超高功率常州石墨電極主要用作電弧爐導(dǎo)電材料。國(guó)內(nèi)炭素行業(yè) 2018 年產(chǎn)量為 268991 t，主要 產(chǎn)品規(guī)格為直徑400~700mm 超高功率常州石墨電極。《YB/T4090—2015 超高功率石墨電極》新標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后得到了炭素企業(yè)和鋼鐵用戶的認(rèn)可現(xiàn)介紹主要技術(shù)內(nèi)容的確定情況。

根據(jù)工業(yè)和信息化部工信廳科 [2009]260 號(hào)文 件要求，由吉林炭素有限公司等單位負(fù)責(zé)修訂中華 人民共和國(guó)黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《超高功率石墨電 極》，計(jì)劃編號(hào):2009-1976T-YB。標(biāo)準(zhǔn)編寫小組 通過(guò)調(diào)查研究、收集資料，根據(jù)幾年來(lái)超高功率石 墨電極生產(chǎn)和使用實(shí)際情況， 于 2014 年 4 月完成 了本標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿和編制說(shuō)明，并發(fā)送到有關(guān)生 產(chǎn)廠家和用戶單位進(jìn)行征求意見(jiàn)，在征求意見(jiàn)基礎(chǔ) 上形成了標(biāo)準(zhǔn)送審稿。

2014 年 12 月，全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)炭素材 料分技術(shù)委員會(huì)在北京組織召開(kāi)了標(biāo)準(zhǔn)審定會(huì)，根 據(jù)審定會(huì)議情況修改內(nèi)容，完成了標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)批稿。

2015 年 7 月， 工業(yè)和信息化部發(fā)布 2015 年第49 號(hào)公告，批準(zhǔn)發(fā)布《YB/T 4090—2015 超高功率 石墨電極》標(biāo)準(zhǔn)，并于 2016 年 1 月 1 日實(shí)施。

隨著炭素技術(shù)的進(jìn)步，生產(chǎn)超高功率石墨電極 的原料有了較大的改變，因此將“本標(biāo)準(zhǔn)適用于以 優(yōu)質(zhì)針狀焦等為主要原料”修訂為“本標(biāo)準(zhǔn)適用于 以針狀焦和煤瀝青為主要原料”。

2.2 引用標(biāo)準(zhǔn)

(1)由于大多數(shù)電極生產(chǎn)廠家沒(méi)有進(jìn)行整體石墨電極彈性模量試驗(yàn)，沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)測(cè)聲速，因此刪除 了引用標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 24210 整體石墨電極彈性模量試 驗(yàn) 聲速法》。

(2)引用標(biāo)準(zhǔn)修訂為最新檢測(cè)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 外形、尺寸及允許偏差

(1)將表 1 中的“長(zhǎng)度”修訂為“公稱長(zhǎng)度”。

(2)由于用戶使用的電爐容量不斷增大，本標(biāo) 準(zhǔn)中根據(jù) IEC 60239—2005 及 SGL 公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定增加了 Φ750 mm、Φ800 mm 電極及接頭的外 形尺寸的相關(guān)要求。

(3)為了與 IEC60239—2005 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，提 高產(chǎn)品的通用性， 將公稱直徑 350 mm 電極的更大 實(shí)際直徑由原標(biāo)準(zhǔn)的 357 mm 修訂為 358 mm; 將 公稱直徑 700 mm 電極的最小實(shí)際直徑由原標(biāo)準(zhǔn)的708 mm 修訂為 710 mm，黑皮部分最小實(shí)際直徑由 原標(biāo)準(zhǔn)的 705 mm 修訂為 707 mm。

(4)由于 Φ550 mm 電極市場(chǎng)有長(zhǎng)度 2 700 mm的需求，因此增加了 2 700 mm 的公稱長(zhǎng)度;并且對(duì)Φ650 mm 及其以上規(guī)格的電極增加了 2 000 mm 和2 200 mm 2 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公稱長(zhǎng)度;Φ600 mm 及其以上 規(guī)格的電極增加了 3 000 mm 標(biāo)準(zhǔn)公稱長(zhǎng)度。

(5)為了便于用戶使用，將公稱長(zhǎng)度為 2 700 mm 的更大標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度偏差由原標(biāo)準(zhǔn)的+150 mm 增加 到+200 mm;3 000 mm 標(biāo)準(zhǔn)公稱長(zhǎng)度的允許偏差 確定為與公稱長(zhǎng)度 2 700 mm 的一致。

(6)為了方便用戶，將供貨中每批允許短尺電 極不超過(guò) 15%修訂為 5%。 標(biāo)準(zhǔn)中見(jiàn)條 3.3。

(7)為了提高電極連接質(zhì)量，提高產(chǎn)品使用性能， 將兩根電極連接處端面間隙不大于 0.4 mm，修 訂為 0.05 mm。 標(biāo)準(zhǔn)中見(jiàn)條 3.5。

(8)增加了條 3.6“如對(duì)電極規(guī)格有特殊要求 時(shí)，由供需雙方協(xié)商”。

2.4 理化指標(biāo)

(1)由于用戶使用要求不斷提高，超高功率石 墨電極產(chǎn)品質(zhì)量也在不斷改善，為了提高產(chǎn)品的用戶 使用性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量水平，更好滿足用戶要求，修 訂 Φ300~500 mm 超高功率石墨電極部分指標(biāo)。

