关于高功率石墨电极​的线膨胀系数-伟名石墨

关于高功率石墨电极的线膨胀系数,高功率石墨电极及超高功率石墨电极使用时通过电流密度较大,因此石墨电极所承受的热应力也相应增加,为了缓和提高电流密度后而急剧增加的热应力,因此要求电极的线膨胀系数尽可能低一些,接头的线膨胀系数应该略低于本体的线膨胀系数。1992年发布的中国高功率和超高功率石墨电极质量标准(YB4089-92,YB4090-92)把接头坯料的线膨胀系数规定得比电极本体高如超高功率石墨电极本体的线膨胀系数定为不大于1.4×10/℃(测定温度为100~600),而接头的线影胀系数定为不大于1.6×10·℃,这样规定是不合理的,美国联合炭素公司生产的超高功率石墨电极的产品样本上列举的典型性质表中,直径500~700m本体的线膨胀系数为(0.2~0.6)×0/C(测定温度为30~100c),接头的线膨胀系数为(0.0.4)×10/℃石墨电极的线膨胀系数主要与采用的原料质量有关,普通级别的石油焦石墨化后的线膨胀系数比较大,不同产地的石油焦线膨胀系数也有差别,如有可能应对原料石油焦进行优选,中国线膨胀系数较低的石油焦是用大庆原油生产的石油焦。

其次,线膨胀系数与石墨化温度有关,所以即使生产普通功率石墨电极石墨化的温度也不应低于2500℃,特别是接头坯料的石墨化温度还应当高一些,这样做不仅是为了降低电阻率,而且也是为了降低线膨胀系数。目前我国石墨化炉多为爱奇逊石墨化炉,在通电后的炉芯各部位温差较大,因此同一炉产品的电阻率差别也比较大,同一根接头坯料加工得到的几个接头的电阻率也有差别,所以接头线膨胀系数的波动范围比较大,不能确保接头的线膨胀系数定低于高功率石墨电极本体的线膨胀系数。如果接头的轴向线膨胀系数大于电极本体的轴向线膨胀系数,通电后因膨胀量的不同而造成上下电极的接触端面间隙增大、这是接头在碰撞下容易折断的重要原因之一,接头的径向线膨胀系数大于高功率石墨电极本体的径向线膨胀系数就可能导致电极本体接头孔胀裂。

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