Kakšne so zahteve glede kakovosti grafitne elektrode za enosmerno obločno peč?

Grafitna elektroda, ki se uporablja v enosmerni obločni peči, nima kožnega učinka, ko tok prehaja skozi, tok pa je enakomerno porazdeljen po prerezu toka. V primerjavi z obločno pečjo na izmenični tok se lahko gostota toka skozi elektrodo ustrezno poveča. Pri električnih pečeh z ultra visoko močjo z enako vhodno močjo obločne peči na enosmerni tok uporabljajo samo eno elektrodo in premer elektrode je večji, na primer električne peči 100t AC uporabljajo elektrode s premerom 600 mm, obločne peči 100t DC pa uporabljajo elektrode premera 700mm, večje DC obločne peči pa potrebujejo celo elektrode premera 750-800mm. Tudi tokovna obremenitev postaja čedalje večja, zato so za kakovost grafitne elektrode postavljene naslednje zahteve:

(1) Pozitivna hitrost telesa elektrode in spoja mora biti manjša, na primer upornost telesa elektrode se zmanjša na približno 5μΩ·m, upornost spoja pa se zmanjša na približno 4μΩ·m. Za zmanjšanje upornosti grafitne elektrode je treba poleg izbire visokokakovostnih surovin igelnega koksa ustrezno povečati temperaturo grafitizacije.

(2) Koeficient linearne razteznosti telesa elektrode in spoja mora biti nizek, aksialni in radialni koeficient linearne razteznosti telesa elektrode pa morata ohraniti ustrezno sorazmerno razmerje z ustreznim koeficientom toplotnega raztezanja spoja glede na velikost gostota prehodnega toka.

(3) Toplotna prevodnost elektrode mora biti visoka. Visoka toplotna prevodnost lahko pospeši prenos toplote v grafitni elektrodi, radialni temperaturni gradient pa se zmanjša, s čimer se zmanjša toplotna obremenitev.

(4) ima zadostno mehansko trdnost, na primer upogibna trdnost telesa elektrode doseže približno 12 MPa, trdnost spoja pa je veliko višja od telesa elektrode, ki bi morala biti na splošno približno 1-krat večja. Za spoj je treba izmeriti natezno trdnost in po priključitvi elektrode uporabiti nazivni navor, tako da oba konca elektrode vzdržujeta določen tesen pritisk.

(5) Poroznost elektrode mora biti nizka, da se zmanjša poraba površine elektrode zaradi oksidacije.