Para los distintos tipos de electrodos de carbono y grafito, existen requisitos de uso e indicadores de calidad específicos según sus aplicaciones. Al considerar qué tipo de materia prima se debe utilizar para un producto determinado, primero debemos estudiar cómo cumplir con estos requisitos e indicadores de calidad.
(1) La selección de materias primas para electrodos de grafito conductores utilizados en procesos electrometalúrgicos como la fabricación de acero en hornos de arco eléctrico (EAF).
El electrodo de grafito conductor utilizado en procesos electrometalúrgicos como la fabricación de acero en horno de arco eléctrico (EAF) debe tener buena conductividad, resistencia mecánica adecuada, buena resistencia al temple y al calentamiento a alta temperatura, resistencia a la corrosión y bajo contenido de impurezas.
① Los electrodos de grafito de alta calidad se producen a partir de coque de petróleo, coque de brea y otras materias primas con bajo contenido de cenizas. Sin embargo, la producción de electrodos de grafito requiere más equipos, un proceso largo y una tecnología compleja, y el consumo de energía de 1 t de electrodo de grafito es de 6000 a 7000 kW·h.
② Se utiliza antracita de alta calidad o coque metalúrgico como materia prima para producir electrodos de carbono. La producción de electrodos de carbono no requiere equipos de grafitización, y los demás procesos de producción son los mismos que para la producción de electrodos de grafito. La conductividad del electrodo de carbono es mucho peor que la del electrodo de grafito. La resistividad del electrodo de carbono es generalmente 2-3 veces mayor que la del electrodo de grafito. El contenido de cenizas varía con la calidad de las materias primas, siendo de aproximadamente el 10%. Sin embargo, después de una limpieza especial, el contenido de cenizas de la antracita se puede reducir a menos del 5%. El contenido de cenizas del producto se puede reducir a aproximadamente el 1,0% si el producto se grafitiza aún más. El electrodo de carbono se puede utilizar para fundir acero EAF común y ferroaleaciones.
③ Utilizando grafito natural como materia prima, se produjo un electrodo de grafito natural. El grafito natural solo puede utilizarse tras una cuidadosa selección y una reducción de su contenido de cenizas. La resistividad del electrodo de grafito natural es aproximadamente el doble que la del electrodo grafitizado. Sin embargo, su resistencia mecánica es relativamente baja, por lo que se rompe con facilidad durante su uso. En zonas con abundante producción de grafito natural, se puede producir un electrodo de grafito natural para abastecer hornos de arco eléctrico pequeños (EAF) en la fundición de acero EAF convencional. La producción de electrodos conductores a partir de grafito natural presenta una solución y una tecnología sencillas.
④ El electrodo de grafito se utiliza para producir electrodo regenerado (o electrodo roto grafitizado) mediante la trituración y molienda de residuos de corte o productos de desecho. El contenido de cenizas del producto no es alto (alrededor del 1%), y su conductividad es inferior a la del electrodo grafitizado. Su resistividad es aproximadamente 1,5 veces mayor que la del electrodo grafitizado, pero su eficacia en la aplicación es superior a la del electrodo de grafito natural. Si bien es fácil dominar la tecnología y el equipo para producir electrodo regenerado, la disponibilidad de materia prima para la grafitización es limitada, por lo que esta vía no representa una dirección de desarrollo viable.
Fecha de publicación: 11 de junio de 2021