Cum ar trebui utilizați corect electrozii de carbon, electrozii de grafit și electrozii autocoapți în industria cuptoarelor cu arc scufundat?

Tipul, performanța și utilizarea electrodului

Tipul electrodului

Electrozii carbonici pot fi clasificați în electrozi de carbon, electrozi de grafit și electrozi autocoapți, în funcție de utilizările și procesele lor de fabricație.

Electrodul de carbon este fabricat din antracit cu conținut scăzut de cenușă, cocs metalurgic, cocs de smoală și cocs de petrol. Este compus dintr-o anumită proporție și dimensiune a particulelor. La adăugare, liantul asfaltic și gudronul sunt amestecate, iar amestecul este agitat uniform la o temperatură adecvată. Se formează și în final se calcinează lent într-un cuptor de prăjire. Poate fi împărțit în electrozi de grafit natural, electrozi de grafit artificial, electrozi de carbon și electrozi speciali de carbon.

Electrodul de grafit (electrod de grafit) este fabricat din cocs de petrol și cocs de smoală ca materie primă, apoi este plasat într-un cuptor cu rezistență electrică grafitizat cu o temperatură de 2273~2773K și este transformat într-un electrod de grafit prin grafitizare. Electrodul de grafit este împărțit în continuare în următoarele tipuri.

Electrodul de grafit de putere obișnuit permite utilizarea electrozilor de grafit cu o densitate de curent mai mică de 17 A/cm2 și este utilizat în principal pentru cuptoare electrice de putere obișnuită, cum ar fi fabricarea oțelului, rafinarea siliciului și îngălbenirea fosforului.

Suprafața electrodului de grafit cu strat antioxidant este acoperită cu un strat protector (antioxidant pe bază de electrod de grafit) conductiv și rezistent la oxidarea la temperaturi ridicate, ceea ce reduce consumul de electrod în timpul fabricării oțelului (19%~50%) și prelungește durata de viață a electrodului (22%~60%), reducând consumul de energie al electrodului.

Electrodul de grafit de mare putere permite utilizarea electrozilor de grafit cu o densitate de curent de 18 până la 25 A/cm2, care este utilizat în principal în cuptoarele cu arc electric de mare putere pentru fabricarea oțelului.

Electrozii de grafit de putere ultra-înaltă permit utilizarea electrozilor de grafit cu densități de curent mai mari de 25 A/cm2. Se utilizează în principal în cuptoarele cu arc electric de putere ultra-înaltă pentru fabricarea oțelului.

Electrod autocoactor (electrod autocoactor) care utilizează antracit, cocs, bitum și gudron ca materii prime, prepară o pastă de electrod la o anumită temperatură, apoi încarcă pasta de electrod într-o carcasă de electrod montată pe un cuptor electric (așa cum se arată în FIG. 1). În procesul de producție a cuptorului electric, căldura Joule generată de trecerea curentului electric și căldura de conducție în cuptor sunt auto-sinterizate și cocsificate. Un astfel de electrod poate fi utilizat continuu și poate fi format prin îmbinarea muchiei lungi și poate fi ars într-un diametru mare. Electrodul autocoactor este utilizat pe scară largă pentru producerea de feroaliaje datorită procesului său simplu și a costului redus.

Figura 1 Diagramă schematică a carcasei electrodului

1-carcasă electrod; 2-piesă nervură; 3-limbă triunghiulară

Performanța tehnică principală a electrodului

Materialul electrodului trebuie să aibă următoarele proprietăți fizico-chimice:

Conductivitatea este mai bună, rezistivitatea este mai mică, pentru a reduce pierderea de energie electrică, a reduce căderea de tensiune a rețelei scurte și a crește tensiunea efectivă pentru a crește puterea băii topite;

Punctul de topire este ridicat;

Coeficientul de dilatare termică este mic, atunci când temperatura se schimbă rapid, nu este ușor de deformat, iar tensiunea internă cauzată de schimbarea temperaturii nu poate genera fisuri fine pentru a crește rezistența;

Au o rezistență mecanică suficientă la temperaturi ridicate;

Impuritățile sunt scăzute și nu contaminează topitura.

Principalele proprietăți tehnice ale electrodului de carbon, ale electrodului de grafit și ale electrodului autocoactor sunt prezentate în Tabelul 1 și Figurile 2 și 3.

Tabelul 1 Performanța tehnică a electrodului

Fig. 2 Variația rezistivității electrodului de carbon și a electrodului de grafit în funcție de temperatură

Figura 3 Conductivitatea termică a electrozilor de carbon și grafit în funcție de temperatură

Selectarea electrozilor în industria feroaliajelor

Electrozii autocoapți sunt utilizați pe scară largă în topirea aliajelor de fier, rafinarea ferosiliciului, aliajelor de siliciu-crom, aliajelor de siliciu-mangan, feromangan cu conținut ridicat de carbon, ferocrom cu conținut ridicat de carbon, feromangan cu conținut mediu și scăzut de carbon, ferocrom cu conținut mediu și scăzut de carbon, aliaje de siliciu-calciu și tungsten fier. Electrozii autocoapți tind să crească producția de aliaje, să transforme curelele de fier în carbon și să producă aliaje de fier și metale pure cu un conținut foarte scăzut de carbon. În cazul ferocromului de carbon, siliciului industrial și metalelor de mangan, ar trebui utilizați electrozi de carbon sau grafit.

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、石墨电极和自焙电枍为电极极

碳素电极(carbonelectrode)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.混合时加入黏楓剂比例和粒度组成.青和焦油，在适当的温度下搅拌均匀后压制成形，最后在焙烧炉中缓慧焙焙制得。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倂电极

石墨电极(graphiteelectrode)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„石墨电极又墨电极不䈥中中中化而制成石墨电极„

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(selfbaking electrode)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。