石墨電極的制造、性能及使用(參考版)
2025-05-19 00:59本頁面
【正文】 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(diǎn)。 ? 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。 ? 殘端損失 電極連續(xù)使用到上下兩根電極連接處時(shí)，一小段電極或接頭（即殘?bào)w）因本體的氧化變細(xì)或裂紋的貫通而產(chǎn)生脫離。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。 ? 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)。這里只探討石墨電極本身的消耗情況，其消耗機(jī)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。 電爐煉鋼簡介及石墨電極的消耗機(jī)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?。浩胀üβ?、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(bǔ)爐 → 裝料（ 13次） → 熔化期（起弧、穿井、主熔、升溫四個(gè)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。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(jī)械化自動化及用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行過程控制等。 從長遠(yuǎn)觀點(diǎn)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。 電爐煉鋼簡介及石墨電極的消耗機(jī)理 電爐煉鋼另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是基建投資少，占地面積小，流 程斷，效率高。因?yàn)闋t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。同時(shí)，熔化爐料時(shí)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。 ? 電爐煉鋼的特點(diǎn) 電爐煉鋼與其他煉鋼方法相比較，有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。我們通常所說的電爐煉鋼，主要是指電弧爐煉鋼，因?yàn)槠渌愋偷碾姞t如感應(yīng)電爐、電渣爐等所煉的鋼數(shù)量較少。 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(jī)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。k； α—— 熱膨脹系數(shù)， 1/K K為一相對值，該值越大，抗熱振性能就越強(qiáng)。 石墨電極的質(zhì)量指標(biāo) ??? ??Ek ? 抗熱振因子 是表征抗熱振性能的參數(shù)，抗熱振性能是 材料自身的一種特性，它表述的是承受急冷急熱的一種性 能，換句話說，是材料在一定的溫度梯度之下抗碎裂的一 種性能 ， 是影響電極使用的一個(gè)很重要的綜合性的因素。 ? 灰分 是指制品中除碳石墨之外的其他固體元素含量。 石墨電極的質(zhì)量指標(biāo) 石墨電極的熱膨脹系數(shù)是非常重要的熱學(xué)參數(shù)，數(shù)值越低，表明制品的熱穩(wěn)定性越強(qiáng)，抗氧化性越高，表現(xiàn)在使用上反映出折斷越少，消耗越低。 ? 熱膨脹系數(shù) 是指材料受熱后膨脹程度的度量，即當(dāng)溫度升高 1℃ 時(shí)，引起單位的固體材料試樣在某一特定方向上的膨脹比例常數(shù)，稱為沿該方向的線膨脹系數(shù)，單位1 106/℃ 。 石墨電極的質(zhì)量指標(biāo) 彈性模量的高低對電極使用起一個(gè)綜合性的作用，制品的體積密度越高越密實(shí)，彈性模量越大，但制品的抗熱振性能越差，越易產(chǎn)生開裂掉塊。 ? 彈性模量 是力學(xué)性能的一個(gè)重要方面，是衡量材料彈性形變能力的指標(biāo)，指材料在彈性變形范圍內(nèi)，應(yīng)力和應(yīng)變的比值，單位為 GPa。強(qiáng)度高的電極、接頭，在使用中越不易折斷。 石墨電極的質(zhì)量指標(biāo) ? 抗折強(qiáng)度 是表征石墨材料的力學(xué)性能的參數(shù)，也叫抗彎強(qiáng)度，是指 當(dāng)外力與物體軸線相垂直，物體受外力作用后先呈彎曲到折斷瞬間的極限抵抗能力，單位為 MPa。 電阻率越低，電極在使用中導(dǎo)電性越好、消耗就越低。 ? 電阻率 是 來衡量電極的導(dǎo)電能力的參數(shù)，是指電流通過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體對電流阻力的一種性質(zhì)，數(shù)值上等于長度為 1m、截面積為 1m2的導(dǎo)體在一定溫度條件下的電阻值，單位 μΩm 不大于 電極 接頭 體積密度g/cm3 不小于 電
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