Графит ЭГПК

Электроды ЭГПК-SHP — графитированные расходные токопроводники для дуговых и ковшовых электропечей высокой мощности. Применяются при выплавке стали, ферросплавов и специальных сплавов в агрегатах с токовой нагрузкой 50–75 кА. Буква «К» в марке означает «композитный»: в материал электрода введены металлические добавки, повышающие теплопроводность и снижающие скорость окисления поверхности. Буква «П» — «пропитанный»: после первичного обжига заготовка пропитывается пеком и проходит повторный обжиг, что снижает открытую пористость и увеличивает плотность материала.

Расшифровка ЭГПК и SHP: место в классификации

ГОСТ Р 57613-2017 «Электроды графитированные и ниппели к ним. Технические условия» устанавливает четыре марки в зависимости от технологии производства и класса потребляющих печных агрегатов:

Марка	Расшифровка	Тип печи	Плотность тока, А/см²
ЭГ-RP	Электрод графитированный, Regular Power	Дуговые печи малой мощности	до 20
ЭГП-HP	Электрод графитированный пропитанный, High Power	Дуговые печи средней мощности	до 25
ЭГПК-SHP	Электрод графитированный пропитанный композитный, Super High Power	Дуговые и ковшовые печи высокой мощности	до 30
ЭГСП-UHP	Электрод графитированный специальный пропитанный, Ultra High Power	ДСП и ковшовые агрегаты сверхвысокой мощности	до 35

Выбор марки ЭГПК-SHP обоснован при рабочей плотности тока в колонне от 25 до 30 А/см² — диапазон, характерный для современных ДСП ёмкостью 60–120 т с трансформаторами мощностью 60–100 МВА. При токовых нагрузках свыше 30 А/см² требуется переход на марку ЭГСП-UHP.

Конструкция электрода и ниппельное соединение

Электрод ЭГПК-SHP представляет собой цилиндрический стержень с механически обработанной поверхностью и плоскими торцами. В каждом торце выполнено ниппельное гнездо с конической или цилиндрической резьбой. Для диаметров свыше 200 мм применяется только коническая резьба; электроды малых диаметров могут выпускаться с обоими типами резьбы.

Ниппель — двусторонний вставной элемент из графита — соединяет два электрода в непрерывную колонну исключительно механическим (резьбовым) способом: ниппель ввинчивается в гнездо одного электрода, затем в выступающую часть ниппеля ввинчивается следующий электрод. Никакого нагрева и сварки при этом не применяется. Шаг конической резьбы — 4 витка на дюйм (тип Т4, шаг 6,35 мм) или 3 витка на дюйм (тип Т3, шаг 8,47 мм); тип выбирается в зависимости от диаметра согласно ГОСТ Р МЭК 60239.

Ниппель поставляется в комплекте с электродом (один ниппель на электрод) или отдельно. Для диаметров 250 мм и выше в комплект входят стопорные пробки, фиксирующие ниппель в гнезде при транспортировке и монтаже. Ниппели для пыльных условий эксплуатации могут выпускаться с пылесборными пазами.

Электродная колонна в дуговой печи, как правило, состоит из двух-трёх последовательно соединённых электродов. По мере сгорания нижнего торца колонна наращивается — к верхнему электроду через ниппель присоединяется новый.

Сырьё и производственный цикл

Основное сырьё для ЭГПК: нефтяной (игольчатый) кокс и каменноугольный пек. Игольчатый кокс формирует упорядоченную волокнистую микроструктуру, которая определяет низкое удельное электросопротивление и высокую термическую стойкость готового электрода. Пек используется как связующее и пропитывающий агент.

Производственный цикл для марки ЭГПК включает: прессование смеси кокса и пека в заготовку; первичный обжиг; пропитку пеком под давлением; повторный обжиг — что и обозначается буквой «П» в марке; высокотемпературную графитацию (около 2 800–3 000 °С), при которой аморфный углерод переходит в кристаллическую графитовую решётку; введение металлических добавок — признак «К»; финальную механическую обработку (шлифовку боковой поверхности, нарезку резьбы в гнёздах).

Повторный обжиг после пропитки снижает открытую пористость, повышает плотность и механическую прочность по сравнению с непропитанными марками (ЭГ-RP). Металлические компоненты в ЭГПК дополнительно увеличивают теплопроводность и замедляют боковое окисление на высокотемпературном участке колонны.

