L'électrode en graphite fait référence à un matériau conducteur en graphite résistant aux températures élevées, fabriqué à partir de coke de pétrole et de coke d'asphalte comme agrégats, de goudron de houille comme liant, par calcination, concassage et broyage de matières premières, dosage, mélange, moulage, calcination, imprégnation, graphitisation et traitement mécanique. On l'appelle électrode en graphite artificiel (appelée électrode en graphite), qui est différente de l'électrode en graphite naturel préparée à partir de graphite naturel comme matière première.
Les électrodes de graphite sont principalement fabriquées à partir de coke de pétrole et de coke d'aiguilles comme matières premières, avec du brai de goudron de houille comme liant. Ils sont fabriqués par calcination, dosage, mélange, moulage, torréfaction, graphitisation et usinage. Ce sont des conducteurs qui libèrent de l’énergie électrique sous forme d’arc dans un four à arc électrique pour chauffer et faire fondre le matériau du four. Selon leurs indicateurs de qualité, ils peuvent être divisés en électrodes de graphite de puissance ordinaires, électrodes de graphite à haute puissance - et électrodes de graphite à ultra - haute puissance.
La principale matière première pour la production d’électrodes en graphite est le coke de pétrole. Une petite quantité de coke d'asphalte peut être ajoutée aux électrodes de graphite de puissance ordinaires, et la teneur en soufre du coke de pétrole et du coke d'asphalte ne peut pas dépasser 0,5 %. Le coke d'aiguille est également nécessaire lors de la production d'électrodes en graphite de haute -puissance ou ultra haute puissance. La principale matière première pour la production d'anodes en aluminium est le coke de pétrole, et la teneur en soufre est contrôlée pour ne pas dépasser 1,5 % à 2 %. Le coke de pétrole et le coke d'asphalte doivent être conformes aux normes de qualité nationales pertinentes.
L'avantage de l'électrode en graphite
(1) La complexité croissante de la géométrie des moules et la diversification des applications de produits ont conduit à des exigences plus élevées en matière de précision de décharge des machines à étincelles. Les avantages des électrodes de graphite sont qu'elles sont faciles à traiter, ont un taux d'enlèvement d'usinage par décharge élevé et une faible perte de graphite. Par conséquent, certains clients de machines à étincelles basés en groupe ont abandonné les électrodes en cuivre et sont passés aux électrodes en graphite. De plus, certaines électrodes de forme spéciale ne peuvent pas être fabriquées en cuivre, mais le graphite est plus facile à former et les électrodes en cuivre sont plus lourdes et ne conviennent pas au traitement de grandes électrodes. Ces facteurs ont conduit certains clients de machines à étincelles en groupe à utiliser des électrodes en graphite.
(2) Les électrodes en graphite sont plus faciles à traiter et ont une vitesse de traitement nettement plus rapide que les électrodes en cuivre. Par exemple, l'utilisation de la technologie de fraisage pour traiter le graphite est 2-3 fois plus rapide que le traitement d'autres métaux et ne nécessite pas de traitement manuel supplémentaire, tandis que les électrodes de cuivre nécessitent un meulage manuel. De même, si des centres d'usinage en graphite à grande vitesse sont utilisés pour fabriquer des électrodes, la vitesse sera plus rapide, l'efficacité sera plus élevée et il n'y aura pas de problème de poussière. Dans ces processus d'usinage, la sélection d'outils avec une dureté et un graphite appropriés peut réduire l'usure des outils et les dommages aux électrodes de cuivre. Si l'on compare le temps de fraisage entre les électrodes en graphite et les électrodes en cuivre, les électrodes en graphite sont 67 % plus rapides que les électrodes en cuivre. En général, dans l'usinage par électroérosion, l'utilisation d'électrodes en graphite est 58 % plus rapide que l'utilisation d'électrodes en cuivre. De cette manière, le temps de traitement est considérablement réduit, tout comme les coûts de fabrication.
(3) La conception des électrodes en graphite est différente de celle des électrodes en cuivre traditionnelles. De nombreuses usines de moules disposent généralement de réserves différentes pour l'usinage grossier et fin des électrodes de cuivre, tandis que les électrodes en graphite utilisent presque la même quantité de réserve, ce qui réduit le nombre de CAO/FAO et les temps de traitement machine. Cela suffit à lui seul à améliorer considérablement la précision des cavités du moule.
L'application de l'électrode de graphite
(1) Utilisé pour le four de fabrication d'acier à arc électrique
La sidérurgie au four électrique est un utilisateur majeur d’électrodes de graphite. La production d'acier pour fours électriques en Chine représente environ 18 % de la production d'acier brut, et les électrodes de graphite utilisées dans la fabrication de l'acier représentent 70 à 80 % de la quantité totale d'électrodes de graphite utilisées. La fabrication d'acier au four électrique consiste à utiliser des électrodes de graphite pour introduire du courant dans le four et à utiliser la source de chaleur à haute température générée par l'arc entre l'extrémité de l'électrode et la charge du four pour la fusion.
(2) Utilisé pour les fours électriques thermiques minéraux
Les fours électriques thermiques minéraux sont principalement utilisés pour la production de silicium industriel et de phosphore jaune. Leur caractéristique est que la partie inférieure de l'électrode conductrice est enfouie dans le matériau du four, formant un arc dans la couche de matériau et utilisant l'énergie thermique émise par la résistance du matériau du four lui-même pour chauffer le matériau du four. Parmi eux, les fours électriques thermiques minéraux à haute densité de courant nécessitent des électrodes en graphite. Par exemple, environ 100 kg d’électrodes de graphite sont consommés pour produire 1 tonne de silicium, et environ 40 kg d’électrodes de graphite sont consommés pour produire 1 tonne de phosphore jaune.
(3) Utilisé pour les fours à résistance
Le four de graphitisation utilisé pour produire des produits en graphite, le four de fusion utilisé pour faire fondre le verre et le four électrique utilisé pour produire du carbure de silicium appartiennent tous à des fours à résistance. Les matériaux à l’intérieur du four sont à la fois des résistances chauffantes et des objets à chauffer. Habituellement, des électrodes de graphite pour la conductivité sont intégrées dans la paroi de tête du four à l'extrémité du four à résistance pour une consommation discontinue d'électrodes de graphite.
(4) Utilisé pour préparer des produits en graphite irréguliers
L'ébauche d'électrodes de graphite est également utilisée pour être transformée en divers produits en graphite de forme tels que des creusets, des moules, des bateaux et des éléments chauffants. Par exemple, dans l'industrie du verre de quartz, pour chaque tonne de tube de fusion électrique produite, 10 tonnes d'ébauches d'électrodes en graphite sont nécessaires ; pour chaque tonne de brique de quartz produite, 100 kilogrammes d’ébauches d’électrodes en graphite sont consommées.
