Kako se ugljične elektrode, grafitne elektrode i samopekuće elektrode trebaju pravilno koristiti u industriji peći sa potopljenim lukom?

Vrsta, performanse i upotreba elektrode

Tip elektrode

Ugljične elektrode mogu se klasificirati na ugljične elektrode, grafitne elektrode i samopekuće elektrode prema njihovoj upotrebi i proizvodnim procesima.

Ugljična elektroda je napravljena od antracita s niskim udjelom pepela, metalurškog koksa, smolnog koksa i petrolejskog koksa. Sastoji se od određenog omjera i veličine čestica. Prilikom dodavanja, vezivo asfalt i katran se miješaju, a smjesa se ravnomjerno miješa na odgovarajućoj temperaturi. Formira se i na kraju polako kalcinira u peći. Može se podijeliti na prirodne grafitne elektrode, umjetne grafitne elektrode, ugljične elektrode i specijalne ugljične elektrode.

Grafitna elektroda (grafitna elektroda) se izrađuje od naftnog koksa i smolnog koksa kao sirovine, a zatim se stavlja u grafitiziranu električnu otpornu peć s temperaturom od 2273~2773K, gdje se grafitizacijom pretvara u grafitnu elektrodu. Grafitna elektroda se dalje dijeli na sljedeće vrste.

Obična grafitna elektroda omogućava upotrebu grafitnih elektroda sa gustinom struje manjom od 17 A/cm2 i uglavnom se koristi za obične električne peći kao što su proizvodnja čelika, rafiniranje silicija i žućenje fosfora.

Površina grafitne elektrode s antioksidacijskim premazom prekrivena je zaštitnim slojem (antioksidans grafitne elektrode) koji je provodljiv i otporan na oksidaciju na visokim temperaturama, što smanjuje potrošnju elektrode tokom proizvodnje čelika (19%~50%) i produžava vijek trajanja elektrode (22%~60%), smanjujući potrošnju energije elektrode.

Grafitna elektroda velike snage omogućava upotrebu grafitnih elektroda sa gustinom struje od 18 do 25 A/cm2, koja se uglavnom koristi u elektrolučnim pećima velike snage za proizvodnju čelika.

Grafitne elektrode ultra visoke snage omogućavaju upotrebu grafitnih elektroda sa gustoćama struje većim od 25 A/cm2. Uglavnom se koriste u elektrolučnim pećima ultra visoke snage za proizvodnju čelika.

Samopekuća elektroda (samopeći elektroda) korištenjem antracita, koksa, bitumena i katrana kao sirovina, izradom elektrodne paste na određenoj temperaturi, a zatim punjenjem elektrodne paste u kućište elektrode koje je montirano na električnu peć (kao što je prikazano na slici 1). U procesu proizvodnje električne peći, Džulova toplota generirana prolaskom električne struje i toplota provođenja u peći se samosinteruju i koksiraju. Takva elektroda se može koristiti kontinuirano i može se formirati spajanjem duge bočne ivice i može se peći u veliki prečnik. Samopekuća elektroda se široko koristi za proizvodnju ferolegura zbog svog jednostavnog procesa i niske cijene.

Slika 1 Šematski dijagram omotača elektrode

1-elektrodna ljuska; 2-rebrasti dio; 3-trokutasti jezičak

Glavne tehničke performanse elektrode

Materijal elektrode treba da ima sljedeća fizičko-hemijska svojstva:

Provodljivost je bolja, otpornost je manja, kako bi se smanjio gubitak električne energije, smanjio pad napona kratke mreže i povećao efektivni napon radi povećanja snage rastopljenog bazena;

Tačka topljenja je visoka;

Koeficijent termičkog širenja je mali, kada se temperatura brzo mijenja, nije lako deformirati se, a unutrašnji napon uzrokovan promjenom temperature ne može stvoriti fine pukotine za povećanje otpora;

Imaju dovoljnu mehaničku čvrstoću na visokim temperaturama;

Nečistoće su niske i ne kontaminiraju talinu.

Glavna tehnička svojstva ugljične elektrode, grafitne elektrode i samopekuće elektrode prikazana su u Tabeli 1 i Slikama 2 i 3.

Tabela 1 Tehničke performanse elektrode

Sl. 2 Promjena otpornosti ugljične elektrode i grafitne elektrode s temperaturom

Slika 3 Toplinska provodljivost ugljičnih i grafitnih elektroda u funkciji temperature

Izbor elektroda u industriji ferolegura

Samopekuće elektrode se široko koriste u topljenju željeznih legura, rafiniranju ferosilicija, silicijskih hromskih legura, manganskih silicijskih legura, visokougljičnog feromangana, visokougljičnog feromangana, srednje i niskougljičnog feromangana, srednje i niskougljičnog feromangana, silicijskih kalcijevih legura, volframovog željeza. Samopekuće elektrode imaju tendenciju povećanja proizvodnje legura, pretvaranja željeznih pojaseva u ugljik i proizvodnje željeznih legura i čistih metala s vrlo niskim sadržajem ugljika. Ako se koriste ugljični ferokrom, industrijski silicij i mangan, treba koristiti ugljične ili grafitne elektrode.

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、石墨电极和自焙电私焙电

碳素电极(karbonska elektroda)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.混合时加入黏结入黏结青和焦油，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焄制得。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

石墨电极(grafitna elektroda)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„石墨电阻炉中,经石墨化而制成石墨电极„石墨电极又䀋电极又中

普通功率石墨电极允许使用电流密度低于于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(self-bekingelectrode)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。