Elektrodun növü, performansı və istifadəsi
Elektrod növü
Karbonlu elektrodlar istifadəsinə və istehsal proseslərinə görə karbon elektrodlarına, qrafit elektrodlarına və öz-özünə bişirilən elektrodlara təsnif edilə bilər.
Karbon elektrodu az küllü antrasit, metallurgiya koksu, qatran koksu və neft koksundan hazırlanır. Müəyyən nisbətdə və hissəcik ölçüsündə olur. Əlavə edildikdə, bağlayıcı asfalt və qatran qarışdırılır və qarışıq müvafiq temperaturda bərabər şəkildə qarışdırılır. Formalaşdırılır və nəhayət, qovurma maşınında yavaş-yavaş kalsine edilir. Təbii qrafit elektrodlarına, süni qrafit elektrodlarına, karbon elektrodlarına və xüsusi karbon elektrodlarına bölünə bilər.
Qrafit elektrodu (qrafit elektrodu) xammal kimi neft koksundan və qatran koksundan hazırlanır, sonra 2273~2773K temperaturlu qrafitləşdirilmiş elektrik müqavimət sobasına yerləşdirilir və qrafitləşmə yolu ilə qrafit elektroduna çevrilir. Qrafit elektrodu aşağıdakı növlərə bölünür.
Adi güclü qrafit elektrodu, cərəyan sıxlığı 17 A/sm2-dən az olan qrafit elektrodlarının istifadəsinə imkan verir və əsasən polad istehsalı, silikon emalı və sarı fosfor kimi adi güclü elektrik sobaları üçün istifadə olunur.
Antioksidant örtüklü qrafit elektrodunun səthi keçirici və yüksək temperaturlu oksidləşməyə davamlı qoruyucu təbəqə (qrafit elektrod antioksidantı) ilə örtülmüşdür ki, bu da polad əritmə zamanı elektrod sərfiyyatını (19%~50%) azaldır və elektrodun xidmət müddətini (22%~60%) uzadır, elektrodun enerji sərfiyyatını azaldır.
Yüksək güclü qrafit elektrodu, əsasən polad istehsalı üçün yüksək güclü elektrik qövs sobalarında istifadə olunan 18-25 A/sm2 cərəyan sıxlığına malik qrafit elektrodlarının istifadəsinə imkan verir.
Ultra yüksək güclü qrafit elektrodları, cərəyan sıxlığı 25 A/sm2-dən çox olan qrafit elektrodlarının istifadəsinə imkan verir. Əsasən ultra yüksək güclü polad əritmə elektrik qövs sobalarında istifadə olunur.
Antrasit, koks, bitum və qatrandan xammal kimi istifadə edərək müəyyən bir temperaturda elektrod pastası hazırlayan və sonra elektrod pastasını elektrik sobasına quraşdırılmış elektrod korpusuna yükləyən öz-özünə bişirən elektrod (öz-özünə bişirən elektrod) (Şəkil 1-də göstərildiyi kimi). Elektrik sobası istehsal prosesində elektrik cərəyanının keçməsi ilə yaranan Coul istiliyi və sobadakı keçiricilik istiliyi öz-özünə bişirilir və kokslanır. Belə bir elektrod davamlı olaraq istifadə edilə bilər və uzun yan kənarı birləşdirərək əmələ gələ bilər və böyük diametrə yandırıla bilər. Öz-özünə bişirən elektrod sadə prosesi və aşağı qiyməti səbəbindən ferroərinti istehsalında geniş istifadə olunur.
Şəkil 1 Elektrod qabığının sxematik diaqramı
1-elektrod qabığı; 2-qabırğa parçası; 3-üçbucaqlı dil
Elektrodun əsas texniki göstəriciləri
Elektrod materialı aşağıdakı fiziki-kimyəvi xüsusiyyətlərə malik olmalıdır:
Elektrik enerjisinin itkisini azaltmaq, qısa şəbəkənin gərginlik düşməsini azaltmaq və əridilmiş hovuzun gücünü artırmaq üçün effektiv gərginliyi artırmaq üçün keçiricilik daha yaxşıdır, müqavimət daha kiçikdir;
Ərimə nöqtəsi yüksəkdir;
İstilik genişlənmə əmsalı kiçikdir, temperatur sürətlə dəyişdikdə deformasiyaya uğramaq asan deyil və temperatur dəyişikliyinin yaratdığı daxili stress müqaviməti artırmaq üçün incə çatlar yarada bilməz;
Yüksək temperaturda kifayət qədər mexaniki möhkəmliyə malikdir;
Çirklənmələr azdır və çirklər qoxunu çirkləndirmir.
