石墨電極較容易加工,且加工速度明顯快于銅電極。比如采用銑削工藝加工石墨,其加工速度較其它金屬加工快2~3倍且不需要額外的人工處理,而銅電極則需要人手挫磨。同樣,如果采用高速石墨加工中心制造電極,速度會更快,效率也更高,還不會產(chǎn)生粉塵問題。在這些加工過程中,選擇硬度合適的工具和石墨可減少刀具的磨損耗和銅公的破損。如果具體比較石墨電極與銅電極石墨電極的銑削時間,石墨較銅電極快67%,在一般情況下的放電加工中,采用石墨電極的加工要比采用銅電極快58%。這樣一來,加工時間大幅減少,同時也減少了制造成本。
石墨電極與傳統(tǒng)銅電極的設(shè)計不同。許多模具廠通常在銅電極的粗加工和精加工有不同的預(yù)留量,而石墨電極則使用幾乎相同的預(yù)留量,這減少了CAD/CAM和機器加工的次數(shù),單是這個原因,就足以在很大程度上提高模具型腔的精度。
應(yīng)用領(lǐng)域:
(1)用于電弧煉鋼爐;我國電爐鋼產(chǎn)量約占粗鋼產(chǎn)量的18%左右,煉鋼用石墨電極占石墨電極總用量的70%~80%。電爐煉鋼是利用石墨電極向爐內(nèi)導(dǎo)入電流,利用電極端部和爐料之間引發(fā)電弧所產(chǎn)生的高溫?zé)嵩磥磉M行冶煉。
(2)用于礦熱電爐;礦熱電爐主要用于生產(chǎn)工業(yè)硅和黃磷等,其特點是導(dǎo)電電極的下部埋在爐料中,在料層內(nèi)形成電弧,并利用爐料自身的電阻所發(fā)出的熱能來加熱爐料,其中要求電流密度較高的礦熱電爐需用石墨電極,例如每生產(chǎn)1t硅需消耗石墨電極約100kg,每生產(chǎn)1t黃磷需消耗石墨電極約40kg。
(3)用于電阻爐;生產(chǎn)石墨制品的石墨化爐、熔化玻璃的熔窯和生產(chǎn)碳化硅用的電爐等都屬于電阻爐,爐內(nèi)所裝物料既是發(fā)熱電阻又是被加熱對象,通常,導(dǎo)電用的石墨電極嵌入電阻爐端部的爐頭墻中,用于此處的石墨電極不連續(xù)消耗。
(4)用于制備異型石墨產(chǎn)品;石墨電極的毛坯還用于加工成各種坩堝、模具、舟皿和發(fā)熱體等異型石墨產(chǎn)品。
石墨具有電極損耗小、放電加工去除率高等特點,使其成為一種的電極材料,漸漸取代了銅電極,并且有些形狀復(fù)雜的電極無法用銅制造,所以石墨電極的應(yīng)用越來越廣泛。加工石墨電極可以選擇使用數(shù)控石墨精雕機來進行快速加工。
石墨用作電極、電刷、碳棒、碳管、水銀整流正極、石墨墊片、電話配件、電視顯像管涂料等廣泛應(yīng)用于電氣行業(yè)。其中石墨電極應(yīng)用為廣泛,在使用石墨電極冶煉各種合金鋼和鐵合金時,強電流通過電極進入電爐冶煉區(qū)產(chǎn)生電弧,將電能轉(zhuǎn)化為熱能,溫度上升,從而達到冶煉或反應(yīng)的目的。此外,在電解金屬鎂、鋁、鈉時,石墨電極也用于電解槽的陽極。
石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。特種加工石墨更是具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好、滲透性低等特點,廣泛應(yīng)用于換熱器、反應(yīng)池、冷凝器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵等設(shè)備的制作。這些設(shè)備應(yīng)用于石化、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)部門,可節(jié)約大量金屬材料。