Điện cực than chì dùng để chỉ-vật liệu dẫn điện than chì chịu nhiệt độ cao được làm từ than cốc dầu mỏ và than cốc nhựa đường làm cốt liệu, nhựa than đá làm chất kết dính, thông qua quá trình nung nguyên liệu thô, nghiền và nghiền, trộn, trộn, đúc khuôn, nung, ngâm tẩm, than chì hóa và gia công cơ khí. Nó được gọi là điện cực than chì nhân tạo (gọi tắt là điện cực than chì), khác với điện cực than chì tự nhiên được điều chế từ than chì tự nhiên làm nguyên liệu thô.
Các điện cực than chì chủ yếu được làm từ than cốc dầu mỏ và than cốc kim làm nguyên liệu thô, với nhựa than đá làm chất kết dính. Chúng được tạo ra bằng cách nung, trộn, trộn, đúc, rang, than chì hóa và gia công. Chúng là những chất dẫn điện giải phóng năng lượng điện dưới dạng hồ quang trong lò hồ quang điện để làm nóng và làm nóng chảy vật liệu lò. Theo các chỉ số chất lượng, chúng có thể được chia thành điện cực than chì công suất thông thường, điện cực than chì công suất-cao và điện cực than chì công suất cực-.
Nguyên liệu chính để sản xuất điện cực than chì là than cốc dầu mỏ. Một lượng nhỏ than cốc nhựa đường có thể được thêm vào các điện cực than chì điện thông thường và hàm lượng lưu huỳnh trong cả than cốc dầu mỏ và than cốc nhựa đường không được vượt quá 0,5%. Than cốc kim cũng cần thiết khi sản xuất điện cực than chì công suất-cao hoặc cực cao. Nguyên liệu chính để sản xuất cực dương nhôm là than cốc dầu mỏ và hàm lượng lưu huỳnh được kiểm soát không quá 1,5% đến 2%. Than cốc dầu mỏ và than cốc nhựa đường phải tuân thủ các tiêu chuẩn chất lượng quốc gia liên quan.
Ưu điểm của điện cực Graphite
(1) Sự phức tạp ngày càng tăng của hình dạng khuôn và sự đa dạng hóa các ứng dụng sản phẩm đã dẫn đến yêu cầu cao hơn về độ chính xác phóng điện của máy đánh lửa. Ưu điểm của điện cực than chì là dễ gia công, tốc độ loại bỏ gia công phóng điện cao và tổn thất than chì thấp. Vì vậy, một số khách hàng sử dụng máy tia lửa điện theo nhóm đã từ bỏ điện cực đồng và chuyển sang điện cực than chì. Ngoài ra, một số điện cực có hình dạng đặc biệt không thể được làm bằng đồng, nhưng than chì dễ tạo thành hơn và điện cực đồng nặng hơn và không thích hợp để xử lý các điện cực lớn. Những yếu tố này đã khiến một số khách hàng sử dụng máy tia lửa điện theo nhóm sử dụng điện cực than chì.
(2) Điện cực than chì dễ xử lý hơn và có tốc độ xử lý nhanh hơn đáng kể so với điện cực đồng. Ví dụ: sử dụng công nghệ phay để gia công than chì nhanh hơn 2{4}}3 lần so với gia công kim loại khác và không cần gia công thủ công thêm, trong khi điện cực đồng yêu cầu mài thủ công. Tương tự, nếu sử dụng các trung tâm gia công than chì tốc độ cao để sản xuất điện cực thì tốc độ sẽ nhanh hơn, hiệu quả cao hơn và không có vấn đề về bụi. Trong các quy trình gia công này, việc lựa chọn các công cụ có độ cứng và than chì thích hợp có thể làm giảm sự mài mòn của công cụ và làm hỏng các điện cực đồng. Nếu so sánh thời gian xay xát giữa điện cực than chì và điện cực đồng thì điện cực than chì nhanh hơn 67% so với điện cực đồng. Nhìn chung, trong gia công phóng điện, sử dụng điện cực than chì nhanh hơn 58% so với sử dụng điện cực đồng. Bằng cách này, thời gian xử lý giảm đáng kể, đồng thời chi phí sản xuất cũng giảm.
(3) Thiết kế của điện cực than chì khác với thiết kế của điện cực đồng truyền thống. Nhiều nhà máy sản xuất khuôn thường có lượng dự trữ khác nhau để gia công thô và tinh các điện cực đồng, trong khi điện cực than chì sử dụng lượng dự trữ gần như giống nhau, giúp giảm số lượng CAD/CAM và thời gian xử lý máy. Chỉ điều này thôi cũng đủ để cải thiện đáng kể độ chính xác của khoang khuôn.
Ứng dụng của điện cực Graphite
(1) Dùng cho lò luyện thép hồ quang điện
Sản xuất thép lò điện là ngành sử dụng chính điện cực than chì. Sản lượng thép lò điện ở Trung Quốc chiếm khoảng 18% sản lượng thép thô và điện cực than chì dùng trong sản xuất thép chiếm 70% đến 80% tổng lượng điện cực than chì được sử dụng. Sản xuất thép bằng lò điện là quá trình sử dụng các điện cực than chì để đưa dòng điện vào lò và sử dụng nguồn nhiệt-có nhiệt độ cao được tạo ra bởi hồ quang giữa đầu điện cực và điện tích của lò để nấu chảy.
(2) Dùng cho lò nhiệt điện khoáng
Lò điện nhiệt khoáng chủ yếu được sử dụng để sản xuất silicon công nghiệp và phốt pho vàng. Đặc điểm của chúng là phần dưới của điện cực dẫn điện được chôn trong vật liệu lò, tạo thành hồ quang trong lớp vật liệu và sử dụng năng lượng nhiệt phát ra từ điện trở của vật liệu lò để làm nóng vật liệu lò. Trong số đó, lò điện nhiệt khoáng có mật độ dòng điện cao cần có điện cực than chì. Ví dụ, khoảng 100kg điện cực than chì được tiêu thụ để sản xuất 1 tấn silicon và khoảng 40kg điện cực than chì được tiêu thụ để sản xuất 1 tấn phốt pho màu vàng.
(3) Dùng cho lò điện trở
Lò grafit hóa dùng để sản xuất các sản phẩm than chì, lò nấu chảy dùng để nấu chảy thủy tinh và lò điện dùng để sản xuất cacbua silic đều thuộc loại lò điện trở. Vật liệu bên trong lò vừa là điện trở đốt nóng, vừa là vật cần nung nóng. Thông thường, các điện cực than chì dùng để dẫn điện được gắn vào thành đầu lò ở cuối lò điện trở để tiêu thụ điện cực than chì không liên tục.
(4) Được sử dụng để chuẩn bị các sản phẩm than chì không đều
Khoảng trống của điện cực than chì cũng được sử dụng để chế biến thành các sản phẩm than chì có hình dạng khác nhau như nồi nấu kim loại, khuôn mẫu, thuyền và các bộ phận làm nóng. Ví dụ, trong ngành công nghiệp thủy tinh thạch anh, cứ 1 tấn ống nấu chảy điện được sản xuất thì cần 10 tấn phôi điện cực than chì; cứ 1 tấn gạch thạch anh được sản xuất thì tiêu thụ 100 kg phôi điện cực than chì.
