L’utilisation des produits en graphite est beaucoup plus élevée que ce à quoi nous nous attendions, alors quelles sont les utilisations des produits en graphite que nous connaissons actuellement ?
1,Utilisé comme matériau conducteur
Lors de la fusion de divers aciers alliés, de ferroalliages ou de la production de carbure de calcium et de phosphore jaune dans un four à arc électrique ou un four à arc submergé, un fort courant est introduit dans la zone de fusion du four électrique via des électrodes en carbone (ou électrodes autocuisantes continues – c'est-à-dire de la pâte d'électrode) ou des électrodes graphitées afin de générer un arc. L'énergie électrique est convertie en énergie thermique et la température est portée à environ 2 000 °C, répondant ainsi aux exigences de la fusion ou de la réaction. Le magnésium, l'aluminium et le sodium sont généralement produits par électrolyse des sels fondus. À ce stade, les matériaux conducteurs des anodes de la cellule électrolytique sont tous des électrodes en graphite ou des électrodes autocuisantes continues (pâte d'anode, parfois anode précuite). La température de l'électrolyse des sels fondus est généralement inférieure à 1 000 °C. Les matériaux conducteurs des anodes utilisés dans les cellules d'électrolyse saline pour la production de soude caustique (hydroxyde de sodium) et de chlore gazeux sont généralement des anodes graphitées. Le matériau conducteur de la tête du four à résistance utilisé pour la production de carbure de silicium utilise également des électrodes graphitées. Outre ces applications, les produits en carbone et en graphite sont largement utilisés comme matériaux conducteurs dans l'industrie automobile, notamment pour les bagues collectrices et les balais. Ils sont également utilisés comme tiges de carbone dans les piles sèches, comme tiges de carbone pour les projecteurs ou la génération de lumière à arc, et comme anodes dans les redresseurs au mercure.
Assemblage conducteur en graphite
2,Utilisé comme matériau réfractaire
Grâce à la capacité des produits en carbone et en graphite à résister aux températures élevées et à offrir une bonne résistance à la corrosion et à la chaleur, de nombreux revêtements de fours métallurgiques peuvent être fabriqués à partir de blocs de carbone, notamment pour le fond, la sole et le ventre des fours de fusion du fer, le revêtement des fours à ferroalliages et à carbure de calcium, ainsi que le fond et les parois des cuves d'électrolyse de l'aluminium. De nombreux creusets utilisés pour la fusion des métaux précieux et rares, ainsi que les creusets graphités utilisés pour la fusion du verre de quartz, sont également fabriqués à partir de billettes graphitées. Les produits en carbone et en graphite utilisés comme matériaux réfractaires ne doivent généralement pas être utilisés en atmosphère oxydante, car le carbone ou le graphite s'ablate rapidement à haute température en atmosphère oxydante.
3,Utilisé comme matériau structurel résistant à la corrosion
Les électrodes graphitées imprégnées de résines organiques ou inorganiques présentent une bonne résistance à la corrosion, une bonne conductivité thermique et une faible perméabilité. Ce type de graphite imprégné est également appelé graphite imperméable. Il est largement utilisé dans la production d'échangeurs de chaleur, de cuves de réaction, de condenseurs, de tours de combustion, de tours d'absorption, de refroidisseurs, de réchauffeurs, de filtres, de pompes et autres équipements. Il est largement utilisé dans des secteurs industriels tels que le raffinage du pétrole, la pétrochimie, l'hydrométallurgie, la production d'acides et d'alcalis, les fibres synthétiques et la fabrication du papier. Il permet d'économiser de nombreux matériaux métalliques comme l'acier inoxydable. La production de graphite imperméable est devenue un secteur important de l'industrie du carbone.
Bateau à auge en graphite
4,Utilisé comme matériau résistant à l'usure et lubrifiant
Les matériaux en carbone et en graphite présentent non seulement une grande stabilité chimique, mais aussi d'excellentes propriétés lubrifiantes. Il est souvent impossible d'améliorer la résistance à l'usure des composants coulissants avec de l'huile lubrifiante dans des conditions de vitesse, de température et de pression élevées. Les matériaux résistants à l'usure en graphite peuvent fonctionner sans huile lubrifiante dans des milieux corrosifs, à des températures comprises entre -200 et 2000 degrés Celsius et à des vitesses de glissement élevées (jusqu'à 100 mètres/seconde). Par conséquent, de nombreux compresseurs et pompes transportant des fluides corrosifs utilisent couramment des segments de piston, des bagues d'étanchéité et des roulements en graphite. Ils ne nécessitent aucun ajout de lubrifiant pendant leur fonctionnement. Ce matériau résistant à l'usure est obtenu par imprégnation de matériaux en carbone ou en graphite ordinaires avec de la résine organique ou des métaux liquides. L'émulsion de graphite est également un bon lubrifiant pour de nombreux procédés de transformation des métaux (tels que le tréfilage et le tréfilage de tubes).
Bague d'étanchéité en graphite
5,En tant que matériau métallurgique à haute température et ultrapur
Les matériaux de structure utilisés en production, tels que les creusets de cristallisation, les cuves d'affinage régionales, les supports, les fixations, les appareils de chauffage par induction, etc., sont tous fabriqués à partir de graphite de haute pureté. Les panneaux et bases isolants en graphite utilisés pour la fusion sous vide, ainsi que des composants tels que les tubes, les tiges, les plaques et les grilles des fours à résistance haute température, sont également fabriqués à partir de graphite. Pour en savoir plus, rendez-vous sur www.futmetal.com.
Date de publication : 24 septembre 2023