El grafit en pols utilitzat com a elèctrodes de grafit té molts avantatges. Tanmateix, com treure profit dels avantatges d'aquest material, aconseguir realment una millora de l'eficiència, la reducció de costos i la millora de la competitivitat al mercat? No només són qüestions que els productors de grafit han de tenir en compte, sinó també problemes que els usuaris de grafit haurien de prendre seriosament. Per tant, a l'hora d'aplicar materials de grafit, quins problemes s'han de resoldre primer?
Eliminació de pols: A causa de l'estructura de partícules fines del grafit, es produeix una gran quantitat de pols durant el processament mecànic, cosa que té un impacte significatiu en l'entorn de la fàbrica. A més, l'impacte de la pols en els equips es reflecteix principalment en la seva influència en l'alimentació de l'equip. A causa de l'excel·lent conductivitat elèctrica del grafit, un cop entra a la caixa d'alimentació, és propens a causar curtcircuits i altres fallades. Per tant, es recomana equipar-lo amb una màquina especial de processament de grafit per al processament. Tanmateix, a causa de l'elevat cost d'inversió dels equips especials de processament per al grafit, moltes empreses són força cautelosos en aquest sentit. En aquestes circumstàncies, es poden adoptar les següents solucions:
Externalització d'elèctrodes de grafit: Amb l'aplicació cada cop més generalitzada del grafit a la indústria del motlle, cada cop més empreses de fabricació de motlles per contracte (OEM) també han introduït el negoci OEM d'elèctrodes de grafit.
Després del processament d'immersió en oli: Després de comprar el grafit, primer s'immergeix en oli de guspira durant un període de temps (el temps específic depèn del volum del grafit) i després es col·loca en un centre de mecanitzat per al seu processament. D'aquesta manera, la pols de grafit no volarà sinó que caurà. Això minimitzarà l'impacte sobre l'equip i el medi ambient.
Modificació d'un centre de mecanitzat: L'anomenada modificació consisteix principalment a instal·lar un aspirador en un centre de mecanitzat ordinari.
El buit de descàrrega durant el processament del grafit de descàrrega: a diferència del coure, a causa de la velocitat de descàrrega més ràpida dels elèctrodes de grafit, es corroeix més escòria de processament per unitat de temps. Com eliminar eficaçment l'escòria esdevé un problema. Per tant, cal que el buit de descàrrega sigui més gran que el del coure. En general, a l'hora d'establir el buit de descàrrega, el buit de descàrrega del grafit és entre un 10 i un 30% més gran que el del coure.
Comprensió correcta de les seves deficiències: a més de la pols, el grafit també té algunes deficiències. Per exemple, quan es processen motlles de superfície de mirall, en comparació amb els elèctrodes de coure, els elèctrodes de grafit tenen menys probabilitats d'aconseguir l'efecte desitjat. Per aconseguir un millor efecte superficial, s'ha de seleccionar la mida de partícula més fina del grafit, i el cost d'aquest tipus de grafit sovint és de 4 a 6 vegades superior al del grafit ordinari. A més, la reutilització del grafit és relativament baixa. A causa del procés de producció, només es pot utilitzar una petita part del grafit per a la reproducció i la utilització. El grafit residual després del mecanitzat per descàrrega elèctrica no es pot reutilitzar de moment, cosa que planteja certs reptes a la gestió ambiental de les empreses. En aquest sentit, podem oferir reciclatge gratuït de grafit residual als clients per evitar problemes amb la seva certificació ambiental.
Estellat en el processament mecànic: Com que el grafit és més fràgil que el coure, si el grafit es processa utilitzant el mateix mètode que els elèctrodes de coure, és fàcil que es produeixi una estellat dels elèctrodes, especialment quan es processen elèctrodes de nervadures primes. En aquest sentit, es pot proporcionar assistència tècnica gratuïta als fabricants de motlles. Això s'aconsegueix principalment mitjançant la selecció d'eines de tall, la forma de pas de l'eina i la configuració raonable dels paràmetres de processament. Les mostres de grafit natural en escates es van formar mitjançant premsat en fred sense aglutinant utilitzant grafit natural en escates. Es van estudiar els efectes dels canvis en la pressió de conformació i el temps de manteniment de la pressió sobre la densitat, la porositat i la resistència a la flexió de les mostres, respectivament. Es va analitzar qualitativament la relació entre la microestructura i la resistència a la flexió de les mostres de grafit natural en escates. Es van seleccionar dos sistemes, àcid bòric - urea i silicat de tetraetil - acetona - àcid clorhídric, per estudiar i discutir les propietats i els mecanismes antioxidants de la pols de grafit natural i les mostres d'elèctrodes de grafit natural abans i després del tractament antioxidant, respectivament. Els principals continguts i resultats de la investigació són els següents: Es va estudiar el rendiment de conformació del grafit natural en escates i la influència de les condicions de conformació sobre la microestructura i les propietats. Els resultats mostren que com més gran és la pressió de conformació de la mostra de grafit natural en escates, més gran és la densitat i la resistència a la flexió de la mostra, mentre que menor és la porositat de la mostra. El temps de pressió de manteniment té poc efecte sobre la densitat de la mostra. Quan és superior a 5 minuts, la conformabilitat de la mostra és millor. La resistència a la flexió mostra una anisotropia evident, i les resistències a la flexió mitjanes en diferents direccions són de 5,95 MPa, 9,68 MPa i 12,70 MPa respectivament. L'anisotropia de la resistència a la flexió està estretament relacionada amb la microestructura del grafit.