Karbon elektrodunun, qrafit elektrodunun və öz-özünə bişirilən elektrodun əsas texniki xüsusiyyətləri Cədvəl 1-də və Şəkil 2 və 3-də göstərilmişdir.
Cədvəl 1 Elektrodun texniki göstəriciləri
Şəkil 2 Karbon elektrodunun və qrafit elektrodunun müqavimətinin temperaturla dəyişməsi
Şəkil 3 Karbon və qrafit elektrodlarının istilik keçiriciliyi temperaturdan asılı olaraq
Ferroərinti sənayesində elektrodların seçilməsi
Öz-özünə bişirən elektrodlar dəmir ərintilərinin əridilməsində, ferrosilikonun, silisium xrom ərintisinin, manqan silisium ərintisinin, yüksək karbonlu ferromanqan, yüksək karbonlu ferroxrom, orta və aşağı karbonlu ferromanqan, orta və aşağı karbonlu ferroxrom, silisium kalsium ərintisinin, volfram dəmirinin emalında geniş istifadə olunur. Öz-özünə bişirən elektrodlar ərintilərin istehsalını artırmağa, dəmir kəmərlərini karbon halına gətirməyə və çox aşağı karbon tərkibli dəmir ərintiləri və təmiz metallar istehsal etməyə meyllidir. Karbon ferroxrom, sənaye silisiumu və manqan metalı varsa, karbon və ya qrafit elektrodlarından istifadə edilməlidir.
电极的种类、性能及其用途
电极种类
碳质电极按其用途及制作工艺不同可分为碳素电极、石墨电极和石墨电极和焙电极和焙电极
碳素电极(carbonelectrode)是以低灰分的无烟煤、冶金焦、沥青焦和石油焦为原料，按一定的比例和粒度组成.混合时加入黏经结青和焦油，在适当的温度下搅拌均匀后压制成形，最后在焙烧炉中缓慢制得。可分为天然石墨电极、人造石墨电极、碳电极以及特种碳素电极囂电极囂
石墨电极(graphiteelectrode)以石油焦和沥青焦为原料制成碳素电极，再放到温度为2273〜2773K的石墨化电阻炉中，经石墨化而制成石墨电极„石墨电极„石墨电极又不电极叺又又又叺
普通功率石墨电极允许使用电流密度低于17A/cm2的石墨电极，主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。
抗氧化涂层石墨电极表面涂覆既能导电又耐高温氧化的保护层(石墨电极抗氧化剂)，降低炼钢时的电极消耗(19%〜50%),延长电极的使用寿命(22%〜60%),降低电极的电能消耗。
高功率石墨电极允许使用电流密度为18〜25A/ cm2的石墨电极，主要用于炼钢的高功率电弧炉。
超高功率石墨电极允许使用电流密度大于25A/ cm2的石墨电极。主要用于超高功率炼钢电弧炉。
自焙电极(selfbakingelectrode)用无烟煤、焦炭以及沥青和焦油为原料，在一定温度下制成电极糊，然后把电极糊装入已安装在电炉上的电极壳中(如图1所示)，在电炉生产过程中依靠电流通过时所产生的焦耳热和炉内传导热，自行烧结焦化。这种电极可连续使用，边使用边接长边给结成形，且可焙烧成大直径的。自焙电极不仅工艺简单，成本也低，因此被广泛用于铁合金生产。
图1 电极壳示意图
1-电极壳；2-筋片；3-三角形舌片
电极的主要技术性能
电极材料应具有下列物理化学特性:
导电性要好，电阻率要小，以减少电能的损失，减少短网压降，提高有效电压，以提高熔池功率;
熔点要高;
热膨胀系数要小，当温度急变时，不易变形，不能因温度变化带来的内应力产生细小的裂缝增加电阻;
高温下要有足够的机械强度;
杂质要低，而且杂质不污染所冶炼的品种。
碳素电极、石墨电极和自焙电极的主要技术性能如表1和图2、图3所示。
表1 电极技术性能
图2 碳素电极和石墨电极电阻率随温度的变化情况
图3 碳素电极和石墨电极热导率随温度的变化情况
铁合金工业中电极的选用
自焙电极广泛用于铁合金冶炼，炼制硅铁、硅铬合金、锰硅合金、高碳锰铁、高碳铬铁、中低碳锰铁、中低碳铬铁、硅钙合金、钨铁等。自焙电极易使生产合金增碳，铁皮带入碳，生产含碳很低的铁合金和纯金属，如果碳铬铁、工业硅和金属锰应采用碳素电极或石墨电极。
Yazı vaxtı: 18 Noyabr 2019