国内石墨电极生产的强度指标主要聚焦于抗折强度与抗压强度,具体数值范围及影响因素如下:
一、核心强度指标解析
1.抗折强度
定义:材料在弯曲载荷下抵抗断裂的能力,反映机械强度与韧性。
数值范围:
-普通功率石墨电极(RP):≥8.5 MPa(如300 mm RP电极)。
-高功率石墨电极(HP):≥35 MPa(如400 mm HP电极)。
-超高功率石墨电极(UHP):≥37 MPa(如Φ400mm UHP电极),部分高层产品可达40-51 MPa(如中钢石墨SL810电极)。
测试方法:采用三点弯曲法或四点弯曲法(参考GB/T 3074.1-2021)。
2.抗压强度
定义:材料在压缩载荷下抵抗破坏的能力,反映抗变形与抗破裂性能。
数值范围:
普通电极:未明确公开数据,但通常低于高功率电极。
高层电极:如中钢石墨SL810电极达115 MPa。
测试方法:利用液压试验机加载至断裂(参考GB/T 1431-2019)。
二、强度指标的影响因素
1.原料选择
针状焦:优质针状焦可提升电极强度(如UHP电极需高级别针状焦)。
石油焦:普通石油焦用于RP电极,强度较低。
灰分含量:灰分≤50 ppm可减少杂质对强度的负面影响(如河南六工石墨将灰分降至30 ppm以下)。
2.制造工艺
成型压力:高压成型可减少孔隙率,提升密度与强度。
焙烧温度:高温焙烧(如2500-3000℃)促进石墨化,增强结构致密性。
浸渍次数:重复浸渍(2-3次)可填补孔隙,提高体积密度与强度。
3.规格尺寸
小规格电极:通常比大规格电极具有更高强度(如400 mm HP电极抗折强度≥35 MPa,而600 mm UHP电极可能略低)。
三、行业标志案例
1.方大炭素
产品:600 mm UHP电极,体积密度1.75 g/cm³,弹性模量≤12 GPa,热膨胀系数≤1.0×10⁻⁶/℃。
强度表现:抗折强度未直接标注,但体积密度与弹性模量指标暗示其强度优于普通电极。
2.中钢石墨SL810
抗折强度:51 MPa(远超普通UHP电极标准)。
抗压强度:115 MPa。
应用场景:电炉冶炼行业,适合高温高压环境。
3.河北晶碳科技
产品:EDM电极,加工精度±5 μm,表面粗糙度Ra≤0.5 μm。
强度关联:高精度加工需材料具备足够强度以避免加工裂纹。
四、行业趋势与建议
1.高层化转型:随着电炉炼钢普及率提升(2025年达20%),超高功率电极需求增长,企业需通过优化原料与工艺提升强度指标。
2.智能化检测:AI数字孪生系统可动态仿真工艺参数,预测加工缺陷,提升强度一致性(如河南六工石墨采用该技术降低电极损耗率至铜电极1/3)。
3.环保化要求:欧盟碳关税推动全流程碳排放≤1.2 kg/kg,企业需采用石墨化尾气回收技术(如回收90%粉尘)以兼顾强度与环保。
总结:国内石墨电极生产强度指标以抗折强度(8.5-51 MPa)与抗压强度(未公开至115 MPa)为核心,受原料、工艺、规格等因素影响显著。企业可通过选用优质针状焦、优化焙烧工艺、控制灰分含量等手段提升强度,并借助智能化检测技术实现高层化转型。 http://www.shimodianji88.com/