مقدمة عن قطب الجرافيت

قطب جرافيتيُستخدم بشكل أساسي في صناعة الصلب في أفران القوس الكهربائي. تعتمد صناعة الصلب في الأفران الكهربائية على استخدام قطب كهربائي من الجرافيت لإدخال التيار إلى الفرن. يُولّد التيار القوي تفريغًا قوسيًا عبر الغاز عند الطرف السفلي للقطب، وتُستخدم الحرارة الناتجة عن القوس في عملية الصهر. تُستخدم أقطاب كهربائية من الجرافيت بأقطار مختلفة حسب سعة الفرن الكهربائي. ولضمان الاستخدام المتواصل للأقطاب، يتم توصيلها بوصلات ملولبة.قطب الجرافيتتُشكّل صناعة الصلب ما بين 70 و80% من إجمالي كمية أقطاب الجرافيت. 2- يُستخدم في أفران الطاقة الحرارية للمناجم. يتميز هذا النوع من الأقطاب بأن الجزء السفلي من القطب الموصل مغمور في الشحنة. لذا، بالإضافة إلى الحرارة المتولدة من القوس الكهربائي بين الصفيحة الكهربائية والشحنة، تتولد حرارة أخرى نتيجة مقاومة الشحنة عند مرور التيار الكهربائي فيها. 3- أفران الجرافيت، وأفران صهر الزجاج، والأفران الكهربائية لإنتاج منتجات الجرافيت، جميعها أفران مقاومة. المواد الموجودة داخل الفرن ليست فقط مواد مقاومة للحرارة، بل هي أيضًا مواد قابلة للتسخين. عادةً، يُثبّت قطب الجرافيت الموصل في جدار رأس الفرن عند نهاية الموقد، مما يمنع استهلاكه بشكل مستمر.

مجالات التطبيق:

(1) يُستخدم في فرن صناعة الصلب بالقوس الكهربائي، وهو مستهلك رئيسي لـقطب الجرافيتفي الصين، يُمثل إنتاج الصلب المُصنّع في أفران القوس الكهربائي حوالي 18% من إنتاج الصلب الخام، وتُشكل أقطاب الجرافيت المستخدمة في صناعة الصلب ما بين 70% و80% من إجمالي استهلاكها. تعتمد صناعة الصلب في الأفران الكهربائية على استخدام أقطاب الجرافيت لإدخال التيار الكهربائي إلى الفرن، ثم استخدام الحرارة العالية الناتجة عن القوس الكهربائي بين طرف القطب والشحنة المراد صهرها.

٢) يُستخدم في أفران القوس المغمور؛ وتُستخدم هذه الأفران بشكل أساسي لإنتاج السيليكون الصناعي والفوسفور الأصفر، وما إلى ذلك. وتتميز بأن الجزء السفلي من القطب الموصل يُدفن في الشحنة، مُشكلاً قوسًا كهربائيًا في طبقة الشحنة، ويتم تسخين الشحنة باستخدام الطاقة الحرارية الناتجة عن مقاومة الشحنة نفسها. يحتاج فرن القوس المغمور ذو كثافة التيار العالية إلى قطب جرافيت، فعلى سبيل المثال، يلزم حوالي ١٠٠ كجم من قطب الجرافيت لكل طن من إنتاج السيليكون، وحوالي ٤٠ كجم من قطب الجرافيت لكل طن من إنتاج الفوسفور الأصفر.

(3) يُستخدم هذا النوع من الأفران في أفران المقاومة؛ فأفران التغرافيت لإنتاج منتجات الجرافيت، وأفران صهر الزجاج، والأفران الكهربائية لإنتاج كربيد السيليكون، جميعها تنتمي إلى فئة أفران المقاومة. المواد الموجودة داخل الفرن هي مواد مقاومة للحرارة ومواد قابلة للتسخين في آن واحد. عمومًا، يُدمج قطب الجرافيت الموصل في جدار رأس الفرن عند نهاية فرن المقاومة، ولا يُستهلك هذا القطب بشكل مستمر.

(4) يستخدم لتحضير أشكال خاصةمنتجات الجرافيتتُستخدم قطع الجرافيت الخام أيضًا في تصنيع منتجات جرافيتية ذات أشكال خاصة متنوعة، مثل البواتق والقوالب وأطباق التقديم وأجهزة التسخين. فعلى سبيل المثال، في صناعة زجاج الكوارتز، يلزم 10 أطنان من قطع الجرافيت الخام لكل طن واحد من أنابيب الصهر الكهربائية، و100 كيلوغرام من قطع الجرافيت الخام لكل طن واحد من قوالب الكوارتز.