石墨电极主要以石油焦、针状焦为原料，煤沥青做结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成，是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行热熔化的导体。

石墨电极的分类

根据其质量指标高低，可分为普通功率、高功率和超高功率。石墨电极主要包括普通功率石墨电极、抗氧化涂层石墨电极、高功率石墨电极以及超高功率石墨电极四类。

  • 普通功率石墨电极

允许使用电流密度低于17A/cm2的石墨电极，主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。

  • 抗氧化涂层石墨电极

表面涂覆一层抗氧化保护层（石墨电极抗氧化剂）的石墨电极，形成既能导电又耐高温氧化的保护层，降低炼钢时的电极消耗（19%~50%），延长电极的使用寿命（22%~60%），降低电极的电能消耗。

  • 高功率石墨电极

允许使用电流密度为18~25A/cm2的石墨电极，主要用于炼钢的高功率电弧炉。

  • 超高功率石墨电极

允许使用电流密度大于25A/cm2的石墨电极，主要用于超高功率炼钢电弧炉。

石墨电极的特性

优点：良好的导电性、化学稳定性、电极消耗小、加工速度快、机械加工性能好、加工精度高、热变形小、重量轻、表面处理容易、耐高温、加工温度高、电极可粘结。

缺点：生产周期长（石墨电极一般正常的生产周期都是90天左右，而电极接头的生产比电极要多四个工序）、成本高。

衡量电极性能的标准主要有五大要素，分别是加工速度、抗损耗性、加工表面光洁度、可加工性和材料成本。铜电极适合加工中小型面积、面粗度要求较高的工件；而石墨则适合于加工各种面积粗度要求较低、电极加工精度较高、材料单位价格较高但加工速度快的工件。

石墨电极的应用

  • 在压铸模具中的应用

在实际运用中石墨电极加工时间是铜电极的1/2且精度高，加工速度是铜电极的1.5倍。据统计，如果完全使用石墨电极来进行模具加工，小型模具每套可以节省成本15000元，中型模具每套可以节省50000元，大型模具每套可以节省85000元。

  • 在电火花加工中的应用

电火花加工过程中，工具点击是加工效果的关键决定因素。不同材料的电极对加工效率、电极损耗、表面质量都有较大的影响。高性能的石墨电极具有变形小、热稳定性好、放电效率高、损耗小、导电性好、密度小、对环境无污染、可再生独特优势，是一种理想的电极材料。在欧洲，电火花加工超过90%的电极材料是石墨。

石墨电极的市场

按照工作电流密度将石墨电极分为：普通石墨电极（RP），高功率石墨电极（HP），超高功率石墨电极（UHP）。国外石墨电极主要生产和出口国为美国、德国和日本。

石墨电极原材料包括石油焦、煤沥青、煅后焦、针状焦等主要原材料。针状焦作为石墨电极的主要原材料价格涨幅最大，最高时一天暴涨67%。针状焦占石墨电极总成本的70%，其中超高功率石墨电极需要消耗1.05t针状焦。针状焦还可应用于锂电池、核电、航天等领域。

 

文章来源：中国粉体网