Тып, характарыстыкі і выкарыстанне электрода
Тып электрода
Вугляродныя электроды можна класіфікаваць на вугляродныя электроды, графітавыя электроды і самаабпальвальныя электроды ў залежнасці ад іх выкарыстання і вытворчых працэсаў.
Вугляродны электрод выраблены з нізказольнага антрацыту, металургічнага коксу, пекавага коксу і нафтавага коксу. Ён складаецца з пэўнай прапорцыі і памеру часціц. Пры даданні звязальнага рэчыва асфальт і дзёгаць змешваюцца, і сумесь раўнамерна перамешваецца пры адпаведнай тэмпературы. Фарміруецца, а затым павольна абпальваецца ў абпалювальнай печы. Можна падзяліць на электроды з натуральнага графіту, электроды са штучнага графіту, вугляродныя электроды і спецыяльныя вугляродныя электроды.
Графітавы электрод (графітавы электрод) вырабляецца з нафтавага коксу і пекавага коксу ў якасці сыравіны, а затым змяшчаецца ў графітызаваную электрычную печ супраціву з тэмпературай 2273~2773K і шляхам графітызацыі ператвараецца ў графітавы электрод. Графітавы электрод далей падзяляецца на наступныя віды.
Звычайны графітавы электрод дазваляе выкарыстоўваць графітавыя электроды са шчыльнасцю току менш за 17 А/см2 і ў асноўным выкарыстоўваецца для звычайных электрычных печаў, такіх як вытворчасць сталі, рафінаванне крэмнію і пажоўкненне фосфару.
Паверхня графітавага электрода з антыакісляльным пакрыццём пакрыта ахоўным слоем (антыаксідант графітавага электрода), які з'яўляецца праводзячым і ўстойлівым да высокатэмпературнага акіслення, што зніжае спажыванне электрода падчас выплаўкі сталі (на 19%~50%) і падаўжае тэрмін службы электрода (на 22%~60%), зніжаючы спажыванне энергіі электродам.
Магутны графітавы электрод дазваляе выкарыстоўваць графітавыя электроды са шчыльнасцю току ад 18 да 25 А/см2, які ў асноўным выкарыстоўваецца ў магутных электрадугавых печах для выплаўкі сталі.
Графітавыя электроды звышмагутнасці дазваляюць выкарыстоўваць графітавыя электроды са шчыльнасцю току больш за 25 А/см2. У асноўным выкарыстоўваюцца ў электрадуговых печах звышмагутнасці для вытворчасці сталі.
Самаабпальвальны электрод (самаабпальвальны электрод) з выкарыстаннем антрацыту, коксу, бітуму і дзёгцю ў якасці сыравіны, вырабу электроднай пасты пры пэўнай тэмпературы, а затым загрузкі электроднай пасты ў корпус электрода, усталяваны на электрычнай печы (як паказана на мал. 1). У працэсе вытворчасці электрычнай печы джоўлева цяпло, якое выпрацоўваецца пры праходжанні электрычнага току, і цеплаправоднасць у печы самаабпальваюцца і коксуюцца. Такі электрод можа выкарыстоўвацца бесперапынна, можа быць сфарміраваны шляхам злучэння доўгага бакавога краю і можа быць абпалены ў вялікі дыяметр. Самаабпальвальны электрод шырока выкарыстоўваецца для вытворчасці ферасплаваў з-за яго прастаты працэсу і нізкай кошту.
Малюнак 1. Схематычная дыяграма абалонкі электрода
1 — абалонка электрода; 2 — рэбра; 3 — трохвугольны язычок
Асноўныя тэхнічныя характарыстыкі электрода
Матэрыял электрода павінен мець наступныя фізіка-хімічныя ўласцівасці:
Праводнасць лепшая, супраціўленне меншае, каб паменшыць страты электрычнай энергіі, паменшыць падзенне напружання ў кароткай сетцы і павялічыць эфектыўнае напружанне для павелічэння магутнасці расплаўленай ванны;
Тэмпература плаўлення высокая;
Каэфіцыент цеплавога пашырэння малы, пры хуткім змене тэмпературы ён не дэфармуецца, а ўнутранае напружанне, выкліканае зменай тэмпературы, не можа стварыць дробныя расколіны для павелічэння супраціву;
Мець дастатковую механічную трываласць пры высокіх тэмпературах;
Прымешкі нізкія, і прымешкі не забруджваюць плаўку.
Асноўныя тэхнічныя ўласцівасці вугляроднага электрода, графітавага электрода і самаабпальвальнага электрода паказаны ў табліцы 1 і на малюнках 2 і 3.
Табліца 1 Тэхнічныя характарыстыкі электрода
Мал. 2 Змена ўдзельнага супраціўлення вугляроднага і графітавага электродаў з тэмпературай
Малюнак 3. Цеплаправоднасць вугляродных і графітавых электродаў у залежнасці ад тэмпературы
Выбар электродаў у ферасплавнай прамысловасці
Самаабпальвальныя электроды шырока выкарыстоўваюцца пры выплаўцы жалезных сплаваў, рафінаванні ферасіліцыя, крэмніевых хромавых сплаваў, марганцавых крэмніевых сплаваў, высокавугляродзістага ферамарганцу, высокавугляродзістага ферахрому, сярэдне- і нізкавугляродзістага ферамарганцу, сярэдне- і нізкавугляродзістага ферахрому, крэмніевых кальцыевых сплаваў, вальфрамавага жалеза. Самаабпальвальныя электроды, як правіла, павялічваюць вытворчасць сплаваў, жалезных паясоў у вуглярод і вырабляюць жалезныя сплавы і чыстыя металы з вельмі нізкім утрыманнем вугляроду. Калі вугляродны ферахром, прамысловы крэмній і марганец, варта выкарыстоўваць вугляродныя або графітавыя электроды.
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、石墨电极和自焙电极三种。
碳素电极 (вугляродны электрод)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.混合时加入黏结剂沥青和焦油，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焙烧制得.
石墨电极 (графітавы электрод)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„石墨电极又分为以下几种。
普通功率石墨电极允许使用电流密度低于17A/см2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(электрод з самаабпальваннем)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。
Час публікацыі: 18 лістапада 2019 г.