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Technique

Électrode de graphite

Procédé de fabrication


La production d'électrodes de graphite est très complexe en termes de technologie de fabrication et prend plusieurs semaines. Le coke aciculaire et le brai de goudron de houille sont utilisés comme matières premières. Le processus de production de la fabrication d'électrodes de graphite se compose des étapes suivantes : formage, cuisson, imprégnation, recuisson, graphitisation et usinage.

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Première étape : Formage


L'une des étapes de processus les plus importantes est le formage. Pour ce faire, le coke aciculaire est d'abord broyé, tamisé, fractionné, puis mélangé, en tenant compte de la recette spécifique au produit. Le mélange de coke est introduit dans un système de mélange compact également encapsulé via un système de transport encapsulé équipé de filtres, où il est mélangé à du brai de goudron de houille liquide chaud pour former ce que l'on appelle une « pâte crue ». Celle-ci est ensuite versée dans des caisses à moules, scellée et mise sous vide. Le moule est ensuite secoué sur un vibrateur et le matériau est pressé dans des moules à électrodes cylindriques sous haute pression.

Deuxième étape : Cuisson


Dans un four annulaire chauffé au gaz naturel, les électrodes sont cuites pendant un mois à une température supérieure à 900 °C. La chambre de combustion dans laquelle les pièces moulées sont placées est remplie de coke de mine. D'une part, cela sert de protection contre l'oxydation, d'autre part, ce matériau assure une transmission uniforme de la température aux pièces moulées. Après le processus de cuisson, le coke est entièrement aspiré hors de la chambre de combustion, les électrodes sont retirées de la chambre de combustion et le matériau de remplissage adhérent est éliminé. Le coke est traité et peut ensuite être réutilisé pour le prochain cycle de cuisson.

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Étape 3 : Imprégnation


Dans l'étape de processus suivante, les électrodes sont imprégnées. Cela se fait dans des récipients sous pression spéciaux (autoclaves), où les pièces sont à nouveau traitées avec du brai de goudron de houille liquide chaud. L'imprégnation sert à améliorer les propriétés mécaniques ainsi que la conductivité électrique.

Quatrième étape : Recuisson


Après avoir été retirées de l'autoclave et refroidies dans un bain d'eau, les électrodes sont placées dans un four de recuisson chauffé au gaz naturel. Au cours de cette cuisson supplémentaire, le brai de goudron qui a pénétré dans le corps se transforme en coke de brai à environ 20 °C. 700 °C. Ce processus prend plusieurs jours. Pour des raisons opérationnelles, le processus de recuisson peut également être effectué dans le four annulaire utilisé pour l'opération de cuisson susmentionnée, ce qui augmente le temps de production de quatre semaines.

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Étape 5 : Graphitisation (transformation en graphite)


Pour la graphitisation, les électrodes sont assemblées pour former des torons, placées dans un four et mises sous tension. La « chauffe par résistance » chauffe le matériau à 3 000 °C. À ces températures, le carbone amorphe se transforme en carbone cristallin (graphite). Ce processus prend 15 heures. Le temps de refroidissement qui suit est d'une semaine. Le coke de mine, également utilisé ici comme matériau de remplissage, est ensuite entièrement extrait, filtré et renvoyé dans le processus de production.

Étape 6 : Usinage


Dans la dernière étape de production, les électrodes de graphite reçoivent leurs dimensions finales par usinage. Un filetage intérieur est fraisé aux deux extrémités de l'électrode et une extrémité est munie d'un raccord conique double (raccord). Cela signifie que les électrodes peuvent ensuite être vissées ensemble sur le site client pour former des faisceaux.

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Septième étape : Livraison


Enfin, les électrodes de graphite sont emballées, prêtes à être expédiées et livrées aux clients de l'industrie sidérurgique.

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