تُعد أقطاب الجرافيت موصلات كهربائية تتحمل درجات حرارة عالية، وتُستخدم بشكل أساسي في أفران القوس الكهربائي (EAF) وأفران البوتقة (LF). فهي تعمل على نقل التيار الكهربائي إلى داخل الفرن، حيث تولد الأقواس الكهربائية الطاقة الحرارية اللازمة لصهر وتكرير الفولاذ.
توفر شركة SATRAD أقطاب جرافيت من فئات (RP) و(HP) و(UHP)، مع وصلات ربط (نيبل) متوافقة.
تتوفر أقطاب الجرافيت بفئات (RP) و(HP) و(UHP) لتلبية متطلبات التشغيل المختلفة. تُستخدم أقطاب (RP) عادةً في الأفران ذات القدرة المنخفضة، بينما صُممت أقطاب (HP) و(UHP) لتحمل أحمال تيار أعلى وظروف تشغيل أكثر قسوة.
توفر SATRAD أقطاب جرافيت بالأقطار الموضحة أدناه، والمخصصة لصناعة الفولاذ في أفران القوس الكهربائي وعمليات التكرير في أفران البوتقة.
| الفئة | الأقطار المتاحة (مم) |
|---|---|
| UHP | 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800 |
| HP | 200, 250, 300, 350, 400, 450 |
| RP | 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600 |
يلخص الجدول أدناه الخصائص الفيزيائية والكهربائية والميكانيكية النموذجية لأقطاب الجرافيت (RP، HP، UHP) ووصلات الربط الخاصة بها. يجب التحقق من القيم الفعلية ومعايير القبول وفقاً لمواصفات المنتج المعتمدة وأمر الشراء.
| الخصائص | الوحدة | القطر الاسمي للقطب | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| UHP | HP | RP | ||||
| Φ300–Φ500mm | Φ550–Φ800mm | Φ300–Φ800mm | Φ300–Φ800mm | |||
| المقاومية الكهربائية | القطب | μΩ·m | 4.8–5.8 | 4.6–5.8 | 5.8–6.6 | 7.0–10.0 |
| وصلة لولبية | 3.5–4.0 | 3.5–4.0 | 3.5–4.0 | 4.0–4.5 | ||
| مقاومة الانحناء | القطب | MPa | 10.0–14.0 | 10.0–14.0 | 10.0–13.0 | 8.0–10.0 |
| وصلة لولبية | 20.0–24.0 | 22.0–26.0 | 20.0–23.0 | 19.0–22.0 | ||
| معامل يونغ | القطب | GPa | 9.0–13.0 | 10.0–14.0 | 8.0–12.0 | 7.0–9.3 |
| وصلة لولبية | 15.0–18.0 | 16.0–19.0 | 14.0–16.0 | 12.0–14.0 | ||
| الكثافة الظاهرية | القطب | g/cm3 | 1.68–1.74 | 1.70–1.74 | 1.64–1.68 | 1.53–1.56 |
| وصلة لولبية | 1.78–1.82 | 1.80–1.84 | 1.75–1.80 | 1.70–1.74 | ||
| معامل التمدد الحراري (RT–600°C) | القطب | ×10−7/°C | 1.1–1.4 | 1.1–1.4 | 1.6–1.9 | 2.2–2.6 |
| وصلة لولبية | 0.9–1.2 | 0.9–1.2 | 1.1–1.4 | 2.0–2.5 | ||
| نسبة الرماد | % | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.5 | |
تُنتج أقطاب الجرافيت عبر خمس مراحل رئيسية، تبدأ من تجهيز المواد الخام وصولاً إلى التشغيل الآلي النهائي.
تُسحق مواد الكوك المختارة، وتُغربل، وتُصنف وفقاً لأحجام الجسيمات المطلوبة.
تُخلط مواد الكوك المحضّرة وتُعجن مع زفت قطران الفحم بوصفه مادة رابطة، لتكوين عجينة متجانسة. ثم تُشكّل العجينة إلى أقطاب خام، عادةً بطريقة البثق.
تُحمص الأقطاب الكهربائية الخام لتحويل المادة الرابطة إلى كربون، مما يمنحها القوة الميكانيكية المطلوبة. واعتماداً على درجة المنتج وعملية التصنيع، قد تُجرى عمليات تشريب بالقطران وإعادة تحميص لزيادة الكثافة وتحسين خصائص المادة.
تخضع الأقطاب المحمصة لمعالجة في درجات حرارة عالية لتكوين بنية جرافيتية، مما يعزز التوصيل الكهربائي والحراري ويحقق الخصائص المطلوبة للمادة.
تُشغّل أجسام الأقطاب والوصلات اللولبية آلياً وفق الأبعاد وتفاوتات الربط المحددة، بما يشمل القلاوظ الداخلي للقطب وقلاوظ الوصلة اللازمين لتجميع الأقطاب بصورة صحيحة.
للحصول على شرح مفصل لكل مرحلة، طالع عملية تصنيع الأقطاب الجرافيتية: دليل تفصيلي خطوة بخطوة.
