Grafittpulver brukt som grafittelektroder har mange fordeler. Men hvordan man kan utnytte fordelene med dette materialet, virkelig oppnå effektivitetsforbedring, kostnadsreduksjon og forbedring av markedskonkurranseevnen, er ikke bare problemstillinger grafittprodusenter må vurdere, men også problemer som grafittbrukere bør ta på alvor. Så, hvilke problemer bør løses først når man bruker grafittmaterialer?
Støvfjerning: På grunn av grafittens fine partikkelstruktur produseres det en stor mengde støv under mekanisk bearbeiding, noe som har en betydelig innvirkning på fabrikkmiljøet. I tillegg gjenspeiles støvets påvirkning på utstyr hovedsakelig i dets innflytelse på utstyrets strømforsyning. På grunn av grafittens utmerkede elektriske ledningsevne er den utsatt for kortslutninger og andre feil når den kommer inn i strømboksen. Derfor anbefales det å være utstyrt med en spesiell grafittbehandlingsmaskin for bearbeiding. På grunn av de høye investeringskostnadene for spesielt behandlingsutstyr for grafitt er imidlertid mange bedrifter ganske forsiktige i denne forbindelse. Under slike omstendigheter kan følgende løsninger tas i bruk:
Outsourcing av grafittelektroder: Med den stadig mer utbredte bruken av grafitt i støpeindustrien, har flere og flere støpekontraktproduksjonsbedrifter (OEM) også introdusert OEM-virksomheten med grafittelektroder.
Etter oljenedsenkingsprosessering: Etter kjøp av grafitt nedsenkes den først i gnistolje i en periode (den spesifikke tiden avhenger av volumet av grafitten), og plasseres deretter i et maskineringssenter for prosessering. På denne måten vil ikke grafittstøvet fly rundt, men falle ned. Dette vil minimere påvirkningen på utstyret og miljøet.
Modifisering av et maskineringssenter: Den såkalte modifiseringen innebærer hovedsakelig å installere en støvsuger på et vanlig maskineringssenter.
Utladningsgapet under bearbeiding av utladningsgrafitt: I motsetning til kobber, på grunn av den raskere utladningshastigheten til grafittelektroder, korroderes mer bearbeidingsslagg per tidsenhet. Hvordan man effektivt fjerner slaggen blir et problem. Derfor er det nødvendig at utladningsgapet er større enn for kobber. Generelt sett, når man stiller inn utladningsgapet, er utladningsgapet for grafitt 10 til 30 % større enn for kobber.
Riktig forståelse av manglene: Foruten støv har grafitt også noen mangler. For eksempel, når man bearbeider speiloverflateformer, sammenlignet med kobberelektroder, er det mindre sannsynlig at grafittelektroder oppnår den ønskede effekten. For å oppnå en bedre overflateeffekt bør man velge den fineste partikkelstørrelsen på grafitten, og kostnaden for denne typen grafitt er ofte 4 til 6 ganger høyere enn for vanlig grafitt. I tillegg er gjenbrukbarheten til grafitt relativt lav. På grunn av produksjonsprosessen kan bare en liten del av grafitten brukes til reproduksjon og utnyttelse. Avfallsgrafitten etter elektrisk utladningsmaskinering kan ikke gjenbrukes for øyeblikket, noe som skaper visse utfordringer for miljøstyringen til bedrifter. I denne forbindelse kan vi tilby gratis resirkulering av avfallsgrafitt for kunder for å unngå problemer med miljøsertifiseringen deres.
Avskalling i mekanisk prosessering: Siden grafitt er mer sprø enn kobber, er det lett å forårsake avskalling av elektrodene hvis grafitt bearbeides med samme metode som kobberelektroder, spesielt ved bearbeiding av tynnribbede elektroder. I denne forbindelse kan gratis teknisk støtte gis til formprodusenter. Dette oppnås hovedsakelig gjennom valg av skjæreverktøy, måten verktøyet passerer på og rimelig konfigurasjon av prosesseringsparametere. Naturlige flakgrafittprøver ble dannet ved kaldpressing uten bindemiddel ved bruk av naturlig flakgrafitt. Effektene av endringer i formingstrykk og holdetrykkstid på tetthet, porøsitet og bøyestyrke til prøvene ble studert. Forholdet mellom mikrostruktur og bøyestyrke til naturlige flakgrafittprøver ble kvalitativt analysert. To systemer, borsyre – urea og tetraetylsilikat – aceton – saltsyre, ble valgt for å studere og diskutere antioksidantegenskapene og mekanismene til naturlig grafittpulver og naturlige grafittelektrodeprøver før og etter antioksidantbehandling. Hovedforskningsinnholdet og resultatene er som følger: Formingsytelsen til naturlig flakgrafitt og påvirkningen av formingsforhold på mikrostruktur og egenskaper ble studert. Resultatene viser at jo større formingstrykket til den naturlige flakgrafittprøven er, desto større er tettheten og bøyefastheten til prøven, mens desto mindre er porøsiteten til prøven. Holdetrykktiden har liten effekt på prøvens tetthet. Når den er mer enn 5 minutter, er prøvens formbarhet bedre. Bøyefastheten viser tydelig anisotropi, og de gjennomsnittlige bøyefasthetene i forskjellige retninger er henholdsvis 5,95 MPa, 9,68 MPa og 12,70 MPa. Anisotropien til bøyefastheten er nært knyttet til grafittens mikrostruktur.
