انتخاب مواد اولیه برای تولید محصولات مختلف الکترود کربنی و گرافیتی

برای انواع مختلف محصولات الکترود کربنی و گرافیتی، با توجه به کاربردهای مختلف آنها، الزامات استفاده و شاخص‌های کیفی خاصی وجود دارد. هنگام بررسی اینکه چه نوع مواد اولیه‌ای باید برای یک محصول خاص استفاده شود، ابتدا باید نحوه برآورده کردن این الزامات ویژه و شاخص‌های کیفی را بررسی کنیم.
(1) انتخاب مواد اولیه برای الکترود گرافیتی رسانا که در فرآیندهای الکترومتالورژی مانند فولادسازی با کوره قوس الکتریکی استفاده می‌شود.
الکترود گرافیتی رسانا که در فرآیندهای الکترومتالورژی مانند فولادسازی به روش EAF استفاده می‌شود، باید رسانایی خوب، استحکام مکانیکی مناسب، مقاومت خوب در برابر کوئنچ و گرمایش در دمای بالا، مقاومت در برابر خوردگی و محتوای ناخالصی کم داشته باشد.
① الکترودهای گرافیتی با کیفیت بالا از کک نفتی، کک قیر و سایر مواد اولیه با خاکستر کم تولید می‌شوند. با این حال، تولید الکترود گرافیتی به تجهیزات بیشتر، جریان فرآیند طولانی و فناوری پیچیده‌ای نیاز دارد و مصرف برق هر تن الکترود گرافیتی 6000 تا 7000 کیلووات بر ساعت است.
② از آنتراسیت یا کک متالورژیکی با کیفیت بالا به عنوان ماده اولیه برای تولید الکترود کربنی استفاده می‌شود. تولید الکترود کربنی نیازی به تجهیزات گرافیتی‌سازی ندارد و سایر فرآیندهای تولید مشابه تولید الکترود گرافیتی هستند. رسانایی الکترود کربنی بسیار بدتر از الکترود گرافیتی است. مقاومت ویژه الکترود کربنی عموماً 2-3 برابر بیشتر از الکترود گرافیتی است. میزان خاکستر با کیفیت مواد اولیه متفاوت است که حدود 10٪ است. اما پس از تمیزکاری ویژه، میزان خاکستر آنتراسیت را می‌توان به کمتر از 5٪ کاهش داد. در صورت گرافیتی‌سازی بیشتر محصول، میزان خاکستر محصول را می‌توان به حدود 1.0٪ کاهش داد. الکترود کربنی را می‌توان برای ذوب فولاد و فروآلیاژهای رایج EAF استفاده کرد.
③ با استفاده از گرافیت طبیعی به عنوان ماده اولیه، الکترود گرافیت طبیعی تولید شد. گرافیت طبیعی تنها پس از انتخاب دقیق و کاهش میزان خاکستر آن قابل استفاده است. مقاومت ویژه الکترود گرافیت طبیعی حدود دو برابر الکترود گرافیتی است. اما مقاومت مکانیکی آن نسبتاً کم است و هنگام استفاده به راحتی می‌شکند. در مناطقی که تولید گرافیت طبیعی فراوان است، می‌توان الکترود گرافیت طبیعی را برای تأمین کوره‌های قوس الکتریکی کوچک جهت ذوب فولاد معمولی EAF تولید کرد. هنگام استفاده از گرافیت طبیعی برای تولید الکترود رسانا، تجهیزات و فناوری به راحتی قابل حل و تسلط هستند.
④ الکترود گرافیتی برای تولید الکترود بازسازی‌شده (یا الکترود شکسته گرافیتی‌شده) از طریق خرد کردن و آسیاب کردن خرده‌های برش یا مواد زائد استفاده می‌شود. میزان خاکستر محصول زیاد نیست (حدود 1٪) و رسانایی آن از الکترود گرافیتی‌شده بدتر است. مقاومت ویژه آن حدود 1.5 برابر الکترود گرافیتی‌شده است، اما اثر کاربردی آن بهتر از الکترود گرافیتی طبیعی است. اگرچه تسلط بر فناوری و تجهیزات تولید الکترود بازسازی‌شده آسان است، اما منبع مواد اولیه گرافیتی‌سازی محدود است، بنابراین این روش، مسیر توسعه نیست.