Es van estudiar les propietats antioxidants del sistema bor-nitrogen preparat pel mètode de solució i el mètode sol, i la pols de grafit natural en escates recoberta amb sol de sílice abans i després. Els resultats mostren que a mesura que augmenta el nombre d'impregnacions, augmenta la quantitat de sol de sílice i el sistema bor-nitrogen recoberts a la superfície de la pols de grafit, i la propietat antioxidant millora. La temperatura d'oxidació inicial del grafit natural en escates és de 883 K, i la taxa de pèrdua de pes d'oxidació a 923 K és de 407,6 mg/g/h. La pols de grafit es va impregnar nou vegades respectivament en el sistema d'àcid bòric-urea i en el sistema de silicat d'etil-etanol-àcid clorhídric. Després del tractament tèrmic durant 1 hora sota l'atmosfera de 1273 K i N2, la taxa de pèrdua de pes d'oxidació del grafit natural en escates a 923 K va ser de 47,9 mg/g/h i 206,1 mg/g/h respectivament. Després d'un tractament tèrmic durant 1 hora en atmosferes de N2 de 1973K i 1723K respectivament, les taxes de pèrdua de pes per oxidació del grafit natural en escates a 923K van ser de 3,0 mg/g/h i 42,0 mg/g/h respectivament; Ambdós sistemes poden reduir la taxa de pèrdua de pes per oxidació del grafit natural en escates, però l'efecte antioxidant del sistema àcid bòric-urea és millor que el del sistema silicat d'etil-etanol-àcid clorhídric.
Els elèctrodes de grafit s'utilitzen principalment en indústries a gran escala com la fabricació d'acer en forns elèctrics, la producció de fòsfor en forns de mineral, la fusió elèctrica de sorra de magnèsia, la preparació per fusió elèctrica de materials refractaris, l'electròlisi de l'alumini i la producció industrial de fòsfor, silici i carbur de calci. Els elèctrodes de grafit es divideixen en dos tipus: elèctrodes de grafit natural i elèctrodes de grafit artificial. En comparació amb els elèctrodes de grafit artificial, els elèctrodes de grafit natural no requereixen un procés químic de grafit. Com a resultat, el cicle de producció dels elèctrodes de grafit natural es redueix significativament, el consum d'energia i la contaminació disminueixen considerablement i els costos es redueixen notablement. Tenen avantatges de preu i beneficis econòmics evidents, que és una de les principals raons per al desenvolupament d'elèctrodes de grafit natural.
A més, els elèctrodes de grafit natural són productes de processament profund d'alt valor afegit de grafit natural i tenen un valor de desenvolupament i aplicació significatiu. Tanmateix, el rendiment de conformació, la resistència a l'oxidació i les propietats mecàniques dels elèctrodes de grafit natural són actualment inferiors a les dels elèctrodes de grafit artificial, la qual cosa és el principal obstacle per al seu desenvolupament. Per tant, superar aquests obstacles és la clau per desenvolupar l'aplicació dels elèctrodes de grafit natural.
Es van estudiar les propietats antioxidants del sistema bor-nitrogen preparat pel mètode de solució i el mètode de sol, i els blocs de grafit natural en escates recoberts amb sol de sílice abans i després. Els resultats mostren que la propietat antioxidant dels blocs de grafit natural recoberts amb sol de sílice empitjora a mesura que augmenta el nombre d'impregnacions. Els blocs de grafit natural recoberts amb el sistema bor-nitrogen tenen millors propietats antioxidants a mesura que augmenta el nombre d'impregnacions. Les taxes de pèrdua de pes d'oxidació dels blocs de grafit natural a 923K i 1273K van ser de 122,432 mg/g/h i 191,214 mg/g/h, respectivament. Els blocs de grafit natural es van impregnar nou vegades respectivament en el sistema d'àcid bòric-urea i en el sistema de silicat d'etil-etanol-àcid clorhídric. Després del tractament tèrmic durant 1 hora a l'atmosfera de 1273K i N2, les taxes de pèrdua de pes d'oxidació a 923K van ser de 20,477 mg/g/h i 28,753 mg/g/h, respectivament. A 1273K, eren 37,064 mg/g/h i 54,398 mg/g/h respectivament; Després del tractament a 1973K i 1723K respectivament, les taxes de pèrdua de pes per oxidació dels blocs de grafit natural a 923K van ser 8,182 mg/g/h i 31,347 mg/g/h respectivament; A 1273K, eren 126,729 mg/g/h i 169,978 mg/g/h respectivament; Ambdós sistemes poden reduir significativament la taxa de pèrdua de pes per oxidació dels blocs de grafit natural. De la mateixa manera, l'efecte antioxidant del sistema àcid bòric-urea és superior al del sistema silicat d'etil-etanol-àcid clorhídric.
Data de publicació: 12 de juny de 2025