Графитированные электроды относятся к разряду неметаллических расходных материалов, необходимых для работы электродуговых печей.
Востребованные металлургической промышленностью, графитированные электроды (ГЭ) относятся к разряду неметаллических расходных материалов, необходимых для работы электродуговых печей. Характеристики этих изделий оказывают влияние на эффективность работы оборудования и качество выплавляемых сталей, цветных металлов и сплавов. При производстве и применении ГЭ следует опираться на два основных нормативных документа:
- ГОСТ Р МЭК 60239-2015, систематизирующий размеры и обозначения.
- ГОСТ Р 56973-2016, в котором оговорены особенности эксплуатации.
В отдельных случаях допускаются отклонения, оговариваемые в ТУ, разрабатываемых для нужд конкретных предприятий.
Материалы, необходимые для производства
Технология изготовления графитированных электродов хорошо отработана. Для получения продукции с требуемыми характеристиками используется смесь, состоящая из следующих материалов:
- Кокса – малозольного нефтяного или пескового – 87% от общего состава смеси.
- Электродного боя, представляющего собой возвраты нефтяного производства – 13%.
В качестве связующего состава применяется каменноугольный пек.
Предварительная обработка
При подготовке смеси особое внимание уделяют гранулометрическому составу смеси. Для достижения оптимальных результатов:
- Твёрдые углеродистые материалы дробят, прокаливают и тщательно измельчают, после чего просеивают для разделения на фракции.
- Для получения игольчатого кокса добавляют в состав шихты дополнительные компоненты. Чаще всего – 1 – 2% оксида железа.
Количество связующего вещества, добавляемого на завершающем этапе подготовки, находится в пределах 23 – 28% от общего объёмного состава смеси. Смешивание производится при температуре около 150 °C.
Процесс изготовления
На горизонтальных прессах большой мощности – их называют прошивными – методом выдавливания из полученного конгломерата формируют заготовки, именуемые на профессиональном жаргоне «зелёными электродами». Давление выдавливания выбирается в зависимости от сечения изделия и варьируется в пределах 50 – 250 кгс/см2. Заготовки поступают на роликовый конвейер (рольганг), предварительно охлаждаются, после чего, в зависимости от технологических возможностей предприятия, обжигаются в:
- Секционных газовых печах непрерывного действия. С учётом размеров изделий обработка происходит в течение 320 – 400 часов при температуре 1200—1300 °C.
- Электрических печах сопротивления (ЭПС), позволяющих увеличить температуру до 2500—3000 °C и сократить время обжига до 50 – 60 часов.
Полученные подобным образом полуфабрикаты остужаются и отправляются для хранения на склад либо передаются в цех для дальнейшей механической обработки.
При проведении механической обработки уже прошедших обжиг заготовок делают следующее:
- Обтачивают поверхность, придавая графитированным электродам цилиндрическую форму.
- Обрабатывают торцы.
- Нарезаются ниппельные гнёзда.
После этого параметры готовых изделий проверяются на соответствие ГОСТ и ТУ с помощью измерительных приборов и различных методов дефектоскопии.
Область применения и перспективы рынка
Как было сказано выше, графитированные электроды используются в электродуговых печах. Благодаря их способности выдерживать высокие температуры, удаётся получать специфические по составу стали и сплавы с уникальными характеристиками, спрос на которые неуклонно растёт, увеличиваясь на 20% в год и более. Однако для выплавки 1 тонны стали требуется около 2,5 кг ГЭ, а увеличение объёмов выпуска российскими производителями сдерживается зависимостью отечественной промышленности от поставок игольчатого кокса, импортируемого из других стран.
