Ako by sa mali uhlíkové elektródy, grafitové elektródy a samovypaľovacie elektródy správne používať v priemysle ponorených oblúkových pecí?

Typ, výkon a použitie elektródy

Typ elektródy

Uhlíkové elektródy možno podľa ich použitia a výrobných procesov rozdeliť na uhlíkové elektródy, grafitové elektródy a samovypaľovacie elektródy.

Uhlíková elektróda sa vyrába z nízkopopolovitého antracitu, metalurgického koksu, smolného koksu a ropného koksu. Je zložená z určitého pomeru a veľkosti častíc. Pri pridávaní sa spojivo, asfalt a decht, zmiešajú a zmes sa rovnomerne mieša pri vhodnej teplote. Po vytvarovaní sa zmes pomaly kalcinuje v pražiarni. Možno ju rozdeliť na elektródy z prírodného grafitu, elektródy z umelého grafitu, uhlíkové elektródy a špeciálne uhlíkové elektródy.

Grafitová elektróda (grafitová elektróda) sa vyrába z ropného koksu a smolného koksu ako suroviny a potom sa umiestni do grafitizovanej elektrickej odporovej pece s teplotou 2273 až 2773 K, kde sa grafitizáciou spracuje na grafitovú elektródu. Grafitová elektróda sa ďalej delí na nasledujúce druhy.

Bežná výkonová grafitová elektróda umožňuje použitie grafitových elektród s prúdovou hustotou menšou ako 17 A/cm2 a používa sa hlavne v bežných výkonových elektrických peciach, ako je výroba ocele, rafinácia kremíka a žltnutie fosforu.

Povrch grafitovej elektródy s antioxidačným povlakom je potiahnutý ochrannou vrstvou (antioxidant grafitovej elektródy), ktorá je vodivá a odolná voči oxidácii pri vysokých teplotách, čo znižuje spotrebu elektródy počas výroby ocele (o 19 % až 50 %) a predlžuje životnosť elektródy (o 22 % až 60 %), čím sa znižuje spotreba energie elektródy.

Vysokovýkonná grafitová elektróda umožňuje použitie grafitových elektród s prúdovou hustotou 18 až 25 A/cm2, ktorá sa používa hlavne vo vysokovýkonných elektrických oblúkových peciach na výrobu ocele.

Ultra výkonné grafitové elektródy umožňujú použitie grafitových elektród s prúdovou hustotou vyššou ako 25 A/cm2. Používajú sa hlavne v ultra výkonných elektrických oblúkových peciach na výrobu ocele.

Samovypaľovacia elektróda (samovypaľovacia elektróda) s použitím antracit, koks, bitúmen a decht ako surovín, pričom sa pri určitej teplote vyrobí elektródová pasta a následne sa elektródová pasta vloží do puzdra elektródy, ktoré je namontované na elektrickej peci (ako je znázornené na obr. 1). V procese výroby elektrickej pece sa Jouleovo teplo generované prechodom elektrického prúdu a vodivé teplo v peci samospekajú a koksujú. Takáto elektróda sa môže používať nepretržite a môže sa vytvoriť spojením dlhej bočnej hrany a môže sa vypaľovať do veľkého priemeru. Samovypaľovacia elektróda sa široko používa na výrobu ferozliatin kvôli jej jednoduchému procesu a nízkym nákladom.

Obrázok 1 Schematický diagram plášťa elektródy

1-plášť elektródy; 2-rebrový kus; 3-trojuholníkový jazýček

Hlavné technické vlastnosti elektródy

Materiál elektródy by mal mať nasledujúce fyzikálno-chemické vlastnosti:

Vodivosť je lepšia, odpor je menší, aby sa znížili straty elektrickej energie, znížil sa úbytok napätia v krátkej sieti a zvýšilo sa efektívne napätie, aby sa zvýšil výkon roztaveného bazéna;

Teplota topenia je vysoká;

Koeficient tepelnej rozťažnosti je malý, pri rýchlej zmene teploty sa ľahko nedeformuje a vnútorné napätie spôsobené zmenou teploty nemôže vytvoriť jemné trhliny na zvýšenie odporu;

Mať dostatočnú mechanickú pevnosť pri vysokých teplotách;

Nečistoty sú nízke a nečistoty nekontaminujú taveninu.

Hlavné technické vlastnosti uhlíkovej elektródy, grafitovej elektródy a samovypaľovacej elektródy sú uvedené v tabuľke 1 a na obrázkoch 2 a 3.

Tabuľka 1 Technické parametre elektródy

Obr. 2 Zmena rezistivity uhlíkovej elektródy a grafitovej elektródy s teplotou

Obrázok 3 Tepelná vodivosť uhlíkových a grafitových elektród ako funkcia teploty

Výber elektród v priemysle ferozliatin

Samovypaľovacie elektródy sa široko používajú pri tavení železných zliatin, rafinácii ferosilikónu, kremíkových chrómových zliatin, mangánových kremíkových zliatin, feromangánu s vysokým obsahom uhlíka, feromangánu s vysokým obsahom uhlíka, feromangánu so stredným a nízkym obsahom uhlíka, feromangánu so stredným a nízkym obsahom uhlíka, zliatin kremíka a vápnika, volfrámového železa. Samovypaľovacie elektródy majú tendenciu zvyšovať produkciu zliatin, premieňať železné pásy na uhlík a vyrábať železné zliatiny a čisté kovy s veľmi nízkym obsahom uhlíka. Ak sa používa uhlíkový ferochróm, priemyselný kremík a mangánový kov, mali by sa použiť uhlíkové alebo grafitové elektródy.

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、石墨电极和自焙电枧丧不「自焙电枧丧

碳素电极 (karbónová elektróda)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.混合时加入黏祻入黏祻入黏料青和焦油，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缓慢焙缓慢焙缓慢焙制得。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枀傛

石墨电极 (grafitová elektróda)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„石墨电极反下下中极又下中

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 (elektróda na vlastné pečenie)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。