直流電弧爐用石墨電極的特點(diǎn)

直流電弧爐用的石墨電極，電流通過(guò)時(shí)沒(méi)有集膚效應(yīng)，電流在電極截面上均勻分布，所以與交流電弧爐相比，可以適當(dāng)提高通過(guò)電極的電流密度。對(duì)相同輸入功率的超高功率電爐而言，只使用1根石墨電極的直流爐，電極直徑要大一些，如100t的交流電弧爐使用直徑600mm的電極；100t的直流電弧爐一般使用直徑700mm的電極，更大一些的直流電弧爐甚至需要直徑750~800mm的電極，電流負(fù)荷也越來(lái)越高，因此對(duì)石墨電極的質(zhì)量要求更嚴(yán)。

1.電極本體及接頭的電阻率應(yīng)進(jìn)一步減小，如電極本體降低到5m左右，接頭降低到4m左右。德國(guó)西格里公司生產(chǎn)的用于交流超高功率電爐的直徑450~600mm石墨電極電阻率規(guī)定為4.5~6.5μ·m，用于直流超高功率電爐的直徑600~700mm的石墨電極電阻率規(guī)定為4.2~5.5m。電阻率低則功率損失小，降低成品的電阻率除了選擇優(yōu)質(zhì)原料外，必須相應(yīng)提高石墨化溫度。

2.電極本體和接頭的線膨脹系數(shù)要低，德國(guó)西格里公司生產(chǎn)的用于交流超高功率電爐的直徑450~600mm石墨電極線膨脹系數(shù)規(guī)定為（0.4~0.9）×10-6/℃，用于直流超高功率電爐的直徑600~700mm石墨電極線膨脹系數(shù)規(guī)定為（0.3~0.8）×10-6/℃。同時(shí)電極的軸向和徑向線膨脹系數(shù)與接頭軸向和徑向線膨脹系數(shù)要根據(jù)通過(guò)電流密度的不同保持適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系。

3.電極的熱導(dǎo)率要高，熱導(dǎo)率高可使石墨電極體內(nèi)熱量傳遞快，徑向溫度梯度縮小，熱應(yīng)力降低，如石墨電極電阻率為5m，根據(jù)電阻率與熱導(dǎo)率的換算公式，熱導(dǎo)率相當(dāng)于260W/（m·K）普通功率大規(guī)格石墨電極的電阻率一般為8.5~10.0μm，因此熱導(dǎo)率一般在150W/（m·K）以下。美國(guó)聯(lián)合炭素公司（UCAR）產(chǎn)品樣本上直徑500~700mm的超高功率石墨電極的熱導(dǎo)率規(guī)定為210~290W/（m·K）

4.要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，如電極本體的抗彎強(qiáng)度達(dá)到12MPa左右，而且接頭的強(qiáng)度要高于電極本體，一般應(yīng)高出1倍左右，并且接頭最好測(cè)定抗拉強(qiáng)度，并在電極連接后施加額定的扭矩，使電極兩端面保持一定的緊壓力。

5.孔隙率要低，以便降低電極表面的氧化率。