Grafitpulver, der bruges som grafitelektroder, har mange fordele. Men hvordan man udnytter fordelene ved dette materiale, opnår effektivitetsforbedringer, omkostningsreduktioner og forbedrer markedets konkurrenceevne, er ikke kun spørgsmål, som grafitproducenter skal overveje, men også problemer, som grafitbrugere bør tage alvorligt. Så hvilke problemer bør løses først, når man anvender grafitmaterialer?
Støvfjerning: På grund af grafits fine partikelstruktur produceres der en stor mængde støv under mekanisk bearbejdning, hvilket har en betydelig indvirkning på fabriksmiljøet. Derudover afspejles støvets påvirkning af udstyr primært i dets indflydelse på udstyrets strømforsyning. På grund af grafits fremragende elektriske ledningsevne er det tilbøjeligt til at forårsage kortslutninger og andre fejl, når det kommer ind i strømforsyningsboksen. Derfor anbefales det at være udstyret med en speciel grafitbearbejdningsmaskine til bearbejdning. På grund af de høje investeringsomkostninger ved specielt bearbejdningsudstyr til grafit er mange virksomheder dog ret forsigtige i denne henseende. Under sådanne omstændigheder kan følgende løsninger anvendes:
Outsourcing af grafitelektroder: Med den stadig mere udbredte anvendelse af grafit i støbeformindustrien har flere og flere støbekontraktfremstillingsvirksomheder (OEM) også introduceret OEM-forretningen med grafitelektroder.
Efter olieimmersionsbehandling: Efter køb af grafit nedsænkes den først i gnistolie i et stykke tid (den specifikke tid afhænger af grafittens volumen) og placeres derefter i et bearbejdningscenter til bearbejdning. På denne måde vil grafitstøvet ikke flyve rundt, men falde ned. Dette vil minimere påvirkningen af udstyret og miljøet.
Modifikation af et bearbejdningscenter: Den såkaldte modifikation involverer primært installation af en støvsuger på et almindeligt bearbejdningscenter.
Udladningsgabet under bearbejdning af udladningsgrafit: I modsætning til kobber korroderes der mere bearbejdningsslagge pr. tidsenhed på grund af grafitelektrodernes hurtigere udladningshastighed. Det bliver et problem at fjerne slaggen effektivt. Derfor er det nødvendigt, at udladningsgabet er større end for kobber. Generelt set er udladningsgabet for grafit 10 til 30 % større end for kobber, når man indstiller udladningsgabet.
Korrekt forståelse af dens mangler: Udover støv har grafit også nogle mangler. For eksempel er det mindre sandsynligt, at grafitelektroder opnår den ønskede effekt ved bearbejdning af spejlforme sammenlignet med kobberelektroder. For at opnå en bedre overfladeeffekt bør man vælge den fineste partikelstørrelse af grafit, og prisen på denne type grafit er ofte 4 til 6 gange højere end for almindelig grafit. Derudover er genbrugeligheden af grafit relativt lav. På grund af produktionsprocessen kan kun en lille del af grafiten bruges til reproduktion og udnyttelse. Overskudsgrafit efter elektrisk udladningsbearbejdning kan ikke genbruges på nuværende tidspunkt, hvilket udgør visse udfordringer for virksomheders miljøstyring. I den henseende kan vi tilbyde gratis genbrug af overskudsgrafit til kunder for at undgå problemer med deres miljøcertificering.
Afskalning i mekanisk bearbejdning: Da grafit er mere sprødt end kobber, er det let at forårsage afskalning af elektroderne, hvis grafit bearbejdes med samme metode som kobberelektroder, især ved bearbejdning af tyndribbede elektroder. I denne henseende kan gratis teknisk support ydes til formproducenter. Dette opnås primært gennem valg af skæreværktøjer, værktøjets passagevej og en rimelig konfiguration af bearbejdningsparametre. Naturlige flagegrafitprøver blev dannet ved koldpresning uden bindemiddel ved hjælp af naturlig flagegrafit. Virkningerne af ændringer i formningstryk og holdetrykstid på prøvernes densitet, porøsitet og bøjningsstyrke blev undersøgt. Forholdet mellem mikrostruktur og bøjningsstyrke af naturlige flagegrafitprøver blev kvalitativt analyseret. To systemer, borsyre - urinstof og tetraethylsilicat - acetone - saltsyre, blev udvalgt for at studere og diskutere antioxidantegenskaberne og mekanismerne i naturligt grafitpulver og naturlige grafitelektrodeprøver før og efter antioxidantbehandling. Hovedforskningsindholdet og resultaterne er som følger: Formningsevnen af naturlig flagegrafit og indflydelsen af formningsbetingelser på mikrostruktur og egenskaber blev undersøgt. Resultaterne viser, at jo større formningstrykket er for den naturlige grafitflageprøve, desto større er prøvens densitet og bøjningsstyrke, mens prøvens porøsitet er mindre. Holdetrykket har ringe effekt på prøvens densitet. Når det er mere end 5 minutter, er prøvens formbarhed bedre. Bøjningsstyrken viser tydelig anisotropi, og de gennemsnitlige bøjningsstyrker i forskellige retninger er henholdsvis 5,95 MPa, 9,68 MPa og 12,70 MPa. Anisotropien af bøjningsstyrken er tæt forbundet med grafitens mikrostruktur.
