Ark ocakları (EAF – Electric Arc Furnace), demir-çelik üretiminde en yaygın kullanılan ergitme sistemlerinden biridir. Bu sistemlerin temelinde, yüksek akım taşıyan grafit elektrotlar yer alır. Elektrotlar, hurda metaller üzerinde güçlü elektrik arkı oluşturarak metali sıvı hâle getirir. Bu nedenle elektrot seçimi, kullanımı ve korunması, hem enerji verimliliğini hem üretim kalitesini hem de ekipman ömrünü doğrudan etkileyen kritik bir faktördür.
Yanlış elektrot kullanımı, yüksek enerji tüketimi, ark stabilitesi sorunları, çapak oluşumu ve hatta refrakter hasarlarına kadar birçok soruna neden olabilir. Bu yazıda, elektrot seçiminin teknik kriterleri, montajı, kullanımı ve korunması gibi tüm önemli başlıkları detaylıca ele alıyoruz.
⚙️ Elektrot Nedir? Görevi Nedir?
Elektrot, ark ocağının en üst kısmında yer alan ve elektrik akımını ileterek metalin ergimesini sağlayan karbon esaslı bir iletken çubuktur. Genellikle yüksek sıcaklığa, ısı şokuna ve elektrik yüküne dayanıklı özel grafitten üretilir. Elektrik arkı bu elektrot ile şarj malzemesi arasında oluşur ve ısı sayesinde metal ergir.
✅ Elektrot Seçimi Nasıl Yapılmalı?
Elektrot seçimi, aşağıdaki teknik parametrelere göre yapılmalıdır:
1. Ocağın Gücüne Uygun Çap Seçimi
Elektrot çapı, ocağın kurulu gücüne göre belirlenmelidir.
Örneğin:
20-30 tonluk ocaklarda genellikle 350–450 mm çap
50 ton üzeri ocaklarda 500–600 mm çaplı elektrotlar kullanılır.
Yetersiz çap, aşırı ısınmaya ve kırılmaya; fazla çap ise verimsiz enerji iletimine yol açar.
2. Grafit Kalitesi ve Yoğunluğu
Yüksek akım taşıma kapasitesi için yüksek yoğunlukta, ince tane yapılı grafit tercih edilmelidir.
Yoğunluk ne kadar fazlaysa, o kadar az aşınır ve enerji iletkenliği artar.
3. Konik Uç ve Nipli Diş Uyumu
Elektrotların birbirine vidalanarak birleştirildiği bölgede, nipli (nipel) dişi tam oturmalıdır.
Diş uyumsuzluğu bağlantıda çatlak oluşturabilir, ısı kaybına ve kıvılcım sıçramalarına yol açabilir.
🧰 Elektrot Kullanımı Sırasında Dikkat Edilmesi Gerekenler
1. Bağlantı ve Montaj
Elektrotlar, temiz ve kuru ortamda monte edilmelidir.
Tork kontrollü sıkma yapılmalı, nipel kırılmamalıdır.
Montaj sırasında yağ, toz, metal talaşı gibi iletken olmayan kalıntılar temizlenmelidir.
2. Ark Kontrolü ve Yüksekliği
Elektrot ile şarj arasındaki mesafe sabit tutulmalıdır.
Aşırı yaklaşma: refraktere zarar verir
Fazla uzaklık: ark kararsızlığına neden olur, enerji verimi düşer
Otonom ark kontrol sistemleri (arc control) bu dengeyi sağlar.
3. Elektrot Aşınması ve Kırılma
Elektrotlar zamanla aşınır, özellikle uç kısımları incelir.
Aşırı akım, ark dalgalanması, manyetik sürüklenme gibi nedenler elektrotları kırabilir.
Kırılan elektrotlar, sıvı metal içine düşerek sıçrama ve curuf bozulmasına yol açabilir.
4. Soğutma ve Yangın Riski
Elektrotlar çalışırken 3500°C’ye kadar sıcaklığa maruz kalabilir.
Soğutma sistemi doğru çalışmalı; çevresinde yanıcı malzeme bulunmamalıdır.
Elektrot kesilmeden önce güç tamamen kesilmeli, ark sönümlenmelidir.
⚠️ Sık Yapılan Hatalar
Yanlış çapta elektrot kullanmak
Nipli dişlerinde boşluk bırakmak
Soğuk elektrotu sıcak ocağa aniden indirmek
Elektrotu sıvı metalin içine fazla daldırmak
Elektrot hareketini manuel olarak sık yapmak
Şarj dengesizliğinden dolayı elektrota yük bindirmek
🔍 Elektrot Kullanımının İyileştirilmesi İçin Öneriler
Ark otomasyonu ve sıcaklık sensörleri kullanılmalı
Elektrot seviyesi, bilgisayarlı sistemle sabitlenmeli
Her vardiya sonunda elektrot ucu, nipel bağlantıları ve ark kayıtları kontrol edilmeli
Elektrotların depolandığı alan kuru ve korunaklı olmalı
Kullanım sıklığına göre aşınma ömrü (mm/ton çelik) takip edilerek önlem alınmalı
🏭 Alpha Refractory LLC’den Profesyonel Destek
Elektrot aşınması, kırılması ve ark dengesizliği gibi sorunlar, üretim hattında ciddi enerji kayıplarına ve duruşlara yol açar. Alpha Refractory LLC olarak:
Elektrot uyumluluğu tespiti
Şarj/akım optimizasyonu
Refrakter koruma stratejileri
Verimlilik analizleri ve eğitim programları
konularında endüstriyel tesislere özel çözümler sunuyoruz. Elektrotlar, doğru kullanılmazsa en pahalı sarf malzemesine dönüşebilir. Doğru planlama ile üretim verimliliğinizi artırın.
