Elektroda tips, veiktspēja un pielietojums
Elektroda tips
Oglekļa elektrodus var iedalīt oglekļa elektrodos, grafīta elektrodos un pašcepšanas elektrodos atbilstoši to lietojumam un ražošanas procesiem.
Oglekļa elektrodu izgatavo no antracīta ar zemu pelnu saturu, metalurģiskā koksa, piķa koksa un naftas koksa. Tas sastāv no noteiktas proporcijas un daļiņu izmēra. Pievienojot, saistviela asfalts un darva tiek sajaukti, un maisījums tiek vienmērīgi maisīts atbilstošā temperatūrā. Veidošana un visbeidzot lēna kalcinēšana apdedzinātājā. Var iedalīt dabiskā grafīta elektrodos, mākslīgā grafīta elektrodos, oglekļa elektrodos un speciālajos oglekļa elektrodos.
Grafīta elektrods (grafīta elektrods) ir izgatavots no naftas koksa un piķa koksa kā izejvielām, un pēc tam tiek ievietots grafitizētā elektriskās pretestības krāsnī ar temperatūru 2273–2773 K, un grafitizācijas ceļā tiek pārveidots par grafīta elektrodu. Grafīta elektrods tiek iedalīts šādos veidos.
Parastais jaudas grafīta elektrods ļauj izmantot grafīta elektrodus ar strāvas blīvumu, kas mazāks par 17 A/cm2, un to galvenokārt izmanto parastajās jaudas elektriskajās krāsnīs, piemēram, tērauda ražošanā, silīcija rafinēšanā un fosfora dzeltēšanā.
Ar antioksidācijas pārklājumu pārklātā grafīta elektroda virsma ir pārklāta ar aizsargslāni (grafīta elektroda antioksidantu), kas ir vadošs un izturīgs pret oksidēšanos augstā temperatūrā, kas samazina elektroda patēriņu tērauda ražošanas laikā (19% ~ 50%) un pagarina elektroda kalpošanas laiku (22% ~ 60%), samazinot elektroda enerģijas patēriņu.
Lieljaudas grafīta elektrods ļauj izmantot grafīta elektrodus ar strāvas blīvumu no 18 līdz 25 A/cm2, ko galvenokārt izmanto lieljaudas elektriskās loka krāsnīs tērauda ražošanā.
Īpaši jaudīgi grafīta elektrodi ļauj izmantot grafīta elektrodus ar strāvas blīvumu, kas lielāks par 25 A/cm2. Galvenokārt izmanto īpaši jaudīgās tērauda ražošanas elektriskās loka krāsnīs.
Pašcepšanas elektrods (pašcepšanas elektrods), kurā kā izejvielas tiek izmantots antracīts, kokss, bitumens un darva, noteiktā temperatūrā tiek pagatavota elektroda pasta un pēc tam elektroda pasta tiek ievietota elektroda korpusā, kas ir uzstādīts uz elektriskās krāsns (kā parādīts 1. attēlā). Elektriskās krāsns ražošanas procesā elektriskās strāvas plūsmas radītais džoula siltums un vadīšanas siltums krāsnī tiek pašsaķepināti un koksēti. Šādu elektrodu var izmantot nepārtraukti, un to var veidot, savienojot garās malas, un apdedzināt lielā diametrā. Pašcepšanas elektrods tiek plaši izmantots ferosakausējumu ražošanā, pateicoties tā vienkāršajam procesam un zemajām izmaksām.
1. attēls. Elektroda apvalka shematiska diagramma.
1 elektroda apvalks; 2 ribu gabals; 3 trīsstūrveida mēlīte
Elektroda galvenā tehniskā veiktspēja
Elektroda materiālam jābūt šādām fizikāli ķīmiskajām īpašībām:
Vadītspēja ir labāka, pretestība ir mazāka, lai samazinātu elektroenerģijas zudumus, samazinātu īsā tīkla sprieguma kritumu un palielinātu efektīvo spriegumu, lai palielinātu izkausētā baseina jaudu;
Kušanas temperatūra ir augsta;
Termiskās izplešanās koeficients ir mazs, un, strauji mainoties temperatūrai, to nav viegli deformēt, un temperatūras izmaiņu radītais iekšējais spriegums nevar radīt smalkas plaisas, lai palielinātu pretestību;
Ir pietiekama mehāniskā izturība augstās temperatūrās;
Piemaisījumu līmenis ir zems, un piemaisījumi nepiesārņo kausējumu.
Oglekļa elektroda, grafīta elektroda un pašcepošā elektroda galvenās tehniskās īpašības ir parādītas 1. tabulā un 2. un 3. attēlā.
1. tabula. Elektrodu tehniskā veiktspēja
2. att. Oglekļa elektroda un grafīta elektroda pretestības izmaiņas atkarībā no temperatūras
3. attēls. Oglekļa un grafīta elektrodu siltumvadītspēja atkarībā no temperatūras.
Elektrodu izvēle ferosakausējumu rūpniecībā
Pašcepšanas elektrodi tiek plaši izmantoti dzelzs sakausējumu kausēšanā, ferosilīcija, silīcija hroma sakausējuma, mangāna silīcija sakausējuma, augsta oglekļa satura feromangāna, augsta oglekļa satura ferohroma, vidēja un zema oglekļa satura feromangāna, vidēja un zema oglekļa satura ferohroma, silīcija kalcija sakausējuma, volframa dzelzs rafinēšanā. Pašcepšanas elektrodi parasti palielina sakausējumu, dzelzs jostu ražošanu ogleklī un ražo dzelzs sakausējumus un tīrus metālus ar ļoti zemu oglekļa saturu. Ja jāizmanto oglekļa ferohroms, rūpnieciskais silīcijs un mangāna metāls, jāizmanto oglekļa vai grafīta elektrodi.
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(karbonelektrods)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(grafītaelektrods)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(pašcepšanas elektrods)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。
Publicēšanas laiks: 2019. gada 18. novembris