Como os eletrodos de carbono, eletrodos de grafite e eletrodos autocozedores devem ser usados corretamente na indústria de fornos de arco submerso?

Tipo, desempenho e uso do eletrodo

Tipo de eletrodo

Eletrodos carbonosos podem ser classificados em eletrodos de carbono, eletrodos de grafite e eletrodos autocozidos de acordo com seus usos e processos de fabricação.

O eletrodo de carbono é feito de antracito com baixo teor de cinzas, coque metalúrgico, coque de breu e coque de petróleo. É composto por uma proporção e tamanho de partículas específicos. Ao adicionar, o ligante asfáltico e o alcatrão são misturados, e a mistura é agitada uniformemente a uma temperatura adequada. Formado e, finalmente, calcinado lentamente em um torrador. Pode ser dividido em eletrodos de grafite natural, eletrodos de grafite artificial, eletrodos de carbono e eletrodos de carbono especiais.

O eletrodo de grafite (eletrodo de grafite) é feito de coque de petróleo e coque de piche como matéria-prima e, em seguida, é colocado em um forno de resistência elétrica grafitado com temperatura de 2273 a 2773 K, sendo transformado em um eletrodo de grafite por grafitização. O eletrodo de grafite é dividido nos seguintes tipos:

O eletrodo de grafite de potência comum permite o uso de eletrodos de grafite com uma densidade de corrente inferior a 17 A/cm2 e é usado principalmente em fornos elétricos de potência comum, como siderurgia, refino de silício e amarelamento de fósforo.

A superfície do eletrodo de grafite com revestimento antioxidante é revestida com uma camada protetora (antioxidante do eletrodo de grafite) que é condutiva e resistente à oxidação em alta temperatura, o que reduz o consumo do eletrodo durante a fabricação de aço (19%~50%) e prolonga a vida útil do eletrodo (22%~60%), reduzindo o consumo de energia do eletrodo.

O eletrodo de grafite de alta potência permite o uso de eletrodos de grafite com densidade de corrente de 18 a 25 A/cm2, sendo utilizado principalmente em fornos elétricos a arco de alta potência para siderurgia.

Eletrodos de grafite de ultra-alta potência permitem o uso de eletrodos de grafite com densidades de corrente superiores a 25 A/cm². Usados principalmente em fornos elétricos a arco para siderurgia de ultra-alta potência.

Eletrodo autocozido (selfbakingelectrode) utiliza antracito, coque, betume e alcatrão como matérias-primas, produzindo uma pasta de eletrodo a uma determinada temperatura e, em seguida, carregando a pasta de eletrodo em uma caixa de eletrodo montada em um forno elétrico (como mostrado na FIG. 1). No processo de produção do forno elétrico, o calor Joule gerado pela passagem da corrente elétrica e o calor de condução no forno são autosinterizados e coqueados. Tal eletrodo pode ser usado continuamente, podendo ser formado pela união da borda lateral longa e pode ser queimado em um diâmetro grande. O eletrodo autocozido é amplamente utilizado na produção de ferroligas devido à sua simplicidade e baixo custo.

Figura 1 Diagrama esquemático da carcaça do eletrodo

1-concha de eletrodo; 2-peça de nervura; 3-lingueta triangular

Principais desempenhos técnicos do eletrodo

O material do eletrodo deve ter as seguintes propriedades físico-químicas:

A condutividade é melhor, a resistividade é menor, para reduzir a perda de energia elétrica, reduzir a queda de tensão da rede curta e aumentar a tensão efetiva para aumentar a potência da poça de fusão;

O ponto de fusão é alto;

O coeficiente de expansão térmica é pequeno, quando a temperatura muda rapidamente, não é fácil de ser deformado, e o estresse interno causado pela mudança de temperatura não pode gerar rachaduras finas para aumentar a resistência;

Apresentam resistência mecânica suficiente em altas temperaturas;

As impurezas são baixas e não contaminam o cheiro.

As principais propriedades técnicas do eletrodo de carbono, do eletrodo de grafite e do eletrodo autocozimento são mostradas na Tabela 1 e nas Figuras 2 e 3.

Tabela 1 Desempenho técnico do eletrodo

Fig. 2 A mudança da resistividade do eletrodo de carbono e do eletrodo de grafite com a temperatura

Figura 3 Condutividade térmica dos eletrodos de carbono e grafite em função da temperatura

Seleção de eletrodos na indústria de ferroligas

Eletrodos autocozidos são amplamente utilizados na fundição de ligas de ferro, refino de ferrossilício, ligas de silício-cromo, ligas de manganês-silício, ferromanganês de alto carbono, ferrocromo de alto carbono, ferromanganês de médio e baixo carbono, ferrocromo de médio e baixo carbono, ligas de silício-cálcio e ferro-tungstênio. Eletrodos autocozidos tendem a aumentar a produção de ligas, convertendo correias de ferro em carbono, produzindo ligas de ferro e metais puros com baixíssimo teor de carbono. Para ferrocromo de carbono, silício industrial e manganês metálico, eletrodos de carbono ou grafite devem ser utilizados.

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(eletrodo de carbono)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.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四类。

石墨电极(eletrodo de grafite)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.

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。