نظرة عامة على عملية التغرافيت

يُطلق عمومًا على قضيب التوصيل بين طرف خرج خزانة مقوم فرن التغرافيت بالتيار المستمر والقطب الموصل لرأس الفرن اسم "الشبكة القصيرة"، ويكون قضيب التوصيل المستخدم في فرن التغرافيت مستطيل الشكل في الغالب. يُصنع قضيب التوصيل في فرن التغرافيت من النحاس والألومنيوم. يتميز النحاس بقوة ميكانيكية عالية، وموصلية كهربائية جيدة، ومقاومة عالية للتآكل. أما الألومنيوم، فهو أقل موصلية قليلاً، ولكنه أرخص نسبيًا وأخف وزنًا.
الجدول 3-2: بيانات الأداء ذات الصلة للنحاس والألومنيوم

材 料 جديد 极限强度(MPa) 电阻率(ميكرومتر) درجة حرارة درجة الحرارة (1/درجة مئوية)
紫 铜 8.9 220 0.016 4.3×10-3
2.7 110 0.025 4.7×10-3

 

نظرًا لانخفاض مقاومة فرن التغرافيت، خاصةً في المراحل الأخيرة من نقل الطاقة، فإن هذه المقاومة تقل، مما يؤدي إلى زيادة انخفاض الضغط في الشبكة القصيرة، وبالتالي زيادة فقد الطاقة. لذا، فإن سلامة وكفاءة تشغيل فرن التغرافيت ترتبط ارتباطًا وثيقًا بخصائص الشبكة القصيرة.
المبدأ الأساسي هو تقليل مقاومة الشبكة القصيرة والحفاظ على انخفاض ضغط منخفض فيها. توجد نقاط تلامس متعددة في الشبكة القصيرة لفرن التغرافيت. في حال وجود تلامس بين القطب الموصل وقضيب النحاس، أو بين قضيب النحاس المرن وقضيب الألومنيوم، أو بين قضيب الألومنيوم نفسه، فإن هذه التلامسات ستُنتج مقاومة تلامس تؤثر على خصائص الشبكة القصيرة ككل. تعتمد مقاومة التلامس للموصل ذي نقطة التوصيل ليس فقط على نوع المادة، بل أيضًا على مساحة التلامس وضغط التلامس عند لحظة التوصيل. لهذا السبب، فإن أهم مبدأ عند توصيل قضبان التوصيل هو: التلميع المحكم.
الجدول 3-3: مقاومة التلامس بين 1 سم² من الجرافيت و1 سم² من المعدن
压力 石墨 – 石墨μΩ 石墨 — 铜μΩ 石墨 — 铝μΩ
0.2 70 100 6000
0.5 40 70 2600
1 25 50 1300
2 14 32 500
4 7.5 16
الجدول 3-4: مقاومة التلامس لكربون بمساحة 1 سم² ومعدن بمساحة 1 سم²
压力 炭–炭μΩ 炭 — 铜μΩ 炭 — 铝μΩ
0.05 750 2100 20000
0.1 520 1800 16000
0.2 380 1400 10000
0.4 290 850 4000
0.6 250 600 1700

 


تاريخ النشر: 16 سبتمبر 2019
دردشة واتساب عبر الإنترنت!