Électrode de graphite à puissance régulière personnalisée
1. Composition du matériau
Les électrodes de graphite (RP) à puissance régulière personnalisées utilisent du coke de pétrole comme matière première de base (teneur en carbone ≥ 98 %), complétées par du brai de goudron de houille comme liant. Les matières volatiles sont éliminées par calcination à haute température (1 200-1 400 ℃), suivie d'un pétrissage, d'un moulage, d'une calcination (1 000-1 200 ℃) et d'un traitement de graphitisation (2 500-2 800 ℃) pour former une structure graphitée.
Les paramètres de performances typiques incluent :
Résistivité : 7,5-8,5 μΩ·m (électrode), 5,8-6,5 μΩ·m (connecteur) ;
Densité apparente : ≥1,53 g/cm³ (électrode), ≥1,70 g/cm³ (connecteur) ;
Résistance à la flexion : ≥8,5 MPa (électrode), ≥16,0 MPa (connecteur) ;
Teneur en cendres : ≤0,3 % (électrode), ≤0,2 % (connecteur). Certains produits personnalisés auront un revêtement antioxydant (comme le siloxane) ou une teneur ajustée en fibre de carbone (1 % à 3 %) pour améliorer la résistance aux températures élevées et aux chocs thermiques.
2. Graphite personnalisé
Personnalisation de la taille et de la forme
Diamètre : gamme standard de 75 à 700 mm, les tailles non standard (par exemple 90 mm, 120 mm) peuvent être personnalisées, nécessitant une filière d'extrusion repensée.
Longueur : longueurs standard de 1 800 mm, 2 100 mm, 2 400 mm, avec une longueur personnalisée maximale de 3 000 mm, nécessitant une conception segmentée pour éviter les dommages liés au transport.
Type de connecteur : des connecteurs filetés 3TPI (3 fils par pouce) ou 4TPI sont disponibles, et la personnalisation du connecteur conique est prise en charge pour garantir la stabilité de la connexion.
Ajustement des paramètres de performances :
Optimisation de la résistivité : contrôlés en ajustant la température de graphitisation (2600-2800℃), les modèles à faible résistivité (≤7,5μΩ·m) conviennent aux applications à courant élevé.
Amélioration de la densité : l'augmentation de la densité de compactage (1,60-1,65 g/cm³) améliore la résistance mécanique, ce qui le rend adapté aux fours à arc électrique avec des démarrages et des arrêts fréquents.
Traitement anti-oxydation : L'imprégnation avec une solution de borate ou le revêtement avec du nitrure de bore prolonge la durée de vie du graphite comme électrode (de 15 à 20 %).
Traitement de surface :
Usinage : le polissage de haute précision (rugosité de surface Ra≤0,8 μm) répond aux exigences du moulage de précision.
Protection contre la corrosion : pour l'industrie chimique, un revêtement en polytétrafluoroéthylène (PTFE) améliore la résistance à la corrosion chimique.
3. Domaines d'application
Fusion d'acier : représente 60 à 70 % de la consommation d'électrodes RP, principalement utilisées dans les petits fours à arc électrique (capacité <50 tonnes/four) et les fours d'affinage (LF), faisant fondre la ferraille d'acier et les matières premières en alliage à des températures d'arc électrique élevées (3 000 - 3 200 ℃).
Cas typique : une aciérie a personnalisé des électrodes RP100x2100mm, combinées à une formule à faible résistivité (7,8μΩ·m), réduisant de 12 % la consommation d'électrodes par tonne d'acier.
Fusion de métaux non ferreux : utilisé dans les processus d'électrolyse ou de fusion de métaux tels que l'aluminium et le cuivre, en s'appuyant sur la conductivité stable et la résistance à la corrosion chimique des électrodes RP.
Cas typique : Dans les cellules d'électrolyse de l'aluminium, des électrodes personnalisées RP200x1 800 mm ont été utilisées, avec une teneur en cendres optimisée (≤0,2 %) réduisant la contamination par les impuretés.
Industries chimiques et de fonderie : Utilisé dans la fusion de produits tels que le phosphore jaune et le ferrosilicium, ainsi que pour réparer les défauts de coulée (tels que la porosité et les fissures).
Cas typique : une usine chimique a personnalisé des électrodes RP150x2 400 mm, utilisant un revêtement anti-oxydation, prolongeant la durée de fonctionnement continu jusqu'à 72 heures.
Domaines émergents : Impression 3D : électrodes RP personnalisées de haute précision (diamètre 50 mm, rugosité de surface Ra≤0,4 μm) pour les processus de frittage laser.
Fabrication de semi-conducteurs : fourniture d'électrodes RP ultra-pures (teneur en cendres ≤ 0,1 %) pour répondre aux exigences strictes de contrôle des impuretés des processus de photolithographie.
4. Tendances du secteur et études de cas
Tendance : avec la proportion croissante de production d'acier au four à arc électrique (plus de 30 % à l'échelle mondiale), la demande d'électrodes RP augmente à un rythme annuel de 5 à 8 % ; les marchés émergents (comme l’Asie du Sud-Est) connaissent une croissance rapide de la demande d’électrodes RP personnalisées et peu coûteuses.
Étude de cas : Une aciérie d'Asie du Sud-Est a personnalisé des électrodes RP 250x2700 mm en utilisant une formulation haute densité (1,62 g/cm³), réduisant ainsi le temps de fusion dans un four unique à 3,5 heures et réduisant les coûts globaux de 18 %.
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