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什么是石墨電極

發(fā)布者：shweilimj 發(fā)布時間：2011-02-17 14:49:45

　　石墨電極,主要以石油焦、針狀焦為原料，煤瀝青作結(jié)合劑，經(jīng)煅燒、配料、混捏、壓型、焙燒、石墨化、機加工而制成，是在電弧爐中以電弧形式釋放電能對爐料進行加熱熔化的導體，根據(jù)其質(zhì)量指標高低，可分為普通功率、高功率和超高功率。

　　石墨電極包括：
（1）普通功率石墨電極
　　允許使用電流密度低于 17A／厘米2的石墨電極，主要用于煉鋼、煉硅、煉黃磷等的普通功率電爐。
（2）抗氧化涂層石墨電極
　　表面涂覆一層抗氧化保護層（石墨電極抗氧化劑）的石墨電極。形成既能導電又耐高溫氧化的保護層，降低煉鋼時的電極消耗（19%~50%），延長電極的使用壽命（22%~60%），降低電極的電能消耗。這項技術(shù)的推廣使用可以帶來這樣的經(jīng)濟社會效應(yīng)：　　
①石墨電極單位消耗的較少，生產(chǎn)成本有一定的降低。例如某煉鋼廠，按全年未發(fā)生停產(chǎn)一級LF精煉爐每周35根石墨電極左右，精煉處理165爐的消耗量計算，采用石墨電極抗氧化技術(shù)后，每年可節(jié)省373根（153噸）電極，每年每噸超高功率電極16，900元人民幣計算，可節(jié)省258.57萬元人民幣。
　?、凇∈姌O所耗電能的較少，節(jié)約的單位煉鋼電消耗量，節(jié)約了生產(chǎn)成本，節(jié)能！
　　③　由于石墨電極換次數(shù)較少，就較少了操作工人勞動量和危險系數(shù)，提高了生產(chǎn)效率。
　　④　石墨電極是高消耗和高污染產(chǎn)品，在節(jié)能減排環(huán)保提倡的幾天，具有非常重要的社會意義。
　　這種技術(shù)在國內(nèi)尚處于研究開發(fā)階段，也有些國內(nèi)廠家也開始生產(chǎn)。在日本等發(fā)達國家有得到比較廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)也出現(xiàn)了專門進口這中抗氧化保護涂層的公司。
（3）高功率石墨電極。允許使用電流密度為18～25A／厘米2的石墨電極，主要用于煉鋼的高功率電弧爐。
（4）超高功率石墨電極。允許使用電流密度大于 25A／厘米2的石墨電極。主要用于超高功率煉鋼電弧爐。

石墨電極的優(yōu)點

　　注：電火花加工用石墨電極，也稱為銅公
　　1：模具幾何形狀的日益復(fù)雜化以及產(chǎn)品應(yīng)用的多元化導致對火花機的放電精確度要求越來越高。石墨電極的優(yōu)點是加工較容易，放電加工去除率高，石墨損耗小，因此，部分群基火花機客戶放棄了銅電極而改用石墨電極。另外，有些特殊形狀的電極無法用銅制造，但石墨則較容易成型，而且銅電極較重，不適合加工大電極，這些因素都造成部分群基火花機客戶應(yīng)用石墨電極。
　　2：石墨電極較容易加工，且加工速度明顯快于銅電極。比如采用銑削工藝加工石墨，其加工速度較其它金屬加工快2～3倍且不需要額外的人工處理，而銅電極則需要人手挫磨。同樣，如果采用高速石墨加工中心制造電極，速度會更快，效率也更高，還不會產(chǎn)生粉塵問題。在這些加工過程中，選擇硬度合適的工具和石墨可減少刀具的磨損耗和銅公的破損。如果具體比較石墨電極與銅電極石墨電極的銑削時間，石墨較銅電極快67%，在一般情況下的放電加工中，采用石墨電極的加工要比采用銅電極快58%。這樣一來，加工時間大幅減少，同時也減少了制造成本。
　　3：石墨電極與傳統(tǒng)銅電極的設(shè)計不同。許多模具廠通常在銅電極的粗加工和精加工有不同的預(yù)留量，而石墨電極則使用幾乎相同的預(yù)留量，這減少了CAD/CAM和機器加工的次數(shù)，單是這個原因，就足以在很大程度上提高模具型腔的精度。
　　當然，模具廠由銅電極轉(zhuǎn)用石墨電極后，首先應(yīng)該清楚的是該如何使用石墨材料以及考慮其他相關(guān)因素。如今部分群基火花機客戶采用石墨以電極放電加工，這免除了模具型腔拋光和化學物品拋光的工序卻仍然能達到預(yù)期的表面光潔度。如不增加時間和拋光的工序，銅電極不可能制作出這樣的工件。另外，石墨分為不同的等級，在特定的應(yīng)用程序下使用適當?shù)燃壍氖碗娀鸹ǚ烹妳?shù)才能達到理想的加工效果，若在使用石墨電極的火花機上操作人員使用與銅電極相同的參數(shù)，那么結(jié)果肯定是令人失望的。如果要嚴格控制電極的物料，可將石墨電極在粗加工時設(shè)于非損耗狀態(tài)（損耗少于1%），但銅電極則不使用。
　　石墨具有以下銅無法比擬的優(yōu)質(zhì)特性：
　　加工速度：高速銑粗加工較銅塊3倍；高速銑精加工較銅塊5倍
　　可加工性好，能實現(xiàn)復(fù)雜的幾何造型
　　重量輕，密度不足銅的1/4，電極容易夾持
　　可減少單個電極的數(shù)量，因為可捆綁做成組合電極
　　熱穩(wěn)定性好，不變形無加工毛刺

來源：上海威勵金屬制品有限公司

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