Φ300~400 mm: 電極體積密度由 1.65 g/cm3 修 訂為1.67 g/cm3;接頭由 1.72 g/cm3 修訂為 1.74 g/cm3。

Φ450~500 mm: 電極體積密度由 1.64 g/cm3 修 訂為 1.66 g/cm3; 電極抗折強(qiáng)度由 10.0 MPa 修訂為10.5MPa;電極電阻率由 6.5 μΩ·m 修訂為 6.3 μΩ·m;接頭體積密度由 1.70 g/cm3 修訂為 1.75 g/cm3;接 頭抗折強(qiáng)度由 16.0 MPa 修訂為 20.0 MPa。

Φ500 mm 及其以下規(guī)格接頭電阻率由 5.5μΩ·m 修訂為 5.3 μΩ·m。

由于添加劑的使用，灰分由 0.3%修訂為 0.5%。

(2)由于大規(guī)格超高功率石墨電極市場(chǎng)份額的 不斷增大，為了促進(jìn)生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展，增加了 Φ550~ 800 mm 大規(guī)格超高功率石墨電極指標(biāo)要求。

2.5 表面質(zhì)量

(1)電極表面掉塊或孔洞要求修訂為“電極表 面掉塊或孔洞不多于兩處， 其缺陷直徑為 10~20 mm，小于 10 mm 的不計(jì)，深度為 5~10 mm，小于 5 mm 不計(jì)”。 

(2)將“電極表面不允許有橫向裂紋;寬 0.3~1.0 mm 的縱向裂紋， 其長(zhǎng)度不大于 80 mm， 不多于兩

條; 而寬度小于 0.3 mm 的縱向裂紋不計(jì)” 修訂為“電極表面不允許有裂紋” 。 標(biāo)準(zhǔn)中見(jiàn)條 4.2.4。

(3)增加“直徑 550~800 mm 的電極不允許有黑 皮”。 標(biāo)準(zhǔn)中見(jiàn)條 4.2.5。

2.6 其他方面的修訂

(1)由于檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)不斷修訂完善，其中的 章節(jié)序號(hào)會(huì)有變化，因此將“電阻率的測(cè)定按 GB/T 24525 中第 5 節(jié)(石墨電極制品的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定)的規(guī)定 進(jìn)行”修訂為“電阻率的測(cè)定按 GB/T 24525 的規(guī)定 進(jìn)行” 。 標(biāo)準(zhǔn)中見(jiàn)條 5.1。

(2)對(duì)接頭的熱膨脹系數(shù)的批量及每批應(yīng)取樣 數(shù)量的檢驗(yàn)規(guī)則進(jìn)行了修訂，由于相同品種、相同 規(guī)格接頭用料、配方及其工藝控制基本穩(wěn)定，熱膨 脹系數(shù)指標(biāo)比較穩(wěn)定，因此將“同種品種、相同規(guī)格 的電極，每月至少測(cè)定一次;接頭每爐測(cè)定一次”修 訂為“相同品種、相同規(guī)格的電極和接頭，每月至少 測(cè)定一次”。 標(biāo)準(zhǔn)中見(jiàn)條 6.3.1。

3)提供了 Φ550~700 mm 超高功率石墨電極的 建議允許電流負(fù)荷。 標(biāo)準(zhǔn)中見(jiàn)附錄 A。

3 與國(guó)際指標(biāo)比對(duì)情況

為了提高標(biāo)準(zhǔn)的水平、科學(xué)性及合理性，保證產(chǎn)品的通用性， 標(biāo)準(zhǔn)編寫小組系統(tǒng)地收集到 IEC 60239—2005 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó) UCAR 公司、德國(guó) SGL公司、日本東海炭素公司、昭和電工和印度 HEG 公 司等國(guó)際炭素企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)或產(chǎn)品樣本，通過(guò)研 究確定了超高功率石墨電極行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的電極和接 頭尺寸及其公差要求等效采用 IEC 60239—2005 國(guó) 際標(biāo)準(zhǔn)， 而且部分公差要求高于 IEC 60239—2005標(biāo)準(zhǔn)要求。 理化指標(biāo)及其他技術(shù)要求根據(jù)國(guó)內(nèi)外企 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及用戶使用情況綜合確定。

4 結(jié)束語(yǔ)

(1)本次修訂的標(biāo)準(zhǔn)提高了接頭的抗折強(qiáng)度、體積密度等指標(biāo)，確定了大規(guī)格超高功率石墨電極 的指標(biāo)， 提出了 Φ750~800 mm 電極的尺寸及公差 要求，為炭素企業(yè)生產(chǎn)和用戶使用提供了技術(shù)支持 及質(zhì)量保證，帶動(dòng)超高功率石墨電極產(chǎn)品質(zhì)量的提 升及發(fā)展，提高國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率，提高企業(yè) 經(jīng)濟(jì)效益。

(2)根據(jù)生產(chǎn)和用戶使用實(shí)際情況，尺寸及其 公差要求等效采用 IEC 60239—2005 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，而 且部分公差要求高于 IEC 標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)更加科學(xué)合理。