石墨电极应用(石墨电极应用领域)

更新时间:2023-03-01 01:29:51 阅读: 评论:0

石墨电极的用途和性能是什么?

(1)用于电弧炉炼钢电炉炼钢是石墨电极的主要用户。我国电炉钢产量约占粗钢的18%,炼钢用石墨电极占石墨电极总消耗量的70%~80%。电炉炼钢利用石墨电极向炉内引入电流,利用电极端与炉料之间电弧产生的高温热源进行熔炼。(2)用于矿热电炉。矿热炉主要用于生产工业硅和黄磷等。其特征在于导电电极下部埋入炉料中,在料层中形成电弧,利用炉料自身电阻产生的热能加热炉料。其中,电流密度较高的矿热炉需要石墨电极,如每生产1t硅消耗石墨电极约100kg,每生产1t黄磷消耗石墨电极约40kg。(3)对于电阻炉生产石墨制品的石墨化炉、玻璃熔窑、生产碳化硅的电炉都属于电阻炉,炉内的物料既是发热电阻体,又是被加热物体。通常在电阻炉尾部的炉头壁上嵌有导电的石墨电极,用于此处石墨电极的断续消耗。(4)用于制备异形石墨制品。电极毛坯还用于加工各种异形石墨制品,如坩埚、模具、舟皿、加热器等。比如应时的玻璃工业,每生产1t的熔管,10t需要石墨电极坯;每生产1t石英砖需要消耗100kg石墨电极坯。

石墨电极的用途和性能

石墨电极是电炉炼钢中使用的一种石墨质耐高温导电材料,下面电百科就来介绍下石墨电极是干什么用的?石墨电极的原理及石墨电极的用途和性能。

一、石墨电极是干什么用的?

石墨电极顾名思义电极就是一种用做导电介质输入或导出电流的两个端,而这种导电介质是用石墨材料制作而成的,在电炉炼钢过程中,需要将电能转化成热能熔钢;以前都是用铜电极作为导电材料,随着技术发展石墨电极慢慢替代了铜电极。在电炉内插入石墨电极需要有很强的耐高温特性,而石墨电极耐高温度是铜电极的3~4倍。石墨电极使用过程如下图所示:

石墨电极是干什么用的

随着温度升高石墨电极也会渐渐熔入炉内,所以它也是一种消耗品。

二、石墨电极的原理

石墨电极使用原理就是利用电极端部与炉内钢料之间引发电弧,从而产生高温作为热源熔化炉料炼钢;同理也可以用来冶炼各种其他金属原料。石墨电极原理如下图所示:

石墨电极的原理

目前电炉炼钢是普遍的炼钢方法,是以电能转化为热能产生热源,也称为电弧炉炼钢,石墨电极原理是在电炉内靠电极和炉料之间放电产生电弧,导致电能在弧光中转变为热能,同时敷设和电弧的加热熔化金属和炉渣,冶炼出各种成分的钢材。另外还有感应电炉、电渣炉等炼钢方式。

三、石墨电极的用途和性能

1、导电性、导热性强;

2、较高的抗热振性能和化学稳定性能;

3、具有润滑性和抗磨性;

4、加工较容易,EDM(电火花)时金属去除率高,石墨损耗小;

5、石墨的比重是铜的1/5,同等体积石墨的重量相对铜要轻5倍。铜制作成的大型电极由于太重,在长期电火花时对EDM机床主轴精度非常不利。而石墨则不会,而且搬运也非常安全。

6、石墨可以有很高的加工速度,一般石墨的加工速度较普通金属快3-5倍。而且选择硬度合适的刀具和石墨,可减少刀具的磨损和电极的损耗。

什么是石墨电极?属于那类的?电子还是?应用领域有哪些?举些生活中的应用领域.

石墨电极,主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青作结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成,是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体,根据其质量指标高低,可分为普通功率、高功率和超高功率。
石墨电极包括:
(1)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。
(2)抗氧化涂层石墨电极。表面涂覆一层抗氧化保护层的石墨电极,形成既能导电又耐高温氧化的保护层,降低炼钢时的电极消耗。
(3)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。
(4)超高功率石墨电极。允许使用电流密度大于 25A/厘米 2的石墨电极。主要用于超高功率炼钢电弧炉。

石墨的用途是什么?

