A grafitelektródaként használt grafitpornak számos előnye van. Azonban hogyan lehet kiaknázni az anyag előnyeit, hogyan lehet valóban növelni a hatékonyságot, csökkenteni a költségeket és növelni a piaci versenyképességet? Ezek nemcsak olyan kérdések, amelyeket a grafitgyártóknak figyelembe kell venniük, hanem olyan problémák is, amelyeket a grafitfelhasználóknak komolyan kell venniük. Tehát a grafitanyagok alkalmazásakor milyen problémákat kell először megoldani?
Por eltávolítása: A grafit finom részecskeszerkezete miatt a mechanikai feldolgozás során nagy mennyiségű por keletkezik, ami jelentős hatással van a gyári környezetre. Ezenkívül a por berendezésekre gyakorolt hatása főként a berendezések tápellátására gyakorolt hatásában tükröződik. A grafit kiváló elektromos vezetőképessége miatt, miután bekerül a tápegységbe, hajlamos a rövidzárlatokra és egyéb hibákra. Ezért ajánlott speciális grafitfeldolgozó géppel felszerelni a feldolgozást. A grafit speciális feldolgozó berendezéseinek magas beruházási költsége miatt azonban sok vállalat meglehetősen óvatos e tekintetben. Ilyen körülmények között a következő megoldások alkalmazhatók:
Grafitelektróda kiszervezés: A grafit egyre szélesebb körű elterjedésével a formagyártásban egyre több szerződéses gyártással (OEM) foglalkozó vállalat vezette be a grafitelektródák OEM-üzletágát is.
Olajmerítés utáni feldolgozás: A grafit beszerzése után először egy ideig szikraforgácsolajba merítik (a konkrét idő a grafit térfogatától függ), majd egy megmunkálóközpontba helyezik feldolgozásra. Ily módon a grafitpor nem száll szét, hanem lefelé hullik. Ez minimalizálja a berendezésre és a környezetre gyakorolt hatást.
Megmunkálóközpont módosítása: Az úgynevezett módosítás főként egy porszívó telepítését jelenti egy hagyományos megmunkálóközpontra.
A kisülési rés a kisülési grafit feldolgozása során: A rézzel ellentétben a grafitelektródák gyorsabb kisülési sebessége miatt időegység alatt több salak korrodálódik. A salak hatékony eltávolítása problémát jelent. Ezért a kisülési résnek nagyobbnak kell lennie, mint a réze. Általánosságban elmondható, hogy a kisülési rés beállításakor a grafit kisülési rése 10-30%-kal nagyobb, mint a réze.
Hiányosságainak helyes megértése: A por mellett a grafitnak is vannak hiányosságai. Például a tükörfelület-formák feldolgozásakor a rézelektródákhoz képest a grafitelektródák kevésbé valószínű, hogy elérik a kívánt hatást. A jobb felületi hatás eléréséhez a grafit legfinomabb szemcseméretű változatát kell választani, és az ilyen grafit költsége gyakran 4-6-szor magasabb, mint a hagyományos grafité. Ezenkívül a grafit újrafelhasználhatósága viszonylag alacsony. A gyártási folyamat miatt a grafitnak csak kis része használható fel újrahasznosításra és hasznosításra. Az elektromos szikraforgácsolás utáni hulladékgrafit egyelőre nem hasznosítható újra, ami bizonyos kihívásokat jelent a vállalatok környezetgazdálkodása számára. E tekintetben ingyenes hulladékgrafit-újrahasznosítást tudunk biztosítani ügyfeleink számára, hogy elkerüljük a környezetvédelmi tanúsításukkal kapcsolatos problémákat.
Letöredezés mechanikai feldolgozás során: Mivel a grafit ridegebb, mint a réz, ha a grafitot ugyanazzal a módszerrel dolgozzák fel, mint a rézelektródákat, az elektródák könnyen letöredezhetnek, különösen vékonybordás elektródák feldolgozásakor. E tekintetben ingyenes technikai támogatást lehet nyújtani a formagyártóknak. Ezt főként a vágószerszámok kiválasztásával, a szerszámok áthaladásának módjával és a feldolgozási paraméterek ésszerű konfigurációjával lehet elérni. Természetes grafitpehely mintákat hidegsajtolással, kötőanyag nélkül, természetes grafitpehely felhasználásával állítottak elő. Vizsgálták a formázási nyomás és a nyomástartási idő változásának hatását a minták sűrűségére, porozitására és hajlítószilárdságára. Kvalitatívan elemezték a természetes grafitpehely minták mikroszerkezete és hajlítószilárdsága közötti összefüggést. Két rendszert, a bórsav - karbamid és a tetraetil-szilikát - aceton - sósav rendszert választottak ki a természetes grafitpor és a természetes grafitelektróda minták antioxidáns tulajdonságainak és mechanizmusainak tanulmányozására és megvitatására az antioxidáns kezelés előtt, illetve után. A fő kutatási tartalom és eredmények a következők: Vizsgálták a természetes grafitpehely alakítási teljesítményét és az alakítási körülmények hatását a mikroszerkezetre és a tulajdonságokra. Az eredmények azt mutatják, hogy minél nagyobb a természetes grafit pelyhek formázási nyomása, annál nagyobb a minta sűrűsége és hajlítószilárdsága, míg annál kisebb a minta porozitása. A nyomástartási időnek kevés hatása van a minta sűrűségére. Ha ez az idő meghaladja az 5 percet, a minta alakíthatósága jobb. A hajlítószilárdság egyértelmű anizotrópiát mutat, az átlagos hajlítószilárdságok különböző irányokban 5,95 MPa, 9,68 MPa és 12,70 MPa. A hajlítószilárdság anizotrópiája szorosan összefügg a grafit mikroszerkezetével.
