Graphitelektroden
Graphitelektroden werden zum Recyclen von Stahl in Elektro-Lichtbogenöfen, den so genannten "Mini-Stahlwerken", verwendet. Wir beliefern unsere Kunden nicht nur mit Graphitelektroden und Graphitnippeln als Einzelprodukte, sondern bieten ihnen vielmehr komplette Produktsysteme. Dabei unterstützen uns Verkaufsexperten und technische Spezialisten vom Eingang des Auftrags über den gesamten Produktionsprozess bis hin zum Einsatz im Stahlwerk.
Eigenschaften und Qualitätsmerkmale entsprechen den Kundenanforderungen
Das Belastungsdiagramm für Graphitelektroden zeigt Durchschnittswerte, die auf unserer Erfahrung beruhen. Eine genaue Ermittlung ist nur bei Kenntnis der spezifischen Ofenbedingungen möglich.
Graphitelektroden von SGL Group sind für Produktivitätszuwachs und Customer Value ausgelegt. Die kontinuierlich verbesserten Materialeigenschaften und größeren Durchmesser ermöglichen es unseren Kunden, von immer höheren Strombelastungen zu profitieren.
Die weltweit erste Graphitelektrode mit einem Durchmesser von 800 mm/ 32 Inch wurde inzwischen erfolgreich als neues Standardmaß eingeführt.
Simulation links: Stromdichte in der unteren Verbindungsstelle
Simulation rechts: Temperatur in der Elektrodenspitze bei hoher Strombelastung
Typische Eigenschaftswerte von Graphitelektroden
| Durchmesser | mm inches |
SIGRA-LF | MELT | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 350 - 450 14 - 18 |
350 - 450 14 - 18 |
500 - 650 20 - 26 |
700 - 800 28 - 32 |
||
| Rohdichte | g/cm³ | 1,63 - 1,72 | 1,66 - 1,76 | 1,67 - 1,77 | 1,68 - 1,77 |
| Spez. elektr. Widerstand | μΩm | 5,5 - 7,5 | 4,9 - 5,7 | 4,5 - 5,5 | 4,0 - 5,5 |
| Biegefestigkeit | N/mm² | 9,0 - 15,0 | 8 - 13 | 10 - 13 | 10 - 13 |
| Wärmeleitfähigkeit | W/(K.m) | 160 - 210 | 220 - 270 | 250 - 280 | 250 - 300 |
| Therm. Ausdehnungs- koeffizient | μm/(K.m) | 0,7 - 1,8 | 0,3 - 0,7 | 0,3 - 0,6 | 0,3 - 0,6 |
Graphitelektroden von SGL Carbon werden in hoher Reinheit hergestellt, um negative Auswirkungen auf die Stahlveredelung zu vermeiden.
Ursachen des Graphitelektrodenverbrauchs
| Art | Vorgang | Einflussgröße |
|---|---|---|
| Spitzenabbrand | Sublimation des Graphits im Lichtbogen Abtragung von Graphitpartikeln Chemischer Verschleiß von Graphit durch Schlacke und flüssigen Stahl |
Spez. Strombelastung Elektrische Einschaltzeit Schlackenkonsistenz und -chemie |
| Seitenabbrand | Oberflächenoxidation | Tap-to-Tap- und Stillstandszeiten Spez. Strombelastung Elektrodentemperatur und Sprühkühlung Sauerstoffeinsatz Entstaubungsanlage |
| Elektrodenbruch | Überhöhte mechanische Beanspruchung | Schrott und Art der Ofenbeladung Elektrodenregelung Elektrodenverbindung |
| Reststückabfall | Thermische Beanspruchung | Spez. Strombelastung Elektrodenverbindung Elektrodenregelung |
Empfohlene Drehmomente beim Annippeln
| Elektrodendurchmesser | Drehmoment | |||
|---|---|---|---|---|
| mm | Inch | Nm | ft.lbs | |
| 350 | 14 | 850 | 630 | |
| 400 | 16 | 1100 | 810 | |
| 450 | 18 | 1500 | 1100 | |
| 500 | 20 | 2500 | 1850 | |
| 550 | 22 | 3500 | 2570 | |
| 600 | 24 | 4000 | 2940 | |
| 650 | 26 | 5000 | 3680 | |
| 700 | 28 | 6000 | 4410 | |
| 750 | 30 | 7500 | 5510 | |
| 800 | 32 | 10000 | 7350 | |
Mechanisches Annippelungsverfahren
Um eine sichere Verbindung der Elektroden zu gewährleisten, ist ein ausreichend hohes und genau definiertes Drehmoment unerlässlich. Bei Elektroden mit einem Durchmesser über 450 mm / 18 Inch wird dringend empfohlen, die Verschraubung maschinell mit Drehmomentkontrolle im hydraulischen Annippelungsstand oder mit einem Roboter vorzunehmen.
