直流電弧爐用石墨電極的特點

直流電弧爐用的石墨電極，電流通過時沒有集膚效應，電流在電極截面上均勻分布，所以與交流電弧爐相比，可以適當提高通過電極的電流密度。對相同輸入功率的超高功率電爐而言，只使用1根石墨電極的直流爐，電極直徑要大一些，如100t的交流電弧爐使用直徑600mm的電極；100t的直流電弧爐一般使用直徑700mm的電極，更大一些的直流電弧爐甚至需要直徑750~800mm的電極，電流負荷也越來越高，因此對石墨電極的質(zhì)量要求更嚴。

1.電極本體及接頭的電阻率應進一步減小，如電極本體降低到5m左右，接頭降低到4m左右。德國西格里公司生產(chǎn)的用于交流超高功率電爐的直徑450~600mm石墨電極電阻率規(guī)定為4.5~6.5μ·m，用于直流超高功率電爐的直徑600~700mm的石墨電極電阻率規(guī)定為4.2~5.5m。電阻率低則功率損失小，降低成品的電阻率除了選擇優(yōu)質(zhì)原料外，必須相應提高石墨化溫度。

2.電極本體和接頭的線膨脹系數(shù)要低，德國西格里公司生產(chǎn)的用于交流超高功率電爐的直徑450~600mm石墨電極線膨脹系數(shù)規(guī)定為（0.4~0.9）×10-6/℃，用于直流超高功率電爐的直徑600~700mm石墨電極線膨脹系數(shù)規(guī)定為（0.3~0.8）×10-6/℃。同時電極的軸向和徑向線膨脹系數(shù)與接頭軸向和徑向線膨脹系數(shù)要根據(jù)通過電流密度的不同保持適當?shù)谋壤P系。

3.電極的熱導率要高，熱導率高可使石墨電極體內(nèi)熱量傳遞快，徑向溫度梯度縮小，熱應力降低，如石墨電極電阻率為5m，根據(jù)電阻率與熱導率的換算公式，熱導率相當于260W/（m·K）普通功率大規(guī)格石墨電極的電阻率一般為8.5~10.0μm，因此熱導率一般在150W/（m·K）以下。美國聯(lián)合炭素公司（UCAR）產(chǎn)品樣本上直徑500~700mm的超高功率石墨電極的熱導率規(guī)定為210~290W/（m·K）

4.要有足夠的機械強度，如電極本體的抗彎強度達到12MPa左右，而且接頭的強度要高于電極本體，一般應高出1倍左右，并且接頭最好測定抗拉強度，并在電極連接后施加額定的扭矩，使電極兩端面保持一定的緊壓力。

5.孔隙率要低，以便降低電極表面的氧化率。