石墨電極主要應(yīng)用在冶煉電爐中作為導(dǎo)電材料領(lǐng)域，石墨電極材料與其他導(dǎo)電材料相比其最大優(yōu)點(diǎn)在于其具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和韌性，能夠抵抗較大電流的沖擊，而且在高溫下不軟化也不熔化等特點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于高溫電爐煉鋼領(lǐng)域。煉鋼電弧爐上以它為導(dǎo)電材料，通過(guò)弧光放電將熱能傳遞到爐料上將廢鋼熔化。近些年，電爐鋼在鋼總產(chǎn)量中的比例逐年提高，現(xiàn)已超過(guò)40%，其產(chǎn)量由2000年的1457萬(wàn)t迅速增長(zhǎng)為2005年的4179萬(wàn)t，其生產(chǎn)所需石墨電極為190萬(wàn)t/，年。電極消耗成本一般約占總成本15%一30%，而目前我國(guó)電極消耗量很高，大鋼廠的石墨電極用量約100萬(wàn)t//年。中國(guó)電爐大型化及用電極量的發(fā)展勢(shì)頭會(huì)隨著我國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)持續(xù)走強(qiáng)及鋼鐵工業(yè)的迅猛發(fā)展會(huì)越來(lái)越快。

因而，降低電極消耗改進(jìn)石墨電極質(zhì)量的研究是電爐冶金專(zhuān)家及企業(yè)亟待解決的突出問(wèn)。

因此，探索研究電極消耗機(jī)理，降低電極消耗的有效措施、努力降低生產(chǎn)成本，已成為電弧爐煉鋼成本、節(jié)約能源的重要方面。特別是在鋼鐵工業(yè)極速發(fā)展的今天，電弧爐煉鋼的迅速發(fā)展，其對(duì)電極的需求量也日益增大。但由于資金、能源、生產(chǎn)技術(shù)等條件的限制，石墨碳素制品的發(fā)展目前尚難滿(mǎn)足電弧爐煉鋼生產(chǎn)的特殊需要，電極消耗指標(biāo)與國(guó)外仍有相當(dāng)?shù)牟罹啵|(zhì)量不高，供求矛盾比較突出。如國(guó)內(nèi)大型鋼廠其超高功率電弧爐所使用的電極多數(shù)從日本等國(guó)進(jìn)口，因而降低電極消耗已成為電爐煉鋼企業(yè)需要考慮的重要課題之一，是節(jié)省能源，充分貫徹我國(guó)新時(shí)期所提出的國(guó)家發(fā)展“十一五規(guī)劃”對(duì)鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗的要求，更是降低電爐鋼生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。

電極是短網(wǎng)的最后一部分，它通過(guò)二根連接起的石墨化電極的末端產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧熔化爐。料和加熱鋼液，即電極是把電能轉(zhuǎn)化為熱能的中心樞紐，電極工作時(shí)要受到高溫，爐氣氧化以及塌料撞擊等作用，尤其是兩根電極連接處，要比其它地方電阻大、導(dǎo)電系數(shù)低，易脫扣、氧化、脫落、折斷，因而造成電極的極大消耗，而且延長(zhǎng)了冶煉時(shí)間，降低了生產(chǎn)率。電極在煉鋼過(guò)程中，由于處在高溫環(huán)境下，其電極表面與氧產(chǎn)生碳氧反應(yīng)消耗，石墨電極在低溫下穩(wěn)定，高溫下易氧化，在空氣中一般碳制品在450℃左右開(kāi)始氧化，石墨化程度較高的石墨制品在600℃左右開(kāi)始氧化，超過(guò)750℃后氧化急劇增加，且隨著溫度的升高而加劇，而在水蒸氣中加熱到900℃時(shí)被氧化。即影響石墨電極側(cè)面氧化的主要因素是高溫和氧化氣氛，這就是電極氧化消耗，特別在隨著爐門(mén)氧槍、油氧助熔、EBT集束氧槍和爐壁氧槍等新技術(shù)的相繼應(yīng)用，爐內(nèi)供氧強(qiáng)度加大，氧化氣氛增強(qiáng)，使得電極消耗進(jìn)一步增加。由于電極端部與電弧直接接觸，使端部電極升華形成