معجون القطب، المعروف أيضًا باسم معجون سودربيرغ، هو مادة حيوية تُستخدم في صناعات المعادن المختلفة، وخاصة في إنتاج الفيروأليوي والمعادن الكالسيوم والكربيد والألمنيوم. يُعتبر هذا المعجون قطبًا كربونيًا ذاتي الخبز يُضاف في شكل شبه صلب ويتم خبزه في المكان بواسطة الحرارة الناتجة من أفران القوس الكهربائي. يتيح معجون القطب تكوين أقطاب كهربائية مستمرة، مما يجعله خيارًا فعالًا واقتصاديًا للعمليات الصناعية واسعة النطاق.
المكونات الرئيسية لمعجون القطب هي الأنثراسايت المحروق، الكوك المعدني، وراتنج قطران الفحم أو راتنج البترول كمادة رابطة. يتم مزج هذه المكونات بعناية لتحقيق القوام المطلوب، والتوصيل الكهربائي، وسلوك الخبز المناسب. تؤثر جودة معجون القطب بشكل كبير على تشغيل الفرن، واستهلاك الطاقة، والإنتاجية العامة. يضمن المعجون المصمم جيدًا استهلاكًا ثابتًا للأقطاب، وقوة ميكانيكية جيدة، وتقليل خطر الكسر أثناء الاستخدام.
يُستخدم معجون الأقطاب الكهربائية عادةً في أفران القوس المغمور (SAF)، حيث يجب أن تعمل الأقطاب تحت درجات حرارة عالية وتتحمل الإجهادات الكهربائية والحرارية. يُضاف المعجون إلى الجزء العلوي من غلاف فولاذي يشكل عمود القطب الكهربائي. ومع استمرار تشغيل الفرن، تؤدي الحرارة الناتجة عن المقاومة الكهربائية إلى تليين المعجون تدريجياً، ثم يتحول إلى كربون ويتصلب، مما يُكوّن قطباً كربونياً صلباً وموصلاً للكهرباء.
يوجد شكلان رئيسيان من معجون الأقطاب الكهربائية: المعجون المكبوس (briquetted) والمعجون الأسطواني. يُشكَّل المعجون المكبوس على هيئة كتل صغيرة أو أشكال تشبه الوسادة، بينما يُبثَق المعجون الأسطواني على شكل جذوع. كلا الشكلين مناسب لأنظمة تغذية مختلفة، ويتم اختيارهما بناءً على تصميم الفرن وسعته. كما أن بعض الأنظمة تستخدم المعجون السائل، الذي يُضخ مباشرةً إلى داخل غلاف القطب الكهربائي ويتصلب في مكانه.
إحدى المزايا الرئيسية لمعجون الأقطاب الكهربائية هي قدرته على تشكيل قطب كهربائي مستمر دون الحاجة إلى مقاطع مسبقة الخبز. وهذا لا يقلل فقط من تكاليف التشغيل، بل يحد أيضاً من فترات التوقف المرتبطة بتبديل الأقطاب. علاوة على ذلك، فإن استخدام الأقطاب الكهربائية ذاتية الخبز يُعد مفيداً بشكل خاص في الأفران التي تعمل تحت ظروف حمل متغيرة، حيث توفر مرونة وقابلية للتكيف في الأداء.
ومع ذلك، فإن أداء معجون الأقطاب الكهربائية حساس للغاية لعمليات ضبط الجودة أثناء الإنتاج والتطبيق. فهناك عدة عوامل تؤثر في سلوكه داخل الفرن، مثل محتوى الرطوبة، وتوزيع حجم الجسيمات، ونسبة المواد الرابطة، وظروف التخزين. ومع تشديد اللوائح البيئية، بدأت الصناعة تتجه نحو استخدام مواد رابطة منخفضة الانبعاثات وصيغ محسّنة، بهدف تحقيق إنتاج أنظف وأكثر استدامة.
بشكل عام، لا يزال معجون الأقطاب الكهربائية مادة أساسية في التطبيقات الصناعية ذات درجات الحرارة العالية، حيث يوفر حلاً موثوقاً وفعالاً من حيث التكلفة لتكوين أقطاب كهربائية مستمرة.
يُقسم معجون الأقطاب الكهربائية (الرمز: THD) إلى خمس فئات (THD-1 إلى THD-5) وفقاً للمواصفات الفنية، ويُطبق المعيار YB5235-1996، وذلك على النحو التالي.
| Item | THD-1 | THD-2 | THD-3 | THD-4 | THD-5 |
|---|---|---|---|---|---|
| Ash ≤ | 5.0 | 6.0 | 7.0 | 7.0 | 11.0 |
| Vaporization % | 12.0 - 15 | 12.0 - 15 | 9.5 - 13.5 | 11.5 - 15.5 | 11.5 - 15.5 |
| Anti-pressure Strength MPa ≥ | 17.0 | 15.7 | 19.6 | 19.6 | 19.6 |
| Electric Resistance μΩ·m ≤ | 68 | 75 | 80 | 90 | 90 |
| M Density g/cm³ | 1.38 | 1.38 | 1.38 | 1.38 | 1.38 |
| Item | Ash ≤ % | Vaporization % | Anti-pressure Strength ≥ MPa | Electric Resistance ≤ μΩ·m | M Density ≥ g/cm³ | Extension Rate % |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1# | 4 | 12 - 15.5 | 18 | 65 | 1.38 | 5 - 20 |
| 2# | 6 | 12 - 15.5 | 17 | 75 | 1.38 | 5 - 20 |
| 3# | Produced as per the design of furnace | |||||
© 2013 شركة فيرتيكس. جميع الحقوق محفوظة. المورد الرائد لمواد المسابك والمواد المعدنية
