Graphitelektroden

Graphitelektroden sind aus graphitisiertem kohlenstoff gefertigte Elektroden, die in elektrischen Lichtbogenöfen zur Stromzufuhr und Lichtbogenbildung verwendet werden. Hauptanwendung ist die Stahlherstellung im Elektrolichtbogenofen (EAF). Sie dienen auch in der Ferrolegierungs- und Siliziumproduktion sowie in anderen Hochtemperaturprozessen, in denen hohe elektrische Leitfähigkeit und Temperaturbeständigkeit erforderlich sind.

Herstellung und Eigenschaften: Die Elektroden werden aus Ausgangsmaterialien wie gebranntem Erdölkoks und einem Bindemittel (Pitch aus Steinkohlenteer oder Erdölpitch) hergestellt. Nach dem Formen werden sie gebrannt und graphitisiert, wodurch eine hohe elektrische Leitfähigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und chemische Stabilität erreicht wird. Durch Impregnation mit Pitch oder Harzen lässt sich Dichte und Verschleißfestigkeit weiter erhöhen. Graphitelektroden weisen eine geringe Reaktivität gegenüber Metallen auf, sind aber anfällig für Oxidation bei hohen Temperaturen in Gegenwart von Luft; ihr Verschleiß hängt von Bogenparametern, Temperatur und Ofenbeladung ab.

Typen und Bauformen: Es gibt verschiedene Leistungsgrade, darunter Regular Power (RP), High Power (HP) und Ultra-High Power (UHP). Die Elektroden bestehen aus Segmenten, die über Nippel (Verbindungsstücke) verbunden werden, sodass längere Elektrodenlängen erzeugt werden können. Größen und Durchmesser variieren je nach Ofen, übliche Durchmesser liegen im Bereich mehrerer hundert Millimeter, mit Längen im Meterbereich.

Verwendung, Lebensdauer und Standards: In EAFs werden die Elektroden kontinuierlich belastet, wodurch Verschleiß durch Bogenkontakt, Hitzeeinwirkung und Oxidation entsteht. Die Lebensdauer ist stark prozessabhängig. Qualitäts- und Produktspezifikationen richten sich nach geltenden Normen (DIN/EN, ISO) sowie herstellerspezifischen Vorgaben, die Eigenschaften wie Porosität, Festigkeit und Graphitisierungsgrad festlegen.