Elektrodo tipas, veikimas ir naudojimas
Elektrodo tipas
Anglies elektrodus pagal jų naudojimą ir gamybos procesus galima suskirstyti į anglies elektrodus, grafito elektrodus ir savaime įkaistančius elektrodus.
Anglies elektrodas pagamintas iš mažai pelenų turinčio antracito, metalurginio kokso, pikio kokso ir naftos kokso. Jis sudarytas iš tam tikro proporcijų ir dalelių dydžio. Įpilant sumaišomas rišiklis – asfaltas ir degutas, o mišinys tolygiai maišomas tinkamoje temperatūroje. Formuojamas ir galiausiai lėtai kalcinuojamas degimo krosnyje. Galima suskirstyti į natūralaus grafito elektrodus, dirbtinio grafito elektrodus, anglies elektrodus ir specialius anglies elektrodus.
Grafito elektrodas (grafito elektrodas) gaminamas iš naftos kokso ir pikio kokso kaip žaliavos, o po to dedamas į grafitizuotą elektrinės varžos krosnį, kurios temperatūra yra 2273–2773 K, ir grafitizacijos būdu paverčiamas grafito elektrodu. Grafito elektrodas toliau skirstomas į šias rūšis.
Įprastas galios grafito elektrodas leidžia naudoti grafito elektrodus, kurių srovės tankis yra mažesnis nei 17 A/cm2, ir daugiausia naudojamas įprastoms galios elektrinėms krosnims, tokioms kaip plieno gamyba, silicio rafinavimas ir fosforo pageltimas.
Antioksidacine danga padengto grafito elektrodo paviršius padengtas apsauginiu sluoksniu (grafito elektrodo antioksidantu), kuris yra laidus ir atsparus oksidacijai aukštoje temperatūroje, todėl sumažėja elektrodo sunaudojimas plieno gamybos metu (19 % ~ 50 %) ir pailgėja elektrodo tarnavimo laikas (22 % ~ 60 %), sumažinant elektrodo energijos suvartojimą.
Didelės galios grafito elektrodas leidžia naudoti grafito elektrodus, kurių srovės tankis yra nuo 18 iki 25 A/cm2, kuris daugiausia naudojamas didelės galios elektros lanko krosnyse plieno gamybai.
Itin didelės galios grafito elektrodai leidžia naudoti grafito elektrodus, kurių srovės tankis didesnis nei 25 A/cm2. Daugiausia naudojami itin didelės galios plieno gamybos elektrinėse lanko krosnyse.
Savaime kepantis elektrodas (savaiminio kepimo elektrodas), kurio žaliavos yra antracitas, koksas, bitumas ir degutas, tam tikroje temperatūroje pagaminama elektrodo pasta, o tada ji įdedama į elektrodo korpusą, pritvirtintą prie elektrinės krosnies (kaip parodyta 1 pav.). Elektrinės krosnies gamybos procese tekančios elektros srovės sukuriama Džaulio šiluma ir krosnies laidumo šiluma savaime sukepinamos ir koksuojamos. Toks elektrodas gali būti naudojamas nuolat, sujungiant ilgąjį kraštą ir išdeginant į didelį skersmenį. Savaime kepantis elektrodas plačiai naudojamas ferolydinių gamyboje dėl paprasto proceso ir mažos kainos.
1 pav. Elektrodo apvalkalo schema
1 elektrodo apvalkalas; 2 briaunų detalė; 3 trikampio formos liežuvėlis
Pagrindinės elektrodo techninės charakteristikos
Elektrodo medžiaga turi turėti šias fizikines ir chemines savybes:
Laidumas yra geresnis, varža yra mažesnė, siekiant sumažinti elektros energijos nuostolius, sumažinti trumpojo tinklo įtampos kritimą ir padidinti efektyviąją įtampą, kad padidėtų išlydyto baseino galia;
Lydymosi temperatūra yra aukšta;
Šiluminio plėtimosi koeficientas yra mažas, kai temperatūra greitai keičiasi, jį sunku deformuoti, o dėl temperatūros pokyčio atsirandantis vidinis įtempis negali sukelti smulkių įtrūkimų, kurie padidintų atsparumą;
Turi pakankamai mechaninio stiprumo aukštoje temperatūroje;
Priemaišų yra mažai, o priemaišos neužteršia lydalo.
Pagrindinės anglies elektrodo, grafito elektrodo ir savaime įkaistančio elektrodo techninės savybės pateiktos 1 lentelėje ir 2 bei 3 paveiksluose.
1 lentelė. Elektrodų techninės charakteristikos
2 pav. Anglies elektrodo ir grafito elektrodo varžos pokytis priklausomai nuo temperatūros
3 pav. Anglies ir grafito elektrodų šiluminis laidumas kaip temperatūros funkcija
Elektrodų pasirinkimas ferolydinių pramonėje
Savaime kepantys elektrodai plačiai naudojami geležies lydinių lydyme, ferosilicio, silicio chromo lydinių, mangano silicio lydinių, didelio anglies kiekio feromangano, didelio anglies kiekio ferochromo, vidutinio ir mažo anglies kiekio ferochromo, silicio kalcio lydinių, volframo geležies rafinavime. Savaime kepantys elektrodai linkę padidinti lydinių, geležies juostų pavertimą anglimi ir pagaminti geležies lydinius bei grynus metalus su labai mažu anglies kiekiu. Jei reikia naudoti anglies ferochromą, pramoninį silicį ir mangano metalą, reikia naudoti anglies arba grafito elektrodus.
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电极
碳素电极(anglies elektrodas)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，最后在焙烧炉中缓照焙制得。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极囂
石墨电极(grafitoelektrodas)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„石墨电极又石墨电极又
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(savaiminio kepimo elektrodas)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。
Įrašo laikas: 2019 m. lapkričio 18 d.