Як правильно використовувати вугільні електроди, графітові електроди та самовипалювані електроди в промисловості дугових печей під флюсом?

Тип, характеристики та використання електрода

Тип електрода

Вуглецеві електроди можна класифікувати на вуглецеві електроди, графітові електроди та самовипалювані електроди відповідно до їх використання та виробничих процесів.

Вуглецевий електрод виготовляється з низькозольного антрациту, металургійного коксу, пекового коксу та нафтового коксу. Він складається з певної пропорції та розміру частинок. Під час додавання зв'язуючого асфальту та дьогтю змішуються, а суміш рівномірно перемішується за відповідної температури. Формування та, нарешті, повільне випалювання в обпалювальній печі. Можна розділити на електроди з природного графіту, електроди зі штучного графіту, вуглецеві електроди та спеціальні вуглецеві електроди.

Графітовий електрод (графітовий електрод) виготовляється з нафтового коксу та пекового коксу як сировини, а потім поміщається в графітизовану електропечь опору з температурою 2273~2773K, і графітизацією перетворюється на графітовий електрод. Графітовий електрод також поділяється на такі види.

Звичайний потужний графітовий електрод дозволяє використовувати графітові електроди з щільністю струму менше 17 А/см2 і в основному використовується для звичайних потужних електричних печей, таких як виробництво сталі, рафінування кремнію та пожовтіння фосфору.

Поверхня графітового електрода з антиокислювальним покриттям покрита захисним шаром (антиоксидант графітового електрода), який є провідним та стійким до високотемпературного окислення, що зменшує споживання електрода під час виробництва сталі (на 19%~50%) та подовжує термін служби електрода (на 22%~60%), зменшуючи споживання енергії електродом.

Графітовий електрод високої потужності дозволяє використовувати графітові електроди з щільністю струму від 18 до 25 А/см2, що в основному використовується в потужних дугових печах для виробництва сталі.

Графітові електроди надвисокої потужності дозволяють використовувати графітові електроди з густиною струму понад 25 А/см2. В основному використовуються в електродугових печах надвисокої потужності для виробництва сталі.

Самовипалюваний електрод (самовипалюваний електрод) з використанням антрациту, коксу, бітуму та дьогтю як сировини, виготовлення електродної пасти за певної температури, а потім завантаження електродної пасти в корпус електрода, встановлений на електропечі (як показано на рис. 1). У процесі виробництва електропечі джоулево тепло, що утворюється внаслідок проходження електричного струму, та тепло провідності в печі самоспікаються та коксуються. Такий електрод можна використовувати безперервно, його можна формувати шляхом з'єднання довгих бічних країв та випалювати до великого діаметра. Самовипалюваний електрод широко використовується для виробництва феросплавів завдяки простому процесу та низькій вартості.

Рисунок 1. Принципова схема оболонки електрода

1 – оболонка електрода; 2 – ребро; 3 – трикутний язичок

Основні технічні характеристики електрода

Матеріал електрода повинен мати такі фізико-хімічні властивості:

Провідність краща, питомий опір менший, що зменшує втрати електроенергії, зменшує падіння напруги в короткій мережі та збільшує ефективну напругу для збільшення потужності розплавленої ванни;

Температура плавлення висока;

Коефіцієнт теплового розширення невеликий, при швидкій зміні температури він не деформується, а внутрішня напруга, спричинена зміною температури, не може призвести до утворення дрібних тріщин для збільшення опору;

Мати достатню механічну міцність за високих температур;

Вміст домішок низький, і домішки не забруднюють плавку.

Основні технічні властивості вугільного електрода, графітового електрода та самовипалювального електрода наведено в таблиці 1 та на рисунках 2 і 3.

Таблиця 1 Технічні характеристики електрода

Рис. 2 Зміна питомого опору вугільного та графітового електродів з температурою

Рисунок 3. Теплопровідність вуглецевих та графітових електродів як функція температури

Вибір електродів у феросплавній промисловості

Самовипалювані електроди широко використовуються для виплавки залізних сплавів, рафінування феросиліцію, кремнієво-хромових сплавів, марганцево-кремнієвих сплавів, високовуглецевого феромарганцю, високовуглецевого ферохрому, середньо- та низьковуглецевого феромарганцю, середньо- та низьковуглецевого ферохрому, кремнієво-кальцієвих сплавів, вольфрамового заліза. Самовипалювані електроди, як правило, збільшують виробництво сплавів, перетворюють залізні стрічки на вуглець та виробляють залізні сплави та чисті метали з дуже низьким вмістом вуглецю. Якщо вуглецевий ферохром, промисловий кремній та марганець, слід використовувати вуглецеві або графітові електроди.

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 (вуглецевий електрод)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制得.

石墨电极 (графітовий електрод)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/см2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(самозапікаючий електрод)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。