Antioxidantegenskaberne af bor-nitrogen-systemet fremstillet ved opløsningsmetoden og solmetoden samt det naturlige flagergrafitpulver belagt med silicasol før og efter blev undersøgt. Resultaterne viser, at efterhånden som antallet af imprægneringer stiger, øges mængden af silicasol og bor-nitrogen-system belagt på overfladen af grafitpulveret, og antioxidantegenskaberne forbedres. Den indledende oxidationstemperatur for naturlig flagergrafit er 883 K, og oxidationsvægttabshastigheden ved 923 K er 407,6 mg/g/t. Grafitpulveret blev imprægneret ni gange henholdsvis i borsyre-urinstofsystemet og ethylsilikat-ethanol-saltsyresystemet. Efter varmebehandling i 1 time under en atmosfære af 1273 K og N2 var oxidationsvægttabshastigheden for naturlig flagergrafit ved 923 K henholdsvis 47,9 mg/g/t og 206,1 mg/g/t. Efter varmebehandling i 1 time i N2-atmosfærer på henholdsvis 1973 K og 1723 K var oxidationsvægttabshastighederne for naturlig flagegrafit ved 923 K henholdsvis 3,0 mg/g/t og 42,0 mg/g/t. Begge systemer kan reducere oxidationsvægttabshastigheden for naturlig flagegrafit, men den antioxidante effekt af borsyre-urinstofsystemet er bedre end af ethylsilikat-ethanol-saltsyresystemet.
Grafitelektroder anvendes hovedsageligt i storskalaindustrier såsom fremstilling af elektriske stålovne, fosforproduktion i malmovne, elektrisk smeltning af magnesiasand, elektrisk smeltning af ildfaste materialer, aluminiumelektrolyse og industriel produktion af fosfor, silicium og calciumcarbid. Grafitelektroder er opdelt i to typer: naturlige grafitelektroder og kunstige grafitelektroder. Sammenlignet med kunstige grafitelektroder kræver naturlige grafitelektroder ikke en kemisk grafitproces. Som følge heraf reduceres produktionscyklussen for naturlige grafitelektroder betydeligt, energiforbruget og forureningen reduceres kraftigt, og omkostningerne sænkes markant. De har åbenlyse prisfordele og økonomiske fordele, hvilket er en af hovedårsagerne til udviklingen af naturlige grafitelektroder.
Derudover er naturlige grafitelektroder højværdiforædlede produkter af naturlig grafit og har betydelig udviklings- og anvendelsesværdi. Imidlertid er formningsevnen, oxidationsmodstanden og de mekaniske egenskaber ved naturlige grafitelektroder i øjeblikket ringere end kunstige grafitelektroder, hvilket er den største hindring for deres udvikling. Derfor er overvindelse af disse hindringer nøglen til at udvikle anvendelsen af naturlige grafitelektroder.
Antioxidantegenskaberne af bor-nitrogen-systemet fremstillet ved opløsningsmetoden og solmetoden samt de naturlige flagegrafitblokke belagt med silicasol før og efter blev undersøgt. Resultaterne viser, at antioxidantegenskaberne af naturlige grafitblokke belagt med silicasol forværres, efterhånden som antallet af imprægneringer stiger. De naturlige grafitblokke belagt med bor-nitrogen-systemet har bedre antioxidantegenskaber, efterhånden som antallet af imprægneringer stiger. Oxidationsvægttabsraterne for naturlige grafitblokke ved 923K og 1273K var henholdsvis 122,432 mg/g/t og 191,214 mg/g/t. De naturlige grafitblokke blev imprægneret ni gange i henholdsvis borsyre-urinstofsystemet og ethylsilikat-ethanol-saltsyresystemet. Efter varmebehandling i 1 time i en atmosfære af 1273K og N2 var oxidationsvægttabsraterne ved 923K henholdsvis 20,477 mg/g/t og 28,753 mg/g/t. Ved 1273K var de henholdsvis 37,064 mg/g/t og 54,398 mg/g/t. Efter behandling ved henholdsvis 1973K og 1723K var oxidationsvægttabshastighederne for naturlige grafitblokke ved 923K henholdsvis 8,182 mg/g/t og 31,347 mg/g/t. Ved 1273K var de henholdsvis 126,729 mg/g/t og 169,978 mg/g/t. Begge systemer kan reducere oxidationsvægttabshastigheden for naturlige grafitblokke betydeligt. Tilsvarende er den antioxidante effekt af borsyre-urinstofsystemet bedre end den af ethylsilikat-ethanol-saltsyresystemet.
Opslagstidspunkt: 12. juni 2025