Definición y construcción
Un electrodo de grafito es un cilindro mecanizado de grafito fabricado con un casquillo roscado cónico en cada extremo. Está elaborado a partir de carga de coque y aglutinante de brea, formado por extrusión o prensado, horneado, grafitado y luego mecanizado a medida. Cada sección se envía con una o más boquillas de grafito que se atornillan en los casquillos. El diámetro de una sección es uniforme a lo largo de su longitud y los extremos están mecanizados de forma plana y cuadrada para que la corriente pase de una sección a la siguiente a través del pezón sin dejar espacios.
Serie de grados y diámetros
Los electrodos se agrupan en grados de potencia normal, alta potencia y ultra{0}}alta-potencia, abreviados RP, HP y UHP. El grado determina la densidad de corriente que se puede transportar de forma segura y la designación suele indicar el diámetro nominal, por lo que un electrodo UHP500 es un electrodo de potencia ultra-alta- de aproximadamente 500 mm de diámetro. Las longitudes estándar son 1.800, 2.100 y 2.400 mm, con secciones más largas para hornos grandes. El diámetro debe coincidir con el transformador del horno, la abrazadera de la columna del electrodo y el programa actual, por lo que el grado y el tamaño se seleccionan juntos.
Función dentro del horno de arco
Dentro del horno el electrodo tiene tres funciones. Conduce la corriente del horno desde el sistema de barras hasta la carga, genera y sostiene el arco que convierte la energía eléctrica en calor y transfiere ese calor a la chatarra a través de la radiación y a través de la fijación del arco en el baño de metal. Debido a que el arco se forma en la punta, la punta es la parte más caliente del electrodo y la que se desgasta más rápido. La temperatura del arco puede superar los 3.500 grados Celsius, por lo que el carbono, con su altísimo punto de sublimación, es el material elegido.
Extender la columna a medida que se consume
Una columna de electrodos se va consumiendo progresivamente desde la parte inferior, por lo que el horno debe poder añadir nuevos tramos en la parte superior sin parar. La columna se sujeta en una abrazadera que también transporta corriente, y la abrazadera se puede soltar y volver a agarrar-en una posición más baja para que el electrodo se deslice hacia abajo a medida que la punta se acorta. Cuando la parte superior de la columna llega a la abrazadera, se atornilla una nueva sección al casquillo expuesto. Este ciclo se repite a lo largo de la campaña y la disciplina de montaje en la unión determina el rendimiento de la columna.
Práctica de consumo y reposición
El consumo de electrodos se mide en kilogramos por tonelada de acero líquido y es el indicador clave de rendimiento de un taller de hornos. El consumo neto de un horno-de potencia ultra-alta-en buen funcionamiento suele ser de entre 1,5 y 2,5 kilogramos por tonelada. El consumo incluye la pérdida de la punta por sublimación y erosión por arco, pérdida de la pared lateral por oxidación y pérdida ocasional por rotura. La práctica de reemplazo cubre la adición planificada de nuevas secciones, las reglas de manejo que previenen daños mecánicos y la inspección de roscas para que una boquilla desgastada no se reutilice con una nueva sección.
Preguntas frecuentes
P: ¿Qué es exactamente un electrodo de grafito?
Cilindro mecanizado de grafito fabricado con un casquillo roscado en cada extremo, que se utiliza para conducir corriente a un horno de arco eléctrico y formar el arco de fusión.
P: ¿Cuántos electrodos utiliza un horno?
Un horno de corriente alterna trifásico- utiliza tres electrodos dispuestos en un triángulo encima del hogar. Los hornos de corriente continua pueden utilizar un solo electrodo más un electrodo inferior.
P: ¿Cuál es la diferencia entre RP, HP y UHP?
Las letras indican potencia normal, potencia alta y potencia ultra-alta, y describen la densidad de corriente que puede transportar el electrodo, con grados de potencia ultra-alta-diseñados para los hornos más exigentes.
P: ¿Cómo llega el electrodo al baño a medida que se desgasta?
La abrazadera del soporte se libera y se vuelve a-agarrar en una posición inferior para que la columna se deslice hacia abajo y se atornille nuevas secciones en la parte superior de la columna según sea necesario.
P: ¿Cuánto dura una sección de electrodo?
Depende del horno y del grado, pero el consumo de aproximadamente 1,5 a 2,5 kilogramos por tonelada de acero da el orden de magnitud para una instalación de energía ultra-alta- bien -funcionada.
P: ¿Qué pasa si el electrodo se rompe?
La sección inferior cae al baño o a la carga, se corta la energía, hay que abrir el horno y retirar el fragmento, por lo que la rotura es el modo de fallo más costoso en el funcionamiento normal.