Volyymitiheys ei heijasta grafiittielektrodien todellista kestävyyttä sula-prosesseissa
Grafiittielektrodien volyymitiheys ei yksinään kerro niiden todellisesta hapettumis- ja korroosionkestävyydestä sula-prosesseissa. Mikrostruktuuri ja epäpuhtaudet vaikuttavat merkittävästi suorituskykyyn.
Handan Qifeng Carbon Co., Ltd. toteaa, että grafiittielektrodien volyymitiheys on harhaanjohtava mittari niiden todellisesta kestävyydestä sula-prosesseissa. Vaikka volyymitiheys saattaa antaa viitteitä tuotannon tasaisuudesta, se ei yksin riitä ennustamaan elektrodien hapettumis- ja korroosionkestävyyttä, jotka ovat ratkaisevia tekijöitä metallien valmistuksessa.
Tutkimusten mukaan volyymitiheyden ja hapettumisvastuksen välinen positiivinen korrelaatio on rajallinen ja riippuu lämpötilasta. Tietyissä lämpötiloissa, kuten 550 celsiusasteessa, painohäviö ei juurikaan korreloinut volyymitiheyden kanssa, vaan hapettumista edistivät epäpuhtaudet. Vasta korkeammissa lämpötiloissa, kuten 1200 celsiusasteessa, yhteys volyymitiheyteen alkoi jälleen näkyä.
Lisäksi volyymitiheys peittää alleen "tehollisen korroosioalueen", joka määräytyy huokosten kokojakauman, ei pelkästään kokonaishoruuden, perusteella. Suuret huokoset voivat toimia väylinä syövyttäville aineille, nopeuttaen elektrodin kulumista merkittävästi. Myös epäpuhtauksien, kuten vanadiinin ja raudan, katalyyttinen vaikutus voi kiihdyttää hapettumista huomattavasti, vaikka ne eivät näkyisikään perinteisissä tuhkatesteissä.
Elektrodien käyttöikään vaikuttavat myös huokosten yhdistyvyys, epäpuhtauksien pitoisuus ja grafiittitumisasteen tasaisuus. Vaikka volyymitiheyden tavoittelu voi parantaa hapettumisvastusta, se voi heikentää lämpöshokkikestävyyttä, lisäten halkeilu- ja murtumisriskiä lämpötilanvaihteluissa. Siksi materiaalin valinnassa ja vianmäärityksessä tulisi keskittyä tarkempiin mikrostruktuuriparametreihin.