Tegund, afköst og notkun rafskautsins
Tegund rafskauts
Kolefnisríkar rafskautar má flokka í kolefnisrafskautar, grafítrafskautar og sjálfbakandi rafskautar eftir notkun þeirra og framleiðsluferlum.
Kolefnisrafskautið er úr antrasíti með lágu öskuinnihaldi, málmvinnslukóksi, bikkóki og jarðolíukóksi. Það er samsett úr ákveðnu hlutfalli og agnastærð. Þegar bindiefninu er bætt við er asfalti og tjöru blandað saman og blandan hrærð jafnt við viðeigandi hitastig. Mótunin fer fram og að lokum er hún hægar brennd í ristarofni. Má skipta í náttúruleg grafítrafskaut, gervi grafítrafskaut, kolefnisrafskaut og sérstök kolefnisrafskaut.
Grafít rafskautið (grafít rafskaut) er úr jarðolíu kóksi og bik kóksi sem hráefni og síðan sett í grafítiseraðan rafmagnsviðnámsofn við hitastig upp á 2273 ~ 2773 K og er síðan breytt í grafít rafskaut með grafítmyndun. Grafít rafskautið er síðan skipt í eftirfarandi gerðir.
Venjuleg rafskaut með grafíti gerir kleift að nota grafít með straumþéttleika minni en 17 A/cm2 og er aðallega notuð í venjulegum rafskautsofnum eins og stálframleiðslu, kísilhreinsun og gulnun fosfórs.
Yfirborð grafít rafskautsins, sem er húðað með oxunarvörn, er húðað með verndarlagi (grafít andoxunarefni) sem er leiðandi og þolir oxun við háan hita, sem dregur úr notkun rafskautsins við stálframleiðslu (19%~50%) og lengir endingartíma rafskautsins (22%~60%), sem dregur úr orkunotkun rafskautsins.
Öflug grafít rafskaut gerir kleift að nota grafít rafskaut með straumþéttleika upp á 18 til 25 A/cm2, sem er aðallega notað í öflugum rafbogaofnum fyrir stálframleiðslu.
Ofurkraftmikil grafít rafskaut leyfa notkun grafít rafskauta með straumþéttleika meiri en 25 A/cm2. Aðallega notuð í ofurkraftmiklum rafbogaofnum fyrir stálframleiðslu.
Sjálfbakandi rafskaut (sjálfbakandi rafskaut) notar antrasít, kók, bitumen og tjöru sem hráefni, býr til rafskautspasta við ákveðið hitastig og hleður síðan rafskautspastanum í rafskautshús sem hefur verið fest á rafmagnsofn (eins og sýnt er á mynd 1). Í framleiðsluferli rafmagnsofns er Joule-hitinn sem myndast við flutning rafstraums og leiðnihita í ofninum sjálfsintraður og kókaður. Slíka rafskaut er hægt að nota samfellt og hægt er að mynda hana með því að sameina langhliðarbrúnina og brenna hana í stóran þvermál. Sjálfbakandi rafskautið er mikið notað til framleiðslu á járnblendi vegna einfaldleika ferlisins og lágs kostnaðar.
Mynd 1 Skýringarmynd af rafskautshylkinu
1 rafskautsskel; 2 rifbein; 3 þríhyrningslaga tunga
Helstu tæknileg afköst rafskautsins
Efnið í rafskautinu ætti að hafa eftirfarandi eðlisefnafræðilega eiginleika:
Leiðni er betri, viðnámið er minna, til að draga úr rafmagnstapi, draga úr spennufalli stuttnetsins og auka virka spennuna til að auka kraft bráðnu laugarinnar;
Bræðslumarkið er hátt;
Varmaþenslustuðullinn er lítill, það er ekki auðvelt að afmynda hann þegar hitastigið breytist hratt og innri álagið sem stafar af hitastigsbreytingunni getur ekki myndað fínar sprungur sem auka viðnámið;
Hafa nægilega vélrænan styrk við háan hita;
Óhreinindi eru lítil og óhreinindi menga ekki bræðsluna.
Helstu tæknilegu eiginleikar kolefnisrafskautsins, grafítrafskautsins og sjálfbakandi rafskautsins eru sýndir í töflu 1 og myndum 2 og 3.
Tafla 1 Tæknileg afköst rafskautsins
Mynd 2 Breyting á viðnámi kolefnisrafskauts og grafítrafskauts með hitastigi
Mynd 3 Varmaleiðni kolefnis- og grafítrafskauta sem fall af hitastigi
Val á rafskautum í járnblendiiðnaði
Sjálfbakandi rafskautar eru mikið notaðar í bræðslu járnblendi, hreinsun kísiljárns, kísillkrómblendi, mangan kísilblendi, járn með háu kolefnisinnihaldi, járnkróm með háu kolefnisinnihaldi, járnkróm með miðlungs og lágu kolefnisinnihaldi, járnkróm með miðlungs og lágu kolefnisinnihaldi, kísillkalsíumblendi og wolframjárni. Sjálfbakandi rafskautar hafa tilhneigingu til að auka framleiðslu á málmblöndum, járnbeltum í kolefni og framleiða járnblendi og hreina málma með mjög lágu kolefnisinnihaldi. Ef um er að ræða kolefnisjárn, iðnaðarmálma með kísill og mangan, ætti að nota kolefnis- eða grafítrafskaut.
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和自焙甉极
碳素电极(kolefnisrafskaut)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.混合时加入黂结剥入黂结青和焦油,在适当的温度下搅拌均匀后压制成形,最后在焙烧炉中缓烧焙制得。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类㞁囂
石墨电极(grafít rafskaut)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„石墨电极又墨电极又墨电极又座
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。
Birtingartími: 18. nóvember 2019