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衡量石墨电极质量的指标有哪些?

文章出处:本站 人气:306 发表时间:2024-02-21

石墨电极根据原材料和成品理化指标的不同,石墨电极分为:普通功率石墨电极(RP)、高功率石墨电极(HP)和超高功率石墨电极(UHP)。

      衡量石墨电极质量的主要指标有电阻率、体积密度、机械强度、热膨胀系数、弹性模量等。石墨电极在使用中的抗氧化性和抗热震性都与以上几个指标有关,其准确度机械加工产品的质量和连接的可靠性也是重要的检验项目。

      ●电阻率

      导体对电流通过时的阻力。数值上等于给定温度下长度为1m、截面积为1㎡的导体的电阻,减少使用中的消耗。通常采用压降法测量,电阻率的大小可以衡量石墨电极的石墨化程度,石墨电极的电阻率越低,导热系数越高,抗氧化性能越好。

      ●体积密度

      提高体积密度有利于减少气孔率,提高机械强度,提高抗氧化能力。但如果堆积密度太大,则耐热震性会下降。因此,应采取其他措施来弥补这一不足。如提高石墨化温度以提高电极的导热系数以及以针状焦为原料以降低成品的热膨胀系数等。

      ●机械强度

      石墨电极的机械强度分为抗压强度、抗弯强度和抗拉强度3种,主要测定抗弯强度,抗弯强度是石墨电极在使用中与断裂相关的性能指标。在电炉中,当电极与非导电物体接触时,或由于碰撞倒塌、强烈振动等原因,石墨电极往往存在被折断的危险,抗弯强度高的石墨电极不容易被打破。

      ●弹性模量

      弹性模量是机械性能的一个重要方面。它是衡量材料弹性变形能力的指标,是指弹性变形范围内的应力应变比。弹性模量越大,产生所需应力的弹性变形越大,脆性材料的弹性模量越大,柔性材料的弹性模量越小。

      ●热膨胀系数

      石墨的热膨胀系数作为影响电极热性能的一个非常重要的参数,该值越低,表明国产产品的热稳定性越强,抗氧化性能越高,在使用中可以体现性能破碎越少,消耗越低。

      石墨电极的质量取决于原材料性能、工艺技术、管理和生产设备,其中原材料性能是首要条件。普通功率石墨电极,采用普通级石油焦生产,其物理机械性能较低,如电阻率高、线膨胀系数大、抗热震性能差,因此允许的电流密度较低。

      高功率石墨电极采用优质石油焦(或低品级针状焦)生产,其物理机械性能高于普通功率石墨电极,允许更大的电流密度。超高功率石墨电极必须使用高品位针状焦生产。高功率和超高功率石墨电极的接头质量尤为重要。不仅接头坯料的电阻率和线膨胀系数比电极本体小,而且接头坯料还应具有较高的抗拉强度和导热系数。为了增强电极连接的可靠性,连接器应配备连接螺栓。