Էլեկտրոդի տեսակը, կատարողականը և օգտագործումը
Էլեկտրոդի տեսակը
Ածխածնային էլեկտրոդները կարելի է դասակարգել ածխածնային էլեկտրոդների, գրաֆիտային էլեկտրոդների և ինքնաթխվող էլեկտրոդների՝ ըստ դրանց օգտագործման և արտադրական գործընթացների:
Ածխածնային էլեկտրոդը պատրաստված է ցածր մոխրային անտրացիտից, մետաղագործական կոքսից, խեժի կոքսից և նավթային կոքսից: Այն կազմված է որոշակի համամասնությամբ և մասնիկների չափսերով: Ավելացնելիս կապակցող նյութը՝ ասֆալտը և խեժը, խառնվում են, և խառնուրդը հավասարաչափ խառնվում է համապատասխան ջերմաստիճանում: Ձևավորվում և վերջապես դանդաղորեն կալցիֆիկացվում է բովման վառարանում: Կարելի է բաժանել բնական գրաֆիտի էլեկտրոդների, արհեստական գրաֆիտի էլեկտրոդների, ածխածնի էլեկտրոդների և հատուկ ածխածնի էլեկտրոդների:
Գրաֆիտային էլեկտրոդը (գրաֆիտային էլեկտրոդ) պատրաստվում է նավթային կոքսից և խեժի կոքսից որպես հումք, այնուհետև տեղադրվում է գրաֆիտացված էլեկտրական դիմադրության վառարանում՝ 2273~2773K ջերմաստիճանով, և գրաֆիտացման միջոցով ստացվում է գրաֆիտային էլեկտրոդ։ Գրաֆիտային էլեկտրոդը բաժանվում է հետևյալ տեսակների։
Սովորական հզորության գրաֆիտային էլեկտրոդը թույլ է տալիս օգտագործել գրաֆիտային էլեկտրոդներ՝ 17 Ա/սմ2-ից պակաս հոսանքի խտությամբ, և հիմնականում օգտագործվում է սովորական հզորության էլեկտրական վառարանների համար, ինչպիսիք են պողպատամշակումը, սիլիցիումի զտումը և դեղնացնող ֆոսֆորի օգտագործումը։
Հակաօքսիդացման ծածկույթով գրաֆիտային էլեկտրոդի մակերեսը ծածկված է պաշտպանիչ շերտով (գրաֆիտային էլեկտրոդի հակաօքսիդանտ), որը հաղորդիչ է և դիմացկուն է բարձր ջերմաստիճանային օքսիդացմանը, ինչը նվազեցնում է էլեկտրոդի սպառումը պողպատաձուլման ընթացքում (19%~50%) և երկարացնում էլեկտրոդի ծառայության ժամկետը (22%~60%), նվազեցնելով էլեկտրոդի էներգիայի սպառումը։
Բարձր հզորության գրաֆիտային էլեկտրոդը թույլ է տալիս օգտագործել 18-ից 25 Ա/սմ2 հոսանքի խտությամբ գրաֆիտային էլեկտրոդներ, որոնք հիմնականում օգտագործվում են պողպատաձուլության համար նախատեսված բարձր հզորության էլեկտրական աղեղային վառարաններում։
Գերբարձր հզորության գրաֆիտային էլեկտրոդները թույլ են տալիս օգտագործել գրաֆիտային էլեկտրոդներ՝ 25 Ա/սմ2-ից մեծ հոսանքի խտությամբ: Հիմնականում օգտագործվում են գերբարձր հզորության պողպատաձուլական էլեկտրական աղեղային վառարաններում:
Ինքնաթխվող էլեկտրոդ (ինքնաթխվող էլեկտրոդ), որն օգտագործում է անտրացիտ, կոքս, բիտում և խեժ որպես հումք, որոշակի ջերմաստիճանում պատրաստում է էլեկտրոդային մածուկ, այնուհետև էլեկտրոդային մածուկը բեռնում է էլեկտրոդային պատյանի մեջ, որը տեղադրված է էլեկտրական վառարանի վրա (ինչպես ցույց է տրված Նկ. 1-ում): Էլեկտրական վառարանի արտադրության գործընթացում էլեկտրական հոսանքի անցման և վառարանում հաղորդչական ջերմության միջոցով առաջացած Ջոուլի ջերմությունը ինքնաթրծվում և կոքսացվում է: Նման էլեկտրոդը կարող է օգտագործվել անընդհատ և կարող է ձևավորվել երկար կողմնային եզրը միացնելով և կարող է թրծվել մեծ տրամագծով: Ինքնաթխվող էլեկտրոդը լայնորեն օգտագործվում է ֆերոհամաձուլվածքների արտադրության համար՝ իր պարզ գործընթացի և ցածր գնի շնորհիվ:
Նկար 1. Էլեկտրոդային պատյանի սխեմատիկ դիագրամ
1-էլեկտրոդային պատյան; 2-կողային կտոր; 3-եռանկյունաձև լեզու
Էլեկտրոդի հիմնական տեխնիկական կատարողականը
Էլեկտրոդի նյութը պետք է ունենա հետևյալ ֆիզիկաքիմիական հատկությունները.
