2024-11-24
Theo các nguyên liệu thô khác nhau được sử dụng và sự khác biệt về các chỉ số vật lý và hóa học của thành phẩm, điện cực than chì được chia thành ba loại: điện cực than chì công suất thông thường (loại RP), điện cực than chì công suất cao (loại HP) và điện cực siêu điện cực than chì công suất cao (loại UHP).
Điều này là do các điện cực than chì chủ yếu được sử dụng làm vật liệu dẫn điện cho lò luyện thép hồ quang điện. Vào những năm 1980, ngành sản xuất thép lò điện quốc tế đã phân loại lò luyện thép hồ quang điện thành ba loại dựa trên công suất đầu vào của máy biến áp trên mỗi tấn công suất lò: lò điện công suất thông thường (lò RP), lò điện công suất cao (lò HP), và lò điện công suất cực cao (lò UHP). Công suất đầu vào của máy biến áp có công suất từ 20 tấn/tấn trở lên của lò điện thông thường thường khoảng 300 kW/t; Lò điện công suất cao có công suất khoảng 400kW/t; Lò điện có công suất đầu vào 500-600kW/t dưới 40t, 400-500kW/t trong khoảng 50-80t và 350-450kW/t trên 100t được gọi là lò điện công suất cực cao. Vào cuối những năm 1980, các nước phát triển kinh tế đã loại bỏ một số lượng lớn các lò điện thông thường cỡ vừa và nhỏ có công suất dưới 50 tấn. Hầu hết các lò điện xây dựng mới đều là lò điện công suất cực lớn, công suất 80-150 tấn, công suất đầu vào được tăng lên 800 kW/t. Đầu những năm 1990, một số lò điện công suất cực cao còn được tăng thêm công suất lên 1000-1200 kW/t. Các điện cực than chì được sử dụng trong lò điện công suất cao và cực cao hoạt động trong những điều kiện nghiêm ngặt hơn. Do sự gia tăng đáng kể mật độ dòng điện đi qua các điện cực, các vấn đề sau sẽ phát sinh: (1) nhiệt độ điện cực tăng do nhiệt điện trở và luồng không khí nóng, dẫn đến sự giãn nở nhiệt của các điện cực và khớp, cũng như tăng sự gia tăng tiêu thụ oxy hóa của các điện cực. (2) Chênh lệch nhiệt độ giữa tâm điện cực và vòng tròn bên ngoài của điện cực tăng lên, ứng suất nhiệt do chênh lệch nhiệt độ cũng tăng theo, khiến điện cực dễ bị nứt và bong tróc bề mặt. (3) Lực điện từ tăng gây ra rung động nghiêm trọng và khi rung động mạnh, khả năng đứt điện cực do kết nối lỏng lẻo hoặc ngắt kết nối sẽ tăng lên. Do đó, các tính chất cơ lý của điện cực than chì công suất cao và cực cao phải vượt trội so với điện cực than chì công suất thông thường, như điện trở suất thấp hơn, mật độ khối và độ bền cơ học cao hơn, hệ số giãn nở nhiệt thấp hơn và khả năng chống sốc nhiệt tốt.