石墨的用途:

1、作耐火材料

镁碳砖镁碳耐火材料是60年代中期,由美国研制成功;在世界范围内镁碳砖已大量用于炼钢,并已成为石墨的一种传统用途。铝碳砖铝碳耐火材料主要用于连续铸造,扁钢坯自位输管道的保护罩,水下喷管以及油井爆破筒等。

用石墨制造的成型和耐火的坩锅及其有关制品,例如坩锅,曲颈瓶,塞头和喷嘴等,具有高耐火性,低的热膨胀性,熔炼金属过程中,受到金属浸润和冲刷时亦稳定,高温下良好的热震稳定性和优良的热传导性,所以石墨增祸及其有关制品被广泛用于直接熔融金属的工艺中。

2、炼钢

石墨和其他杂质材料用于炼钢工业时可作为增碳剂。渗碳使用的碳质材料的范围,很广,包括人造石墨,石油焦,冶金焦炭和天然石墨。在世界范围内炼钢增碳剂用石墨仍是土状石墨的主要用途之一。

3、作导电材料

石墨在电气工业中广泛用来作电极,电刷,碳棒,碳管,水银整流器的正极,石墨垫圈,电话零件,电视机显像管的涂层等等。其中以石墨电极应用最广,在冶炼各种合金钢,铁合金时,大量使用石墨电极。电气工业中所使用的石墨,对粒度和品位要求很高。

4、作耐磨和润滑材料

石墨在机械工业中常作润滑剂。润滑油往往不能在高速,高温,高压的条件下使用,而石墨耐磨材料可以在一200℃一2000℃温度并在很高的滑动速度下不用润滑油工作。

许多输送腐蚀介质的设备,广泛采用石墨材料制成活塞环,密封圈和轴承,它们运转时,勿需加入润滑油,石墨乳也是许多金属加工(拔丝,拉管)时的良好的润滑剂。

石墨的特性:

1、超强的耐高温特性。石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。

2、石墨制品具有很好的导热性、抗热震性。石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。

3、石墨制品具有化学稳定性和抗侵蚀能力。石墨在常温下具有很好的化学稳定性,不受任何强酸,强碱及有机溶剂的侵蚀。

4、石墨制品环保健康,无放射性污染,耐高温。碳要在2000-3300度高温的环境下经过至少十几个昼夜的石墨化过程才能成为石墨,因此,石墨中的有毒有害物质早已释放殆尽,至少在2000度以内是非常稳定的。

5、石墨制品具有很好的吸附性。炭的空隙结构使炭具有很好的吸附性,故炭常被用作吸附材料,用于吸附水分、气味、有毒物质等。


石墨都可以应用于哪些领域?

由于石墨具有许多优良的性能,因而在冶金、机械、电气、化工、纺织、国防等工业部
门获得广泛应用。
作耐火材料
石墨的一个主要用途是生产耐火材料,包括耐火砖,坩埚,连续铸造粉,铸模芯,铸模
洗涤剂和耐高温材料。近年来,耐火材料工业中两个重要的变化是镁碳砖在炼钢炉
内衬中被广泛应用,以及铝碳砖在连续铸造中的应用。使石墨耐火材料与炼钢业紧密相
连,全世界炼钢业约消耗的耐火材料。
镁碳砖镁碳耐火材料是年代中期,由美国研制成功,年代,日本炼钢业开
始把镁碳砖用于水冷却电弧炉炼钢中。目前在世界范围内镁碳砖已大量用于炼钢,并已
成为石墨的一种传统用途。年代初,镁碳砖开始用于氧气顶吹转炉的炉衬。目前英国
用作氧气顶吹炼钢炉衬的材料大部分是镁碳砖,炉衬寿命为次次,而日本,
炉衬的寿命为次次。
铝碳砖铝碳耐火材料主要用于连续铸造、扁钢坯自位输管道的堡罩,水下喷
管以及油井爆破筒等。在日本用连续铸造生产的钢占总生产量的以上,英国为