Հաղորդականությունն ավելի լավ է, դիմադրությունը՝ ավելի փոքր, ինչը նվազեցնում է էլեկտրաէներգիայի կորուստը, նվազեցնում է կարճ միացման լարման անկումը և մեծացնում արդյունավետ լարումը՝ հալված լողավազանի հզորությունը մեծացնելու համար։
Հալման կետը բարձր է;
Ջերմային ընդարձակման գործակիցը փոքր է, երբ ջերմաստիճանը արագ փոխվում է, այն հեշտությամբ դեֆորմացվում է, և ջերմաստիճանի փոփոխության հետևանքով առաջացած ներքին լարվածությունը չի կարող մանր ճաքեր առաջացնել՝ դիմադրությունը մեծացնելու համար։
Ունեն բավարար մեխանիկական ուժ բարձր ջերմաստիճաններում;
Խառնուրդները ցածր են, և խառնուրդները չեն աղտոտում հալվածքը։
Ածխածնային էլեկտրոդի, գրաֆիտային էլեկտրոդի և ինքնահալվող էլեկտրոդի հիմնական տեխնիկական հատկությունները ներկայացված են աղյուսակ 1-ում և նկար 2-ում և 3-ում։
Աղյուսակ 1. Էլեկտրոդի տեխնիկական կատարողականություն
Նկ. 2. Ածխածնային և գրաֆիտային էլեկտրոդի դիմադրության փոփոխությունը ջերմաստիճանի հետ
Նկար 3. Ածխածնային և գրաֆիտային էլեկտրոդների ջերմահաղորդականությունը՝ որպես ջերմաստիճանի ֆունկցիա
Էլեկտրոդների ընտրությունը ֆերոհամահալվածքների արդյունաբերության մեջ
Ինքնաթխվող էլեկտրոդները լայնորեն կիրառվում են երկաթի համաձուլվածքների հալեցման, ֆերոսիլիցիումի, սիլիցիում-քրոմի համաձուլվածքի, մանգան-սիլիկոնի համաձուլվածքի, բարձր ածխածնային ֆերոմանգանի, բարձր ածխածնային ֆերոքրոմի, միջին և ցածր ածխածնային ֆերոմանգանի, միջին և ցածր ածխածնային ֆերոքրոմի, սիլիցիում-կալցիումի համաձուլվածքի, վոլֆրամե երկաթի մեջ։ Սպասեք։ Ինքնաթխվող էլեկտրոդները հակված են ավելացնել համաձուլվածքների արտադրությունը, երկաթե գոտիները վերածել ածխածնի և արտադրել երկաթի համաձուլվածքներ և մաքուր մետաղներ՝ շատ ցածր ածխածնի պարունակությամբ։ Եթե ածխածնային ֆերոքրոմը, արդյունաբերական սիլիցիումը և մանգան մետաղը, պետք է օգտագործվեն ածխածնային կամ գրաֆիտային էլեկտրոդներ։
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、石墨电极和自焙电极
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.混合时加入黏结刐青和焦油,在适当的温度下搅拌均匀后压制成形,最后在焙烧炉中缓慙烙炉中缓慧制得。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可
石墨电极 (գրաֆիտէլեկտրոդ)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„石墨电极师又,经石墨化而制成石墨电极„石墨电极师又石墨电极师又
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。
Հրապարակման ժամանակը. Նոյեմբերի 18-2019