تعمل وصلات الربط الجرافيتية على ربط أجزاء الأقطاب الكهربائية لتشكيل عمود متصل؛ فهي تنقل التيار الكهربائي وتتحمل في الوقت ذاته الأحمال الميكانيكية والحرارية أثناء تشغيل الفرن. توفر شركة SATRAD وصلات ربط متوافقة تتناسب مع قطر القطب الكهربائي، وتصميم الأسنان، وأبعاد التوصيل. طالع وصلات الربط الجرافيتية للأقطاب الكهربائية لمعرفة الأبعاد (بمقياس 3TPI و4TPI)، ومعلومات التوافق، وإرشادات المناولة.
تنقل الأقطاب الجرافيتية تيارات كهربائية عالية لتوليد أقواس كهربائية تُستخدم لصهر خردة الصلب، والحديد المختزل المباشر (DRI)، وغيرها من المواد المعدنية الخام.
تستخدم أفران البوتقة أقطاباً جرافيتية لتوفير التسخين بالقوس الكهربائي أثناء عمليات التكرير الثانوي للصلب وضبط درجات الحرارة.
تعمل ثلاثة أقطاب جرافيتية عادةً بتيار متردد ثلاثي الأطوار لتوليد أقواس كهربائية للصهر والتكرير.
تستخدم أفران القوس الكهربائي التي تعمل بالتيار المستمر (DC) عادةً عموداً واحداً من أقطاب الجرافيت، يتكون من أجزاء مترابطة بواسطة وصلات لولبية. وقد صُمم نظام الأقطاب هذا ليتحمل تيارات التشغيل العالية والظروف الحرارية القاسية.
تختلف هذه الفئات في خصائصها الكهربائية والميكانيكية والحرارية، ومدى ملاءمتها لظروف تشغيل الأفران المختلفة. فبينما تُصمم أقطاب UHP (فائقة القدرة العالية) عادةً للتطبيقات التي تتطلب كثافة تيار أعلى، تُستخدم فئتا HP (قدرة عالية) وRP (قدرة عادية) في نطاقات تشغيل كهربائية أقل تطلباً.
تؤثر المقاومية الكهربائية على التسخين الناتج عن المقاومة (التسخين الجولِي) والفقد الكهربائي في عمود الأقطاب. ورغم أن انخفاض المقاومية قد يكون مفيداً عند الأحمال الكهربائية العالية، إلا أنه يجب عند اختيار الأقطاب مراعاة الخصائص الميكانيكية، والسلوك الحراري، وكفاءة الوصلات أيضاً.
نعم، يمكن توفير وصلات لولبية مطابقة بناءً على قطر القطب المحدد، وتصميم الأسنان اللولبية، والمتطلبات الأبعادية المطلوبة.
يعتمد الاستهلاك على مادة القطب، وحمل التيار، ودرجة حرارة الفرن، والتعرض للأكسجين، وممارسات التشغيل. كما يمكن أن يؤدي حدوث كسور، أو تقشر (تفتت سطحي)، أو أعطال في الوصلات إلى زيادة الفقد في المادة؛ لذا يجب أن تستند أي مقارنات لمعدل الاستهلاك (بالكيلوغرام لكل طن من الفولاذ السائل) إلى أسس حسابية موحدة. استهلاك أقطاب الجرافيت في أفران القوس الكهربائي (EAF) لمراجعة عوامل التشغيل والأداء.
تشمل الأسباب الشائعة: الصدمات الميكانيكية، وأحمال الانحناء المفرطة، وتلف الوصلات أو تجميعها بشكل غير صحيح، والإجهادات الحرارية، وظروف التشغيل غير الملائمة. وللتوصل إلى تشخيص دقيق، يلزم فحص القطب المتضرر ومراجعة سجل تشغيل الفرن.
تتضمن الفحوصات المعتادة قياس المقاومية الكهربائية، والكثافة الظاهرية، ومقاومة الانحناء، وأبعاد القطب، وحالة السطح، ودقة الأسنان اللولبية في تجويف القطب والوصلة. ويجب أن تتبع طرق الاختبار ومعايير القبول المواصفات المتفق عليها للمنتج. انظر فحص واختبار جودة أقطاب الجرافيت للاطلاع على بنود الفحص التفصيلية.
احمِ الأقطاب من الصدمات والأحمال الزائدة والتلوث المرتبط بالرطوبة وتلف أسطح الربط المشغّلة آلياً. استخدم دعامات ومعدات مناولة مناسبة، وافحص الوصلة وتجويف الربط وأسطح التلامس ونظّفها قبل التجميع. راجع تغليف أقطاب الجرافيت وتخزينها ومناولتها للحصول على إرشادات حول النقل والتخزين وما قبل التجميع.
يرجى تحديد فئة القطب وقطره وطوله ومواصفات الوصلة والكمية المطلوبة ووجهة التسليم وأي متطلبات فنية أو متطلبات فحص إضافية. لطلب عرض سعر أو مساعدة فنية، راسل فريق المبيعات عبر: info@satradco.com
توفر شركة SATRAD أقطاب جرافيت من الأنواع RP وHP وUHP لاستخدامات صناعة الصلب الكهربائية.
يرجى تحديد فئة القطب وقطره وطوله ومواصفات الوصلة والكمية المطلوبة ووجهة التسليم وأي متطلبات فنية أو متطلبات فحص إضافية. لطلب عرض سعر أو مساعدة فنية، راسل فريق المبيعات عبر: info@satradco.com
Scan the QR code to chat with us