坩埚及有关制品用石墨制造的成型和耐火的坩埚及其有关制品,例如坩埚、曲
颈瓶、塞头和喷嘴等,具有高耐火性,低的热膨胀性,熔炼金属过程中,受到金属浸润和冲
刷时亦稳定,高温下良好的热震稳定性和优良的热传导性,所以石墨坩埚及其有关制品
被广泛用于直接熔融金属的工艺中。
传统的石墨粘土坩埚用含碳量大于的鳞片石墨制造,通常石墨鳞片应大于
目(-筛),而目前国外在坩埚生产技术中的重要改进是,所用石墨的类型、鳞片大小和
质量有了更大的灵活性其次是用碳化硅石墨坩埚替代了传统的粘土石墨坩埚,这是随
着炼钢工业中恒压技术的引进而产生的。采用恒压技术还可以使小鳞片石墨得到应用,
在粘土石墨坩埚中,含碳量达的大鳞片石墨约占/,而在碳化硅石墨坩埚中,大
鳞片成分的含量仅占,石墨的含碳量降为。
炼钢
石墨和其他杂质材料用于炼钢工业时可作为增碳剂。渗碳使用的碳质材料的范围
---------------------------------------5 第一篇石墨生产新工艺新技术
很广,包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。在世界范围内炼钢增碳剂用石墨仍
是土状石墨的主要用途之一。
作导电材料
石墨在电气工业中广泛用来作电极、电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫
圈、电话零件、电视机显像管的涂层等等。其中以石墨电极应用最广,在冶炼各种合金
钢、铁合金时,使用石墨电极,这时强大的电流通过电极导入电炉的熔炼区,产生电弧,使
电能转化为热能,温度升高到左右,从而达到熔炼或反应的目的。此外,在电解金
属镁、铝、钠时,电解槽的阳极也用石墨电极。生产金刚砂的电阻炉也用石墨电极作炉头
导电材料。
电气工业中所使用的石墨,对粒度和品位要求很高。如碱性蓄电池和一些特殊的电
碳制品,要求石墨粒度控制在目目范围内,品位
以上,有害杂质(主要是金属铁)要求在以下。电视机显像管所用的石墨,粒度
要求在以下。作耐磨和润滑材料
石墨在机械工业中常作润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用,
而石墨耐磨材料可以在-温度并在很高的滑动速度下(/)不用润滑
油工作。许多输送腐蚀介质的设备,广泛采用石墨材料制成活塞环、密封圈和轴承,它们
运转时,勿需加入润滑油,石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好的润滑剂。
作耐腐蚀材料
石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨,具有耐腐蚀、导热性好、渗透率
低等特点,而广泛用于制作热交换器、反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、
过滤器、泵等设备。这些设备用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业
部门,可节省大量的金属材料。
0作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料
由于石墨的膨胀系数小,而且能耐急冷急热的变化,可作为玻璃器皿的铸模,使用石
墨后,黑色金属得到的铸件尺寸精确,表面光洁,成品率高,不经加工或稍作加工就可使
用,因而节省了大量金属。生产硬质合金等粉末冶金工艺,通常用石墨材料制成压耐
烧结用的舟皿。单晶硅的晶体生长坩埚、区域精炼容器、支架、夹具、感应加热器等,都是
用高纯石墨加工而成的。此外,石墨还可以作真空冶炼的石墨隔热板和底座,高温电阻
炉炉管、棒、板、格棚等元件。
1用于原子能工业和国防工业
0 ---------------------------------------6 第一章石墨生产新工艺新技术概述
石墨具有良好的中子减速性能,最早作为减速剂用于原子反应堆中,铀—石墨反应
堆是目前应用较多的一种原子反应堆。作为动力用的原子能反应堆中的减速材料应当
具有高熔点、稳定、耐腐蚀的性能,石墨完全可以满足上述要求。作为原子反应堆用的石
墨纯度要求很高,杂质含量不应超过几十个(为百万分之一),特别是其中硼的
含量应小于。在国防工业中还用石墨制造固体燃料火箭的喷嘴,导弹的鼻锥,宇
宙航行设备的零件,隔热材料和防射线材料。
作防垢防锈材料
石墨能防止锅炉结垢,有关单位试验表明,在水中加入一定量的石墨粉(每吨水大约
用),能防止锅炉表面结垢。此外石墨涂在金属烟囱、屋顶、桥梁、管道上可以防腐
和防锈。
石墨新用途
随着科学技术的不断发展,人们对石墨也开发了许多新用途。
柔性石墨制品。柔性石墨又称膨胀石墨,是年代开发的一种新的石墨制品。
年美国研究成功柔性石墨密封材料,解决了原子能阀门泄漏问题,随后德、日、法也
开始研制生产。这种产品除具有天然石墨所具有的特性外,还具有特殊的柔性和弹性。
因此,是一种理想的密封材料。广泛用于石油化工、原子能等工业领域。国际市场需求
量逐年增长。

石墨电极

石墨电极分类:
(1)普通功率石墨电极(RP), (2)高功率石墨电极(HP)(3)准超高功率石墨电极(SHP)(4)超高功率石墨电极(UHP) 注:聚兴碳素分类方法

石墨电极的区别
主要从:电流,密度,电阻,抗折强度,灰分几个参数进行衡量

石墨做电极的原因
(1)加工速度更快:通常情况下,石墨的机械加工速度能比铜快2~5倍;而放电加工速度比铜快2~3倍;
材料更不容易变形:在薄筋电极的加工上优势明显;铜的软化点在1000度左右,容易因受热而产生变形;石墨的升华温度为3650度;热膨胀系数仅有铜的1/30。
(2)重量更轻:石墨的密度只有铜的1/5,大型电极进行放电加工时,能有效降低机床(EDM)的负担;更适合于在大型模具上的应用。

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