石墨電極的制造、性能及使用-資料下載頁
2025-05-15 00:59本頁面
【正文】 裂。 石墨電極的質(zhì)量指標(biāo) 電爐煉鋼簡介及石墨電極的消耗機理 ? 電爐煉鋼簡介 近現(xiàn)代煉鋼方法主要有轉(zhuǎn)爐煉鋼法、平爐煉鋼法和電爐煉鋼法。平爐煉鋼法已基本被淘汰，電爐煉鋼法與轉(zhuǎn)爐煉鋼法最根本的差別在于，電爐煉鋼法是以電能作為熱源，而電弧爐煉鋼是應(yīng)用得最為普遍的電爐煉鋼方法。我們通常所說的電爐煉鋼，主要是指電弧爐煉鋼，因為其他類型的電爐如感應(yīng)電爐、電渣爐等所煉的鋼數(shù)量較少。 電弧爐煉鋼是靠電極和爐料間放電產(chǎn)生的電弧，使電能在弧光中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并借助輻射和電弧的直接作用加熱并熔化金屬和爐渣，冶煉出各種成分的鋼和合金的一種煉鋼方法。 ? 電爐煉鋼的特點 電爐煉鋼與其他煉鋼方法相比較，有其獨特的優(yōu)點。電弧爐煉鋼是靠電弧進(jìn)行加熱的，其溫度可以高達(dá)2021℃ 以上，超過了其他煉鋼爐用一般燃料燃燒加熱時所能達(dá)到的最高溫度。同時，熔化爐料時熱量大部分是在被加熱的爐料包圍中產(chǎn)生的，而且無大量高溫廢氣帶走的熱損失，所以熱效率比平爐、轉(zhuǎn)爐煉鋼法要高。用電能加熱還能精確控制溫度。因為爐內(nèi)沒有可燃燒氣體，所以可以根據(jù)工藝要求在各種不同的氣氛中進(jìn)行加熱，也可在任何壓力或真空中進(jìn)行加熱。由于電弧爐煉鋼具有上述特點，能保證冶煉含磷、硫、氧低的優(yōu)質(zhì)鋼，能使用各種元素(包括鋁、鐵等容易被氧化的元素 )來使鋼合金化，冶煉出各種類型的優(yōu)質(zhì)鋼和合金鋼。 電爐煉鋼簡介及石墨電極的消耗機理 電爐煉鋼另一個優(yōu)點是基建投資少，占地面積小，流 程斷，效率高。尤其是和轉(zhuǎn)爐相比，它可以用廢鋼作為原料，不像轉(zhuǎn)爐那樣需要熱鐵水，所以不需要一套龐大的煉鐵和煉焦系統(tǒng)。 從長遠(yuǎn)觀點看，電能的成本穩(wěn)定，供應(yīng)方便；電孤爐設(shè)備簡單，操作方便；還比較易于控制污染。由此可見，用電弧爐煉鋼的優(yōu)越性是相當(dāng)大的，所以現(xiàn)在世界各國都在大力發(fā)展純氧頂吹轉(zhuǎn)爐的同時，穩(wěn)步地發(fā)展電弧爐煉鋼技術(shù)。當(dāng)前電弧爐的發(fā)展趨勢是：發(fā)展大型電弧爐；發(fā)展超高功率供電技術(shù)；采用各種爐外精煉法；發(fā)展直接還原法煉鋼，逐步擴(kuò)大機械化自動化及用電子計算機進(jìn)行過程控制等。 目前世界范圍電爐鋼占粗鋼比例為 35%左右，我國只有 1516%，還有很大發(fā)展空間。 電爐煉鋼簡介及石墨電極的消耗機理 ? 電爐的分類 ①按爐襯耐火材料性質(zhì)：酸性電爐、堿性電爐 ②按電流特性：交流和直流電爐 ③按功率大小：普通功率、高功率和超高功率電爐 ④按廢鋼預(yù)熱方式：豎爐、雙殼爐、爐料連續(xù)預(yù)熱電爐 ⑤按出鋼方式：槽式出鋼、偏心底出鋼（ EBT）、中心底出鋼（ CBT）及水平出鋼（ HOT）電爐等 ? 電爐煉鋼的流程 補爐 → 裝料（ 13次） → 熔化期（起弧、穿井、主熔、升溫四個階段） → 氧化期（脫磷、脫碳、去氣） → 還原期（脫硫、脫氧、調(diào)成分） → 出鋼澆鑄或爐外二次精煉。 電爐煉鋼簡介及石墨電極的消耗機理 電爐煉鋼簡介及石墨電極的消耗機理 下圖為爐料連續(xù)預(yù)熱電爐（ Consteel）示意圖 ? 石墨電極的消耗機理 石墨電極在電爐煉鋼中的消耗量主要與電極本身質(zhì)量有關(guān)，也與煉鋼的爐況（如爐子新舊、有無機械故障、是否連續(xù)生產(chǎn)等）和煉鋼操作（如冶煉鋼種、吹氧時間、爐料情況等）關(guān)系很大。這里只探討石墨電極本身的消耗情況，其消耗機理有以下幾方面： ? 端部消耗 包括電弧高溫引起的石墨材料升華以及電極端部與鋼水及爐渣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的損失。端部高溫升華速率主要取決于通過電極的電流密度，其次與電極側(cè)部氧化后的直徑大小有關(guān)，端部消耗還與是否用電極插入鋼水增炭有關(guān)。 ? 側(cè)部氧化 電極的化學(xué)成分是碳，碳在一定條件下與空氣、水蒸氣、二氧化碳都會發(fā)生氧化反應(yīng)，電極側(cè)部氧化量與單位氧化速率和暴露面積有關(guān)。一般情況下，電極側(cè)部氧 電爐煉鋼簡介及石墨電極的消耗機理 化量要占電極總消耗量的 50%左右。近年來為了提高電爐冶煉速度，更增加了吹氧操作的頻次，導(dǎo)致電極的氧化損失增加。在煉鋼過程中經(jīng)常觀察電極軀干的發(fā)紅程度和下端的錐度是衡量電極抗氧化能力的直觀方法。 ? 殘端損失 電極連續(xù)使用到上下兩根電極連接處時，一小段電極或接頭（即殘體）因本體的氧化變細(xì)或裂紋的貫通而產(chǎn)生脫離。殘端損失的大小與接頭形狀扣型、電極內(nèi)部結(jié)構(gòu)、電極柱的振動、撞擊有關(guān)。 ? 表面剝落及掉塊 在冶煉過程中急冷急熱，電極自身的抗熱振性能差導(dǎo)致的結(jié)果。 ? 電極折斷 包括電極軀干折斷和接頭折斷。電極折斷與石墨電極和接頭的自身質(zhì)量、加工配合有關(guān)，也與煉鋼操作有關(guān)，產(chǎn)生原因往往是鋼廠與電極生產(chǎn)廠爭議的焦點。 電爐煉鋼簡介及石墨電極的消耗機理 謝謝大家的聆聽！
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