Antioksidantegenskapene til bor-nitrogen-systemet fremstilt ved løsningsmetoden og solmetoden, samt det naturlige flakgrafittpulveret belagt med silikasol, ble studert før og etter impregneringer. Resultatene viser at mengden silikasol og bor-nitrogen-system belagt på overflaten av grafittpulveret øker, og antioksidantegenskapene blir bedre. Den innledende oksidasjonstemperaturen for naturlig flakgrafitt er 883 K, og oksidasjonsvekttapshastigheten ved 923 K er 407,6 mg/g/t. Grafittpulveret ble impregnert ni ganger i henholdsvis borsyre-urea-systemet og etylsilikat-etanol-saltsyre-systemet. Etter varmebehandling i 1 time under en atmosfære av 1273 K og N2, var oksidasjonsvekttapshastigheten for naturlig flakgrafitt ved 923 K henholdsvis 47,9 mg/g/t og 206,1 mg/g/t. Etter varmebehandling i 1 time i N2-atmosfærer på henholdsvis 1973 K og 1723 K, var oksidasjonsvekttapshastighetene for naturlig flakgrafitt ved 923 K henholdsvis 3,0 mg/g/t og 42,0 mg/g/t. Begge systemene kan redusere oksidasjonsvekttapshastigheten for naturlig flakgrafitt, men antioksidanteffekten til borsyre-urea-systemet er bedre enn til etylsilikat-etanol-saltsyre-systemet.
Grafittelektroder brukes hovedsakelig i storskalaindustrier som stålproduksjon i elektriske ovner, fosforproduksjon i malmovner, elektrisk smelting av magnesiasand, elektrisk smelting av ildfaste materialer, aluminiumelektrolyse og industriell produksjon av fosfor, silisium og kalsiumkarbid. Grafittelektroder er delt inn i to typer: naturlige grafittelektroder og kunstige grafittelektroder. Sammenlignet med kunstige grafittelektroder krever ikke naturlige grafittelektroder en kjemisk grafittprosess. Som et resultat reduseres produksjonssyklusen for naturlige grafittelektroder betydelig, energiforbruket og forurensningen reduseres kraftig, og kostnadene senkes betydelig. De har åpenbare prisfordeler og økonomiske fordeler, noe som er en av hovedårsakene til utviklingen av naturlige grafittelektroder.
I tillegg er naturlige grafittelektroder høyverdige, dypt bearbeidede produkter av naturlig grafitt og har betydelig utviklings- og anvendelsesverdi. Imidlertid er formingsevnen, oksidasjonsmotstanden og de mekaniske egenskapene til naturlige grafittelektroder for tiden dårligere enn de til kunstige grafittelektroder, noe som er den største hindringen for deres utvikling. Derfor er det å overvinne disse hindringene nøkkelen til å utvikle anvendelsen av naturlige grafittelektroder.
Antioksidantegenskapene til bor-nitrogen-systemet fremstilt ved løsningsmetoden og solmetoden, samt naturlige flakgrafittblokker belagt med silikasol, ble studert før og etter. Resultatene viser at antioksidantegenskapene til naturlige grafittblokker belagt med silikasol blir dårligere etter hvert som antallet impregneringer øker. Naturlige grafittblokker belagt med bor-nitrogen-systemet har bedre antioksidantegenskaper etter hvert som antallet impregneringer øker. Oksidasjonsvekttapsratene for naturlige grafittblokker ved 923K og 1273K var henholdsvis 122,432 mg/g/t og 191,214 mg/g/t. De naturlige grafittblokkene ble impregnert ni ganger i henholdsvis borsyre-urea-systemet og etylsilikat-etanol-saltsyre-systemet. Etter varmebehandling i 1 time i en atmosfære av 1273K og N2, var oksidasjonsvekttapsratene ved 923K henholdsvis 20,477 mg/g/t og 28,753 mg/g/t. Ved 1273 K var de henholdsvis 37,064 mg/g/t og 54,398 mg/g/t. Etter behandling ved henholdsvis 1973 K og 1723 K var oksidasjonsvekttapsratene for naturlige grafittblokker ved 923 K henholdsvis 8,182 mg/g/t og 31,347 mg/g/t. Ved 1273 K var de henholdsvis 126,729 mg/g/t og 169,978 mg/g/t. Begge systemene kan redusere oksidasjonsvekttapsraten for naturlige grafittblokker betydelig. Tilsvarende er antioksidanteffekten til borsyre-urea-systemet bedre enn til etylsilikat-etanol-saltsyre-systemet.
Publisert: 12. juni 2025