Les différents types d'électrodes en carbone et en graphite, selon leurs utilisations, nécessitent des exigences et des critères de qualité spécifiques. Pour déterminer les matières premières à utiliser pour un produit donné, il est essentiel d'étudier comment répondre à ces exigences et critères de qualité.
(1) La sélection des matières premières pour l'électrode conductrice en graphite utilisée dans les processus électrométallurgiques tels que la fabrication de l'acier EAF.
L'électrode en graphite conductrice utilisée dans le processus électrométallurgique tel que la fabrication de l'acier EAF doit avoir une bonne conductivité, une résistance mécanique appropriée, une bonne résistance à la trempe et au chauffage à haute température, une résistance à la corrosion et une faible teneur en impuretés.
1. Les électrodes en graphite de haute qualité sont produites à partir de coke de pétrole, de coke de brai et d'autres matières premières à faible teneur en cendres. Cependant, leur production nécessite des équipements plus importants, un processus long et une technologie complexe. La consommation électrique d'une électrode en graphite de 1 tonne est de 6 000 à 7 000 kWh.
2. L'anthracite ou le coke métallurgique de haute qualité est utilisé comme matière première pour la production d'électrodes de carbone. La production d'électrodes de carbone ne nécessite pas d'équipement de graphitisation, et les autres procédés de production sont identiques à ceux de l'électrode en graphite. La conductivité de l'électrode de carbone est bien inférieure à celle de l'électrode en graphite. Sa résistivité est généralement 2 à 3 fois supérieure. La teneur en cendres varie selon la qualité des matières premières, soit environ 10 %. Cependant, après un nettoyage spécifique, la teneur en cendres de l'anthracite peut être réduite à moins de 5 %. La teneur en cendres du produit peut être réduite à environ 1,0 % si le produit est encore graphitisé. L'électrode de carbone peut être utilisée pour la fusion de l'acier EAF courant et des ferroalliages.
③ Une électrode en graphite naturel a été produite à partir de graphite naturel. Ce graphite ne peut être utilisé qu'après une sélection rigoureuse et une réduction de sa teneur en cendres. Sa résistivité est environ deux fois supérieure à celle d'une électrode graphitée. Cependant, sa résistance mécanique est relativement faible et sa rupture est fréquente. Dans les régions où la production de graphite naturel est abondante, il est possible de produire des électrodes en graphite naturel pour alimenter de petits fours électriques destinés à la fusion d'aciers électriques courants. L'utilisation du graphite naturel pour la production d'électrodes conductrices nécessite des équipements et une technologie simples à maîtriser.
④ L'électrode en graphite est utilisée pour produire une électrode régénérée (ou une électrode graphitisée cassée) par broyage de débris de coupe ou de déchets. La teneur en cendres du produit est faible (environ 1 %) et sa conductivité est inférieure à celle de l'électrode graphitisée. Sa résistivité est environ 1,5 fois supérieure à celle de l'électrode graphitisée, mais son efficacité est supérieure à celle de l'électrode en graphite naturel. Bien que la technologie et l'équipement de production d'électrodes régénérées soient faciles à maîtriser, les ressources en matières premières pour la graphitisation sont limitées ; cette voie n'est donc pas envisagée.
Date de publication : 11 juin 2021