Область применения: ДСП, агрегаты «печь-ковш», специализированные электропечи

Согласно ГОСТ Р 57613-2017, электроды диаметром от 75 до 750 мм предназначены для:

• дуговых электросталеплавильных печей (ДСП) переменного тока;
• дуговых агрегатов «печь-ковш» (ковшовых печей) — внепечная обработка стали;
• рафинировочных и ферросплавных печей;
• руднотермических электропечей;
• печей постоянного тока (ДППТ) и других электротермических устройств.

Марка ЭГПК-SHP ориентирована на высоконагруженные агрегаты: дуговые печи с токовыми нагрузками 50–75 кА и ковшовые печи аналогичной мощности. Применяется при производстве стали, ферросплавов и специальных сплавов.

Технические характеристики ЭГПК-SHP

Типоразмеры по ГОСТ Р 57613-2017

Стандартный сортамент охватывает диаметры от 75 до 750 мм, длины от 1 000 до 2 700 мм. Конкретные сочетания диаметра и длины нормированы ГОСТ Р МЭК 60239. Наиболее употребительные для ДСП и ковшовых печей типоразмеры ЭГПК-SHP приведены в таблице.

Диаметр номинальный, мм	Доступные длины, мм
300	1 500 / 1 800 / 2 100 / 2 400
350	1 500 / 1 800 / 2 100 / 2 400
400	1 500 / 1 800 / 2 100 / 2 400
450	1 500 / 1 800 / 2 100 / 2 400 / 2 700
500	1 500 / 1 800 / 2 100 / 2 400 / 2 700
550	1 500 / 1 800 / 2 100 / 2 400 / 2 700
600	1 500 / 1 800 / 2 100 / 2 400 / 2 700
700	1 500 / 1 800 / 2 100 / 2 400 / 2 700
750	2 400 / 2 700

Нестандартные размеры поставляются по согласованию с изготовителем. Масса электрода варьируется от нескольких десятков килограммов до более 1 тонны у крупных типоразмеров.

Физико-механические и электрические свойства

Нормативные физико-механические показатели ЭГПК-SHP установлены ГОСТ Р 57613-2017; значения зависят от диаметра электрода. В таблице приведены типичные нормативные требования для диаметров 300–600 мм.

Показатель	Значение	Норма
Удельное электрическое сопротивление, мкОм·м	≤ 6,5	d 300–600 мм
Предел прочности на изгиб, МПа	≥ 14	d 300–600 мм
Объёмная плотность, г/см³	≥ 1,70	d 300–600 мм
Температурный коэффициент линейного расширения при 100–600 °С, ×10⁻⁶ К⁻¹	≤ 2,2	d 300–600 мм
Зольность, %	≤ 0,3	все диаметры

Удельное сопротивление ниппеля не должно превышать удельного сопротивления тела электрода — это обязательное условие при комплектации. Для диаметров менее 300 мм и более 600 мм нормативные значения могут отличаться: конкретные требования уточняйте по сертификату качества партии. КТР определяется по ГОСТ Р 54253 в направлении вдоль оси электрода; именно это значение критично для оценки термостойкости при вводе электрода в раскалённое пространство печи и при резких изменениях тока.

Испытания проводятся по ГОСТ 23776-79 (удельное сопротивление), ГОСТ 23775 (прочность на изгиб), ГОСТ Р 54253 (КТР). Каждая партия сопровождается сертификатом качества с нормированными показателями.

Нормативная база

Производство и применение электродов ЭГПК-SHP регламентировано следующими документами:

• ГОСТ Р 57613-2017 — технические условия: марки, размеры, физико-механические требования, методы контроля, маркировка и упаковка;
• ГОСТ Р МЭК 60239 — стандартизованные размеры и обозначения электродов и ниппелей, включая параметры резьбовых соединений;
• ГОСТ Р 56973-2016 — правила эксплуатации графитированных электродов в дуговых печах.

Комплектация и условия поставки

Электроды поставляются в комплекте с графитовыми ниппелями — по одному ниппелю на электрод. Возможные варианты комплектации: с ниппелем, ввёрнутым в одно из торцевых гнёзд, или с ниппелем в отдельной упаковке — по согласованию с заказчиком. Поставка ниппелей и электродов по отдельности также допускается. Торцы закрываются защитными заглушками. Для транспортировки крупных типоразмеров применяются деревянные салазки с обрешёткой.

Принимаем заявки на поставку ЭГПК-SHP в комплекте с ниппелями. Укажите диаметр, длину и требуемое количество — подготовим коммерческое предложение.

Смотрите также: электроды графитовые для дуговых печей и водоохлаждаемые графитированные электроды.