Abmessungen von Graphitelektroden
|
Nenndurch-
messer |
Voller Toleranzbereich
|
Nennlänge
|
|||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
untere Toleranz
|
obere Toleranz | ||||||
|
mm
|
Inch
|
min.
mm |
max.
mm |
min.
mm |
max.
mm |
mm
|
Inch
|
|
350
|
14
|
352
|
355
|
355
|
359
|
1500, 1800, 2100
2400 |
60, 72,84,
96 |
|
400
|
16
|
403
|
406
|
406
|
409
|
1500, 1800, 2100
2400 |
60, 72,84,
96 |
|
450
|
18
|
454
|
457
|
457
|
460
|
1800, 2100, 2400
|
72, 84, 96
|
|
500
|
20
|
505
|
508
|
508
|
511
|
1800, 2100, 2400
2700 |
72, 84, 96,
110 |
|
550
|
22
|
556
|
558
|
558
|
562
|
2100, 2400, 2700
|
84, 96, 110
|
|
600
|
24
|
607
|
609
|
609
|
613
|
1500, 2100, 2400,
2700 |
60, 84, 96,
110 |
|
650
|
26
|
657
|
660
|
660
|
663
|
2100, 2400, 2700
|
84, 96, 110
|
|
700
|
28
|
708
|
711
|
711
|
714
|
2100, 2400, 2700
|
84, 96, 110
|
|
750
|
30
|
759
|
762
|
762
|
765
|
2400, 2700
|
96, 110
|
|
800
|
32
|
810
|
812
|
812
|
816
|
2400, 2700
|
96, 110
|
Elektroden und Nippel werden nach internen Normen der SGL Group bearbeitet (abgeleitet aus den internationalen Normen IEC 239, NEMA, JIS).
Längentoleranzen
|
Nennlänge
|
Voller Toleranzbereich
|
||||
|---|---|---|---|---|---|
|
|
untere Toleranz
|
obere Toleranz
|
|||
|
mm
|
Inch
|
min. mm
|
max. mm
|
min. mm
|
max. mm
|
|
1500
|
60
|
1400
|
1510
|
1511
|
1610
|
|
1800
|
72
|
1689
|
1790
|
1791
|
1915
|
|
2100
|
84
|
1969
|
2095
|
2096
|
2220
|
|
2400
|
96
|
2273
|
2399
|
2400
|
2525
|
|
2700
|
110
|
2526
|
2704
|
2705
|
2906
|
Graphitelektrode 800 mm - Einführung der weltweit ersten Graphitelektrode mit einem Durchmesser von 800 mm
SGL Group hat als weltweit erstes Unternehmen eine Graphitelektrode mit einem Durchmesser von 800 mm für die industrielle Produktion von Elektrostahl im Lichtbogenofen eingeführt. Die Entwicklung der Graphitelektrode erfolgte in enger Zusammenarbeit mit dem Stahlwerk der Peiner Träger GmbH, das die Elektrode seit Anfang des Jahres 2001 unter realen Produktionsbedingungen erfolgreich einsetzt.
Der innovative Vorstoß der SGL Group auf dem Gebiet der 800 mm- Graphitelektrode hat zwei bedeutende positive Auswirkungen. Zum einen lässt sich mit diesen Elektroden die Ofenproduktivität erhöhen, so dass Stahlwerke im gleichen Zeitraum eine größere Stahlmenge erzeugen und ihre Kosten somit erheblich senken können. Zum anderen eröffnet sich dadurch die Möglichkeit, eine neue Generation von noch leistungsstärkeren DC-Lichtbogenöfen zu bauen, die mit Stromstärken von über 150 kA betrieben werden können. Bisher lagen die maximal empfohlenen Stromstärken zwischen 130 und 140 kA. Mit der Entwicklung der 800 mm-Graphitelektrode haben die SGL Group und Peiner Träger GmbH einen wesentlichen Beitrag zum weiteren technischen Fortschritt in der Elektrostahlproduktion geleistet.
Vorstoß in neue Dimensionen
DC-Graphitelektrode mit einem Durchmesser von 800 mm / 32 Inch.
Made by SGL Group
| Typische Materialeigenschaften | Einheit | ||
|---|---|---|---|
| Rohdichte | g/cm3 | 1,69 - 1,75 | |
| Porosität | % | 14 - 19 | |
| Spez. elektrischer Widerstand | Ω µm | 4,0 - 4,8 | |
| Biegefestigkeit | N/mm2 | 10 - 14 | |
| Wärmeleitfähigkeit | W/(K•m) | 240 - 300 | |
| Therm. Ausdehnungskoeffizient | µm/(K•m) | 0,3 - 0,6 | |
| Abmessungen | |||
| GE Durchmesser | min. | 810 mm | 31,8 Zoll |
| max. | 816 mm | 32,1 Zoll | |
| GE Länge | min. | 2705 mm | 106,5 Zoll |
| max. | 2906 mm | 114,4 Zoll | |
| Gewichte | |||
| Graphitelektrode | ca. | 2500 kg | 5500 lb |
| Nippel | ca. | 128 kg | 280 lb |
| Gewindedesign | 432 T4L635 | 17 T4L 25 | |
| Empfohlenes Drehmoment | Nm | ||
| 700/28 Zoll | 6000 | ||
| 750/30 Zoll | 7500 | ||
| 800/32 Zoll | 10000 |
Mit zunehmendem Durchmesser ist ein ausreichend hohes, definiertes Drehmoment erforderlich, um eine sichere Verbindung der Graphitelektroden zu gewährleisten. Es wird dringend empfohlen, die Verschraubung maschinell mit Drehmomentkontrolle im hydraulischen Annippelungsstand oder mit einem Roboter vorzunehmen.
Diese Angaben entsprechen dem heutigen Stand unserer Kenntnisse und sollen über unsere Produkte und deren Anwendungsmöglichkeiten informieren.