Úr hverju grafít rafskaut eru gerð
Grafít rafskaut eru gervi grafít vörur, ekki náttúrulegt flaga grafít. Jarðolíukók eða nálkoks er blandað saman við kol-tjöru sem bindiefni, síðan hnoðað, myndað með útpressun, bakað, gegndreypt og að lokum grafítað við um 2.500-3.000 gráður. Nálakoks gefur anisotropic uppbyggingu sem ofurmikil aflstig eru háð, á meðan bakstur og gegndreyping stjórna þéttleika og gropleika vandlega.
Fullbúin rafskaut eru unnin með mjókkandi innstungu í hvorum enda og sameinuð með snittari geirvörtu, þannig að hægt er að byggja súlu í þá hæð sem ofninn krefst og neyta smám saman frá oddinum.
Helstu eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar
| Einkennandi | Dæmigert gildi eða hegðun | Hvers vegna það skiptir máli |
|---|---|---|
| Rafmagnsviðnám, líkami | 4,6-8,8 μΩ·m eftir einkunn | Stillir núverandi-burðargetu og tap |
| Magnþéttleiki | 1,55-1,75 g/cm³ | Stjórnar styrk og oxunarþol |
| Beygjustyrkur | Stærri en eða jafn og 8,0 MPa líkami, Stærri en eða jafn og 15,0 MPa geirvörta | Þolir beygjuálag í súlunni |
| Hitastækkun, 100-600 gráður | 1,3-2,5 x 10⁻⁶/ gráðu | Stýrir hitaáfallsþoli |
| Sublimation | um 3.650 gráður við loftþrýsting | Kolefni bráðnar ekki í notkun |
Góð rafleiðni, borin af afstaðbundnum rafeindum í sexhyrndu lagbyggingunni.
Hár-hitaþol: kolefni sublimast frekar en að bráðna, þannig að rafskautið heldur lögun sinni í boganum.
Efnafræðilegur stöðugleiki: grafít þolir árás flestra gjalls, sýra og bráðna málma við ofnhita.
Lítil hitastækkun og lítill teygjanlegur stuðull, sem gefur efninu hitaáfallsþol.
Vinnanleiki: Hægt er að þræða, snúa og bora rafskaut með venjulegri kolefnisvinnsluaðferð.
Þessir eiginleikar láta rafskaut bera mjög mikinn straum á meðan það þolir hita í ofnumhverfinu, sem er samsetningin sem engin eldföst eða málmur getur jafnast á við í ljósbogaþjónustu.
Helstu forrit: Rafboga-, sleifar- og kafi-bogaofnar
Ríkjandi notkunin er stálsmíði rafbogaofna (EAF). Boginn sem slærð er á milli rafskautsins og ofnhleðslunnar bræðir rusl og beinskertu járni, og rafskautið gegnir tvöföldu hlutverki: það leiðir straum inn í ofninn og það lifir af ljósbogahita. Sleifarofnar hitna síðan aftur og betrumbæta bráðna stálið í markefnafræði undir stýrðum boga.
Kafar-bogaofnar: járnbræðsla, kísilmálmur og kalsíumkarbíðframleiðsla, þar sem rafskautið er grafið í hleðslunni.
Sleifar- og hreinsunarofnar: leiðrétting á hitastigi og málmblöndur undir ljósbogahitun.
Ó-járn- og efnaskylda: viðnámshitun og rafefnafræðilegar frumur sem þurfa óvirkan kolefnisleiðara.
Þvermál rafskauta, lengd og gráðu eru í samræmi við getu spenni og straumáætlun, vegna þess að straumþéttleiki yfir hönnunarmörkum flýtir fyrir oxun og neyslu.
Kolefnisvörur sem eru ekki ofna rafskaut
Nokkrar atvinnugreinar nota grafít, en vörurnar eru mismunandi og ætti ekki að rugla saman við ofn rafskaut í tækniskrifum.
Lithium-rafhlöður nota grafítduft sem virkt efni í neikvæðu rafskautshúðinni, ekki grafítstöng. Blý-sýrurafhlöður nota blýpasta fyrir neikvæðu plötuna.
Hálfleiðari kristalvöxtur notar grafítdeiglur, susceptors og heitt -svæði einangrun fyrir kísilkarbíð og gallíumnítríð, frekar en rafskaut.
Geimferðaíhlutir eins og eldflaugastútar og bremsuklossar flugvéla eru gerðir úr kolefni/kolefni samsettum efnum eða fínkornaðri grafíti, sem tilheyrir breiðari hópi kolefnisefna.
Framtíðarþróun grafít rafskautavara
Hærri aflþéttleiki: UHP flokkar með lægri viðnám og meiri magnþéttleika, framleitt úr úrvals nálakóki.
Lengri endingartími: oxunar-þolin húðun og gegndreypingarefni sem hægja á neyslu á hlið-vegg.
Samskeyti tækni: bætt geirvörtu og fals rúmfræði og tengiaðferðir fyrir lengri og þyngri súlur.
Auðlindanýting: endurvinnsla á rafskauta rusl og endurheimt kolefnis úr ofnaryki.
Fínstilling á ferli: áframhaldandi vinna að breytingum, samsetningu og grafítgerð til að bæta leiðni, vélræna eiginleika og efnafræðilegan stöðugleika.
Þróun er knúin áfram af stálframleiðendum sem mæla frammistöðu rafskauta í kílógrömmum sem neytt er á hvert tonn af stáli, þannig að minni viðnám og minna oxunartap skilar sér beint í kostnaðarsparnað.
Algengar spurningar
Sp.: Úr hverju eru grafít rafskaut?
Jarðolíukók eða nálkoks með kola-tjörukóksbindiefni, unnið í gervigrafít með því að móta, baka, gegndreypa og grafíta við um 2.500-3.000 gráður.
Sp.: Bræða grafít rafskaut í ofninum?
Nei. Við loftþrýsting bráðnar kolefni ekki; grafít sublimast við um 3.650 gráður, sem er ástæðan fyrir því að það lifir af boga sem fer yfir 3.000 gráður.
Sp.: Eru rafskaut rafhlöðu sama vara og rafskaut?
Nei. Lithium-jónaskaut nota grafítduft sem virkt efni í húðun, en ofnraskaut eru stórar smíðaðar gervi grafítstangir.
Sp.: Hver er aðalnotkun grafít rafskauta?
Stálframleiðsla í ljósbogaofni, fylgt eftir með kafi-bræðslu í ljósbogaofni á járnblendi, kísilmálmi og kalsíumkarbíði og hreinsun á sleifarofni.
Sp.: Af hverju kosta UHP einkunnir meira en RP einkunnir?
UHP framleiðsla krefst hágæða nál kók, viðbótar gegndreypingarþrep og strangari þéttleikastýringu, og ávinningurinn er lægri viðnám og minni eyðsla í háum-aflsofnum.