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什么是石墨電極?

添加時間:2017-11-24
什么是石墨電極?

  石墨電極包括:
  (1)普通功率石墨板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)抗氧化涂層石墨板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。這項技術的推廣使用可以帶來這樣的經濟社會效應:
  ①石墨板單位消耗的較少,生產成本有一定的降低。例如某煉鋼廠,按全年未發生停產一級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后,每年可節省373根(153噸)電極,每年每噸超高功率電極16,900元人民幣計算,可節省258.57萬元人民幣。
  ②石墨板所耗電能的較少,節約的單位煉鋼電消耗量,節約了生產成本,節能!
  ③由于石墨電極換次數較少,就較少了操作工人勞動量和危險系數,提高了生產效率。
  ④石墨板是高消耗和高污染產品,在節能減排環保提倡的幾天,具有非常重要的社會意義。
  這種技術在國內尚處于研究開發階段,也有些國內廠家也開始生產。在日本等發達國家有得到比較廣泛的應用。目前國內也出現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)超高功率石墨板。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。
  石墨電極的優點
  注:電火花加工用石墨板,也稱為銅公
  1:模具幾何形狀的日益復雜化以及產品應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用石墨電極。
  2:石墨板較容易加工,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:石墨板與傳統銅電極的設計不同。許多模具廠通常在銅電極的粗加工和精加工有不同的預留量,而石墨電極則使用幾乎相同的預留量,這減少了CAD/CAM和機器加工的次數,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,模具廠由銅電極轉用石墨電極后,首先應該清楚的是該如何使用石墨材料以及考慮其他相關因素。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,在特定的應用程序下使用適當等級的石墨和電火花放電參數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,那么結果肯定是令人失望的。如果要嚴格控制電極的物料,可將石墨板在粗加工時設于非損耗狀態(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質特性:
  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,能實現復雜的幾何造型
  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量,因為可捆綁做成組合電極
  熱穩定性好,不變形無加工毛刺

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