Type, prestaties en gebruik van de elektrode
Elektrodetype
Koolstofelektroden kunnen, afhankelijk van hun toepassingen en fabricageprocessen, worden ingedeeld in koolstofelektroden, grafietelektroden en zelfhardende elektroden.
De koolstofelektrode wordt gemaakt van antraciet met een laag asgehalte, metallurgische cokes, pekcokes en petroleumcokes. De samenstelling heeft een bepaalde verhouding en deeltjesgrootte. Tijdens het mengen worden het bindmiddel asfalt en teer toegevoegd en wordt het mengsel gelijkmatig geroerd bij een geschikte temperatuur. Dit vormt de elektrode en wordt vervolgens langzaam gecalcineerd in een oven. Er zijn verschillende soorten elektroden: natuurlijke grafietelektroden, kunstmatige grafietelektroden, koolstofelektroden en speciale koolstofelektroden.
De grafietelektrode wordt gemaakt van petroleumcokes en pekcokes als grondstof, die vervolgens in een elektrische weerstandsoven met een temperatuur van 2273-2773 K worden geplaatst en door middel van grafietvorming tot een grafietelektrode worden gevormd. De grafietelektrode wordt verder onderverdeeld in de volgende soorten.
De standaard grafietelektrode maakt het gebruik van grafietelektroden mogelijk met een stroomdichtheid van minder dan 17 A/cm² en wordt hoofdzakelijk gebruikt in elektrische ovens voor standaardtoepassingen zoals staalproductie, siliciumraffinage en fosforwinning.
Het oppervlak van de met een antioxidatielaag behandelde grafietelektrode is bedekt met een beschermende laag (grafietelektrode-antioxidant) die geleidend is en bestand tegen oxidatie bij hoge temperaturen. Dit vermindert het elektrodeverbruik tijdens de staalproductie (19%~50%) en verlengt de levensduur van de elektrode (22%~60%), waardoor het energieverbruik van de elektrode afneemt.
De krachtige grafietelektrode maakt het gebruik mogelijk van grafietelektroden met een stroomdichtheid van 18 tot 25 A/cm², die voornamelijk worden gebruikt in krachtige elektrische vlamboogovens voor de staalproductie.
Grafietelektroden met ultrahoge vermogens maken het gebruik van grafietelektroden mogelijk met stroomdichtheden van meer dan 25 A/cm². Ze worden voornamelijk gebruikt in elektrische vlamboogovens voor de staalproductie met ultrahoge vermogens.
Zelfbakkende elektroden (selfbakingelectrode) worden gemaakt van antraciet, cokes, bitumen en teer als grondstoffen. Door een elektrodepasta te vormen bij een bepaalde temperatuur, wordt deze pasta in een elektrodebehuizing geplaatst die in een elektrische oven is gemonteerd (zoals weergegeven in Fig. 1). In de elektrische oven vindt zelf-sintering en cokesvorming plaats door de Joule-warmte die wordt gegenereerd door de elektrische stroom en de geleidingswarmte in de oven. Een dergelijke elektrode kan continu worden gebruikt en kan worden gevormd door de lange zijden aan elkaar te verbinden en tot een grote diameter te bakken. De zelfbakkende elektrode wordt veel gebruikt voor de productie van ferro-legeringen vanwege het eenvoudige proces en de lage kosten.
Figuur 1 Schematisch diagram van de elektrodebehuizing
1-elektrodebehuizing; 2-ribstuk; 3-driehoekige tong
Belangrijkste technische prestaties van de elektrode
Het elektrodemateriaal moet de volgende fysisch-chemische eigenschappen bezitten:
De geleidbaarheid is beter, de soortelijke weerstand is lager, waardoor het verlies aan elektrische energie wordt verminderd, de spanningsval over het kortsluitnet afneemt en de effectieve spanning toeneemt om het vermogen van het smeltbad te vergroten;
Het smeltpunt is hoog;
De thermische uitzettingscoëfficiënt is klein, waardoor het materiaal bij snelle temperatuurschommelingen niet snel vervormt. Bovendien kan de interne spanning die door de temperatuurverandering ontstaat, geen fijne scheurtjes veroorzaken, wat de weerstand ten goede komt.
Beschikken over voldoende mechanische sterkte bij hoge temperaturen;
Het gehalte aan onzuiverheden is laag en de onzuiverheden verontreinigen het smeltbad niet.
De belangrijkste technische eigenschappen van de koolstofelektrode, de grafietelektrode en de zelfbakkende elektrode worden weergegeven in tabel 1 en figuren 2 en 3.
Tabel 1 Technische prestaties van de elektroden
Figuur 2. De verandering van de soortelijke weerstand van de koolstofelektrode en de grafietelektrode met de temperatuur.
Figuur 3. Thermische geleidbaarheid van koolstof- en grafietelektroden als functie van de temperatuur.
Selectie van elektroden in de ferro-legeringsindustrie
Zelfbakkende elektroden worden veel gebruikt bij het smelten van ijzerlegeringen, het raffineren van ferrosilicium, silicium-chroomlegeringen, mangaan-siliciumlegeringen, ferromangaan met een hoog koolstofgehalte, ferrochroom met een hoog koolstofgehalte, ferromangaan met een gemiddeld en laag koolstofgehalte, silicium-calciumlegeringen en wolfraam-ijzerlegeringen. Zelfbakkende elektroden bevorderen de productie van legeringen, zetten ijzer om in koolstof en produceren ijzerlegeringen en zuivere metalen met een zeer laag koolstofgehalte. Voor de productie van ferrochroom, industrieel silicium en mangaanmetaal dienen koolstof- of grafietelektroden te worden gebruikt.
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三种。
碳素电极(koolstofelektrode)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.混合时加入黏结剂沥青和焦油,在适当的温度下搅拌均匀后压制成形,最后在焙烧炉中缓慢焙烧极四类。
石墨电极(grafietelektrode)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„石墨电极又分为以下几种。
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炉。
Meer informatie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石墨电极。主要用于超高功率炼钢电弧炉。
自焙电极(zelfbakelektrode)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 极壳示意图
1-电极壳；2-筋foto;3-delige foto's
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;
Er zijn geen producten gevonden die aan je zoekcriteria voldoen.
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。
Er zijn 1 resultaten geboekt
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。
Geplaatst op: 18 november 2019