Elektrodoaren mota, errendimendua eta erabilera
Elektrodo mota
Elektrodo karbonikoak karbonozko elektrodoetan, grafitozko elektrodoetan eta auto-egosketa elektrodoetan sailka daitezke, haien erabileraren eta fabrikazio prozesuen arabera.
Karbono elektrodoa errauts gutxiko antrazitaz, koke metalurgikoz, brea kokez eta petrolio kokez egina dago. Proportzio eta partikula tamaina jakin batez osatuta dago. Gehitzean, aglutinatzailea asfaltoa eta alkitrana nahasten dira, eta nahasketa tenperatura egoki batean irabiatzen da. Eratzen da, eta azkenik poliki-poliki kalsinatzen da erregailu batean. Grafito naturaleko elektrodoetan, grafito artifizialeko elektrodoetan, karbono elektrodoetan eta karbono elektrodo berezietan bana daiteke.
Grafito elektrodoa (grafito elektrodoa) petrolio kokez eta brea kokez egiten da lehengai gisa, eta ondoren 2273~2773K-ko tenperatura duen grafitizatutako erresistentzia elektrikoko labe batean sartzen da, eta grafitizazio bidez grafito elektrodo bihurtzen da. Grafito elektrodoa, gainera, honako mota hauetan banatzen da.
Ohiko potentziako grafito elektrodoak 17 A/cm2 baino gutxiagoko korronte-dentsitatea duten grafito elektrodoak erabiltzea ahalbidetzen du, eta batez ere ohiko potentziako labe elektrikoetarako erabiltzen da, hala nola altzairua egiteko, silizio fintzeko eta fosforo horitzeko.
Grafitozko elektrodoaren gainazala oxidazio-kontrako estaldura duen babes-geruza batez estalita dago (grafitozko elektrodo antioxidatzailea), eroalea eta tenperatura altuko oxidazioarekiko erresistentea dena. Horrek altzairua ekoiztean elektrodoen kontsumoa murrizten du (% 19 ~ % 50) eta elektrodoaren bizitza erabilgarria luzatzen du (% 22 ~ % 60), elektrodoaren energia-kontsumoa murriztuz.
Grafitozko elektrodo potentzia handikoak 18 eta 25 A/cm2 arteko korronte-dentsitatea duten grafitozko elektrodoak erabiltzea ahalbidetzen du, eta hori batez ere altzairua egiteko arku elektrikozko labe potentzia handikoetan erabiltzen da.
Ultra-potentzia handiko grafito elektrodoek 25 A/cm2-tik gorako korronte-dentsitatea duten grafito elektrodoak erabiltzea ahalbidetzen dute. Batez ere, ultra-potentzia handiko altzairugintzako arku elektrikoko labeetan erabiltzen da.
Auto-egosketa elektrodoa (auto-egosketa elektrodoa) antrazita, kokea eta betun eta alkitrana lehengai gisa erabiliz, elektrodo-pasta bat tenperatura jakin batean eginez, eta ondoren elektrodo-pasta labe elektriko batean muntatutako elektrodo-kutxa batean kargatuz (1. irudian erakusten den bezala). Labe elektrikoaren ekoizpen-prozesuan, korronte elektrikoaren igarotzeak sortutako Joule beroa eta labeko eroapen-beroa auto-sinterizatu eta kokeatu egiten dira. Elektrodo hori etengabe erabil daiteke, eta alboko ertz luzea elkartuz eratu daiteke eta diametro handi batean erre daiteke. Auto-egosketa elektrodoa asko erabiltzen da ferroaleazioak ekoizteko, bere prozesu sinplea eta kostu baxua direlako.
1. irudia Elektrodo-oskolaren eskema
Elektrodo 1eko oskola; 2 saihetseko pieza; 3 triangeluko mihia
Elektrodoaren errendimendu tekniko nagusia
Elektrodoaren materialek honako propietate fisiko-kimiko hauek izan behar dituzte:
Eroankortasuna hobea da, erresistentzia txikiagoa da, energia elektrikoaren galera murrizteko, sare laburraren tentsio-jausketa murrizteko eta tentsio eraginkorra handitzeko urtutako igerilekuaren potentzia handitzeko;
Urtze-puntua altua da;
Hedapen termikoaren koefizientea txikia da, tenperatura azkar aldatzen denean, ez da erraza deformatzea, eta tenperatura aldaketak eragindako barne-tentsioak ezin ditu pitzadura finak sortu erresistentzia handitzeko;
Tenperatura altuetan erresistentzia mekaniko nahikoa izatea;
Ezpurutasunak txikiak dira eta ezpurutasunek ez dute urtutako materiala kutsatzen.
Karbono elektrodoaren, grafito elektrodoaren eta auto-egosketa elektrodoaren propietate tekniko nagusiak 1. taulan eta 2. eta 3. irudietan ageri dira.
1. taula Elektrodoen errendimendu teknikoa
2. irudia Karbono elektrodoaren eta grafito elektrodoaren erresistentziaren aldaketa tenperaturarekin
3. irudia Karbono eta grafito elektrodoen eroankortasun termikoa tenperaturaren arabera
Elektrodoen hautaketa ferroaleazioen industrian
Auto-labekatzeko elektrodoak oso erabiliak dira burdin aleazioen urtzean, ferrosilizioa fintzean, silizio kromo aleazioan, manganeso silizio aleazioan, karbono handiko ferromanganesoan, karbono handiko ferrokromoan, karbono ertain eta baxuko ferromanganesoan, karbono ertain eta baxuko ferrokromoan, silizio kaltzio aleazioan, tungsteno burdinan. Auto-labekatzeko elektrodoek aleazioen ekoizpena handitzen dute, burdinazko gerrikoak karbono bihurtzeko eta burdin aleazioak eta metal puruak karbono eduki oso baxua ekoizteko joera dute. Karbono ferrokromoa, silizio industriala eta manganeso metala badira, karbono edo grafito elektrodoak erabili behar dira.
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、石墨电极和自焙电枍为电极极
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.混合时加入黏楓入黏楓青和焦油，在适当的温度下搅拌均匀后压制成形，最后在焙烧炉中缓慧焙焙制得。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枻倂电极
石墨电极(grafito-elektrodoa)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„石墨电极不唵极又中中中化而制成石墨电极„
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(selfbangelectrode)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。
Argitaratze data: 2019ko azaroaren 18a