關于高功率石墨電極?的線膨脹系數(shù)

關于高功率石墨電極的線膨脹系數(shù),高功率石墨電極及超高功率石墨電極使用時通過電流密度較大,因此石墨電極所承受的熱應力也相應增加,為了緩和提高電流密度后而急劇增加的熱應力,因此要求電極的線膨脹系數(shù)盡可能低一些,接頭的線膨脹系數(shù)應該略低于本體的線膨脹系數(shù)。1992年發(fā)布的中國高功率和超高功率石墨電極質量標準(YB4089-92,YB4090-92)把接頭坯料的線膨脹系數(shù)規(guī)定得比電極本體高如超高功率石墨電極本體的線膨脹系數(shù)定為不大于1.4×10/℃(測定溫度為100~600),而接頭的線影脹系數(shù)定為不大于1.6×10·℃,這樣規(guī)定是不合理的,美國聯(lián)合炭素公司生產的超高功率石墨電極的產品樣本上列舉的典型性質表中,直徑500~700m本體的線膨脹系數(shù)為(0.2~0.6)×0/C(測定溫度為30~100c),接頭的線膨脹系數(shù)為(0.0.4)×10/℃石墨電極的線膨脹系數(shù)主要與采用的原料質量有關,普通級別的石油焦石墨化后的線膨脹系數(shù)比較大,不同產地的石油焦線膨脹系數(shù)也有差別,如有可能應對原料石油焦進行優(yōu)選,中國線膨脹系數(shù)較低的石油焦是用大慶原油生產的石油焦。

其次,線膨脹系數(shù)與石墨化溫度有關,所以即使生產普通功率石墨電極石墨化的溫度也不應低于2500℃,特別是接頭坯料的石墨化溫度還應當高一些,這樣做不僅是為了降低電阻率,而且也是為了降低線膨脹系數(shù)。目前我國石墨化爐多為愛奇遜石墨化爐,在通電后的爐芯各部位溫差較大,因此同一爐產品的電阻率差別也比較大,同一根接頭坯料加工得到的幾個接頭的電阻率也有差別,所以接頭線膨脹系數(shù)的波動范圍比較大,不能確保接頭的線膨脹系數(shù)定低于高功率石墨電極本體的線膨脹系數(shù)。如果接頭的軸向線膨脹系數(shù)大于電極本體的軸向線膨脹系數(shù),通電后因膨脹量的不同而造成上下電極的接觸端面間隙增大、這是接頭在碰撞下容易折斷的重要原因之一,接頭的徑向線膨脹系數(shù)大于高功率石墨電極本體的徑向線膨脹系數(shù)就可能導致電極本體接頭孔脹裂。