Jak by se měly uhlíkové elektrody, grafitové elektrody a samovypalovací elektrody správně používat v průmyslu ponořených obloukových pecí?

Typ, výkon a použití elektrody

Typ elektrody

Uhlíkové elektrody lze podle jejich použití a výrobních procesů rozdělit na uhlíkové elektrody, grafitové elektrody a samovypalovací elektrody.

Uhlíková elektroda se vyrábí z nízkopopelnatého antracitu, metalurgického koksu, smolného koksu a ropného koksu. Skládá se z určitého poměru a velikosti částic. Při přidávání se smíchá pojivo, asfalt a dehet, a směs se rovnoměrně míchá při vhodné teplotě. Poté se tváří a nakonec pomalu kalcinuje v pražicí peci. Lze ji rozdělit na elektrody z přírodního grafitu, elektrody z umělého grafitu, uhlíkové elektrody a speciální uhlíkové elektrody.

Grafitová elektroda (grafitová elektroda) se vyrábí z ropného koksu a smolného koksu jako suroviny a poté se umístí do grafitizované elektrické odporové pece s teplotou 2273~2773K, kde se grafitizací zpracuje na grafitovou elektrodu. Grafitová elektroda se dále dělí na následující typy.

Běžná výkonová grafitová elektroda umožňuje použití grafitových elektrod s proudovou hustotou menší než 17 A/cm2 a používá se hlavně pro běžné výkonové elektrické pece, jako je výroba oceli, rafinace křemíku a žloutnutí fosforu.

Povrch grafitové elektrody s antioxidačním povlakem je potažen ochrannou vrstvou (antioxidant grafitové elektrody), která je vodivá a odolná vůči oxidaci za vysokých teplot, což snižuje spotřebu elektrody během výroby oceli (o 19 % až 50 %) a prodlužuje životnost elektrody (o 22 % až 60 %), čímž se snižuje spotřeba energie elektrody.

Vysoce výkonná grafitová elektroda umožňuje použití grafitových elektrod s proudovou hustotou 18 až 25 A/cm2, která se používá hlavně ve vysoce výkonných elektrických obloukových pecích pro výrobu oceli.

Ultravysoce výkonné grafitové elektrody umožňují použití grafitových elektrod s proudovou hustotou větší než 25 A/cm2. Používají se hlavně v ultravysoce výkonných elektrických obloukových pecích pro výrobu oceli.

Samovypalovací elektroda (samovypalovací elektroda) s použitím antracitu, koksu, bitumenu a dehtu jako surovin, výroba elektrodové pasty při určité teplotě a následné vložení elektrodové pasty do pouzdra elektrody, které je namontováno na elektrické peci (jak je znázorněno na obr. 1). Při výrobním procesu elektrické pece se Jouleovo teplo generované průchodem elektrického proudu a vodivé teplo v peci samospékají a koksují. Taková elektroda může být používána nepřetržitě a může být vytvořena spojením dlouhé boční hrany a může být vypálena do velkého průměru. Samovypalovací elektroda se široce používá pro výrobu feroslitin díky svému jednoduchému procesu a nízkým nákladům.

Obrázek 1 Schéma zapojení pláště elektrody

1-kryt elektrody; 2-žebrovaný kus; 3-trojúhelníkový jazýček

Hlavní technické vlastnosti elektrody

Materiál elektrody by měl mít následující fyzikálně-chemické vlastnosti:

Vodivost je lepší, odpor je menší, aby se snížily ztráty elektrické energie, snížil se úbytek napětí v krátké síti a zvýšilo se efektivní napětí pro zvýšení výkonu roztavené lázně;

Bod tání je vysoký;

Koeficient tepelné roztažnosti je malý, při rychlých změnách teploty se snadno nedeformuje a vnitřní napětí způsobené změnou teploty nemůže vytvářet jemné trhliny pro zvýšení odporu;

Mít dostatečnou mechanickou pevnost při vysokých teplotách;

Nečistoty jsou nízké a nečistoty nekontaminují taveninu.

Hlavní technické vlastnosti uhlíkové elektrody, grafitové elektrody a samovypalovací elektrody jsou uvedeny v tabulce 1 a na obrázcích 2 a 3.

Tabulka 1 Technické vlastnosti elektrody

Obr. 2 Změna odporu uhlíkové elektrody a grafitové elektrody s teplotou

Obrázek 3 Tepelná vodivost uhlíkových a grafitových elektrod v závislosti na teplotě

Výběr elektrod v průmyslu feroslitin

Samovypalovací elektrody se široce používají při tavení železných slitin, rafinaci ferosilicia, křemíkových chromových slitin, manganových křemíkových slitin, feromanganu s vysokým obsahem uhlíku, feromanganu s vysokým obsahem uhlíku, feromanganu se středním a nízkým obsahem uhlíku, feromanganu se středním a nízkým obsahem uhlíku, křemíkovo-vápenatých slitin a wolframového železa. Samovypalovací elektrody mají tendenci zvyšovat produkci slitin, přeměňovat železné pásy na uhlík a vyrábět železné slitiny a čisté kovy s velmi nízkým obsahem uhlíku. Pokud se používá uhlíkový ferochrom, průmyslový křemík a mangan, měly by se použít uhlíkové nebo grafitové elektrody.

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、石墨电极和自焙电枧䂉电枧

碳素电极 (karbonová 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.混合时加入黏祻入黏祻入黏祻入黏料青和焦油，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缓慢焙缓慢焙缓慢焙制得。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枀傛

石墨电极 (grafitová 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极反下下中极又下中

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 (elektroda pro vlastní pečení)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。