Az oldatos és szolos módszerrel előállított bór-nitrogén rendszer, valamint a szilícium-dioxid szollal bevont természetes grafitpehely por antioxidáns tulajdonságait vizsgálták az impregnálás előtt és után. Az eredmények azt mutatják, hogy az impregnálások számának növekedésével a grafitpor felületére bevont szilícium-dioxid szol és bór-nitrogén rendszer mennyisége is növekszik, és az antioxidáns tulajdonság javul. A természetes grafitpehely kezdeti oxidációs hőmérséklete 883 K, az oxidációs tömegveszteség sebessége 923 K-en 407,6 mg/g/h. A grafitport kilencszer impregnálták bórsav-karbamid rendszerben, illetve etil-szilikát-etanol-sósav rendszerben. 1 órás hőkezelés után 1273 K-es N2 atmoszférában a természetes grafitpehely oxidációs tömegveszteség sebessége 923 K-en 47,9 mg/g/h, illetve 206,1 mg/g/h volt. 1973 K, illetve 1723 K hőmérsékletű N2 atmoszférában 1 órás hőkezelés után a természetes grafitpehely oxidációs tömegveszteségének sebessége 923 K-en 3,0 mg/g/h, illetve 42,0 mg/g/h volt; Mindkét rendszer csökkentheti a természetes grafitpehely oxidációs tömegveszteségének sebességét, de a bórsav-karbamid rendszer antioxidáns hatása jobb, mint az etil-szilikát-etanol-sósav rendszeré.
A grafitelektródákat főként nagyméretű iparágakban használják, mint például az elektromos kemencés acélgyártás, az érckemence-foszforgyártás, a magnéziumhomok elektromos olvasztása, a tűzálló anyagok elektromos olvasztása, az alumínium elektrolízis, valamint az ipari foszfor-, szilícium- és kalcium-karbid gyártás. A grafitelektródák két típusra oszthatók: természetes grafitelektródákra és mesterséges grafitelektródákra. A mesterséges grafitelektródákkal összehasonlítva a természetes grafitelektródák nem igényelnek grafitkémiai eljárást. Ennek eredményeként a természetes grafitelektródák gyártási ciklusa jelentősen lerövidül, az energiafogyasztás és a szennyezés nagymértékben csökken, és a költségek is jelentősen csökkennek. Nyilvánvaló árelőnyökkel és gazdasági előnyökkel rendelkeznek, ami a természetes grafitelektródák fejlesztésének egyik fő oka.
Ezenkívül a természetes grafitelektródák a természetes grafit nagy hozzáadott értékű, mélyfeldolgozott termékei, és jelentős fejlesztési és alkalmazási értékkel bírnak. A természetes grafitelektródák alakítási teljesítménye, oxidációs ellenállása és mechanikai tulajdonságai azonban jelenleg elmaradnak a mesterséges grafitelektródákétól, ami a fejlesztésük fő akadálya. Ezért ezen akadályok leküzdése a kulcs a természetes grafitelektródák alkalmazásának fejlesztéséhez.
Az oldatos és szolos módszerrel előállított bór-nitrogén rendszer, valamint a szilícium-dioxid szollal bevont természetes pelyhes grafit tömbök antioxidáns tulajdonságait vizsgálták a kezelés előtt és után. Az eredmények azt mutatják, hogy a szilícium-dioxid szollal bevont természetes grafit tömbök antioxidáns tulajdonsága az impregnálások számának növekedésével romlik. A bór-nitrogén rendszerrel bevont természetes grafit tömbök az impregnálások számának növekedésével jobb antioxidáns tulajdonságokkal rendelkeznek. A természetes grafit tömbök oxidációs tömegveszteségének sebessége 923K-en és 1273K-en 122,432 mg/g/h, illetve 191,214 mg/g/h volt. A természetes grafit tömböket kilencszer impregnálták bórsav-karbamid rendszerben, illetve etil-szilikát-etanol-sósav rendszerben. 1 órás hőkezelés után 1273K-es N2 atmoszférában az oxidációs tömegveszteség sebessége 923K-en 20,477 mg/g/h, illetve 28,753 mg/g/h volt. 1273K-en ezek az értékek 37,064 mg/g/h, illetve 54,398 mg/g/h voltak; 1973K-en és 1723K-en végzett kezelés után a természetes grafit tömbök oxidációs tömegveszteségének sebessége 923K-en 8,182 mg/g/h, illetve 31,347 mg/g/h volt; 1273K-en ezek az értékek 126,729 mg/g/h, illetve 169,978 mg/g/h voltak; Mindkét rendszer jelentősen csökkentheti a természetes grafit tömbök oxidációs tömegveszteségének sebességét. Hasonlóképpen, a bórsav-karbamid rendszer antioxidáns hatása jobb, mint az etil-szilikát-etanol-sósav rendszeré.
Közzététel ideje: 2025. június 12.