ההרכב הכימי של האלקטרודה הוא פחמן. פחמן יתחמצן עם אוויר, אדי מים ופחמן דו-חמצני בתנאים מסוימים, וכמות החמצון של צד האלקטרודה קשורה לקצב החמצון של היחידה ולשטח החשיפה. בדרך כלל, חמצון צד האלקטרודה מהווה כ-50% מצריכת האלקטרודה הכוללת. בשנים האחרונות, על מנת לשפר את מהירות ההתכה של תנור חשמלי, תדירות פעולת ניפוח החמצן גדלה, מה שמוביל לעלייה באובדן החמצון של האלקטרודה.
• אובדן שיורי: כאשר האלקטרודה נמצאת בשימוש רציף בצומת האלקטרודות העליונות והתחתונות, חלק קטן מהאלקטרודה או המפרק מתנתק עקב דילול חמצוני של הגוף או חדירת סדקים.
• קילוף ונפילת פני השטח: תוצאה של עמידות נמוכה בפני הלם תרמי של האלקטרודה עצמה במהלך תהליך ההתכה. כולל שבר בגוף האלקטרודה ושבר בפטמה. שבר באלקטרודה קשור לאיכות ולעיבוד שבבי של אלקטרודת הגרפיט והפטמה, וכן לתפעול ייצור הפלדה.