Vrsta, performanse i upotreba elektrode
Vrsta elektrode
Ugljične elektrode se mogu klasificirati na ugljične elektrode, grafitne elektrode i samopečeće elektrode prema njihovoj upotrebi i proizvodnim procesima.
Ugljična elektroda je izrađena od antracita s malo pepela, metalurškog koksa, smole i petrolej koksa. Sastoji se od određene proporcije i veličine čestica. Prilikom dodavanja vezivo asfalt i katran se miješaju, te se smjesa ravnomjerno miješa na odgovarajućoj temperaturi. Formiranje i konačno polagano kalciniranje u pržionici. Mogu se podijeliti na elektrode od prirodnog grafita, elektrode od umjetnog grafita, karbonske elektrode i specijalne karbonske elektrode.
Grafitna elektroda (grafitna elektroda) se izrađuje od naftnog koksa i smole koksa kao sirovine, a zatim se stavlja u grafitiziranu elektrootpornu peć na temperaturi od 2273~2773K, te se grafitizacijom pretvara u grafitnu elektrodu. Grafitne elektrode se dalje dijele na sljedeće vrste.
Obična grafitna elektroda omogućava upotrebu grafitnih elektroda s gustoćom struje manjom od 17 A/cm2, a uglavnom se koristi za obične električne peći kao što su proizvodnja čelika, rafiniranje silicija i žuti fosfor.
Površina grafitne elektrode obložene antioksidacijom obložena je zaštitnim slojem (antioksidans grafitne elektrode) koji je provodljiv i otporan na oksidaciju pri visokim temperaturama, što smanjuje potrošnju elektroda tokom proizvodnje čelika (19%~50%) i produžava vijek trajanja elektrode (22%~ 60%), smanjujući potrošnju energije elektrode.
Grafitna elektroda velike snage omogućava upotrebu grafitnih elektroda gustoće struje od 18 do 25 A/cm2, koje se uglavnom koriste u elektrolučnim pećima velike snage za proizvodnju čelika.
Grafitne elektrode ultra velike snage omogućavaju upotrebu grafitnih elektroda sa gustinom struje većom od 25 A/cm2. Uglavnom se koristi u električnim lučnim pećima za proizvodnju čelika ultra velike snage.
Samopečeća elektroda (samopečeća elektroda) koja koristi antracit, koks, bitumen i katran kao sirovine, pravi elektrodnu pastu na određenoj temperaturi, a zatim stavlja elektrodnu pastu u kućište za elektrode koje je montirano na električnu peć (kao što je prikazano na SLICI 1), U procesu proizvodnje električne peći, džulova toplota nastala prolaskom električne struje i toplota provodljivosti. u peći se samosinteruju i koksuju. Takva elektroda se može koristiti kontinuirano, a može se formirati spajanjem duge bočne ivice i može se ispaliti u velikom promjeru. Samopečeća elektroda se široko koristi za proizvodnju ferolegura zbog svog jednostavnog procesa i niske cijene.
Slika 1 Šematski dijagram omotača elektrode
1-školjka elektrode; 2-rebra komad; 3-trouglasti jezik
Glavne tehničke karakteristike elektrode
Materijal elektrode treba da ima sljedeća fizičko-hemijska svojstva:
Provodljivost je bolja, otpornost je manja, kako bi se smanjio gubitak električne energije, smanjio pad napona kratke mreže i povećao efektivni napon za povećanje snage rastopljenog bazena;
Tačka topljenja je visoka;
Koeficijent toplinske ekspanzije je mali, kada se temperatura brzo mijenja, nije lako deformirati, a unutarnji napon uzrokovan promjenom temperature ne može stvoriti fine pukotine za povećanje otpora;
Imaju dovoljnu mehaničku čvrstoću na visokim temperaturama;
Nečistoće su niske i nečistoće ne kontaminiraju talog.
Glavna tehnička svojstva ugljične elektrode, grafitne elektrode i samopečeće elektrode prikazana su u tabeli 1 i slikama 2 i 3.
Tabela 1 Tehničke karakteristike elektrode
Slika 2. Promjena otpornosti ugljične elektrode i grafitne elektrode s temperaturom
Slika 3. Toplotna provodljivost ugljičnih i grafitnih elektroda u funkciji temperature
Izbor elektroda u industriji ferolegura
Samopečeće se elektrode naširoko koriste u taljenju željeznih legura, rafiniranju ferosilicijuma, leguri silicijum hroma, leguri mangana i silicijuma, feromanganu sa visokim ugljikom, ferohromu sa visokim ugljikom, srednjem i niskom ugljičnom feromanganu, srednjem i niskom ugljičnom ferohromu, silicijum tu i kalcijum stenu iron . Samopekuće elektrode imaju tendenciju da povećaju proizvodnju legura, željeznih pojaseva u ugljik i proizvode legure željeza i čiste metale s vrlo niskim sadržajem ugljika. Ako treba koristiti ugljični ferohrom, industrijski silicijum i mangan metalne, ugljenične ili grafitne elektrode.
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、石墨电极和自焙电私焙电
碳素电极(karbonska elektroda)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.混合时加入黏结入黏结青和焦油,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焄制得。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囂
石墨电极(grafitna elektroda)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„石墨电阻炉中,经石墨化而制成石墨电极„石墨电极又䀋电极又中
普通功率石墨电极允许使用电流密度低于于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(self-bekingelectrode)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。
图1 电极壳示意图
1-电极壳;2-筋片;3-三角形舌片
电极的主要技术性能
电极材料应具有下列物理化学特性:
导电性要好,电阻率要小,以减少电能的损失,减少短网压降,提高有效电压,以提高熔池功率;
熔点要高;
热膨胀系数要小,当温度急变时,不易变形,不能因温度变化带来的内应力产生细小的裂缝增加电阻;
高温下要有足够的机械强度;
杂质要低,而且杂质不污染所冶炼的品种。
碳素电极、石墨电极和自焙电极的主要技术性能如表1和图2、图3所示。
表1 电极技术性能
图2 碳素电极和石墨电极电阻率随温度的变化情况
图3 碳素电极和石墨电极热导率随温度的变化情况
铁合金工业中电极的选用
自焙电极广泛用于铁合金冶炼,炼制硅铁、硅铬合金、锰硅合金、高碳锰铁、高碳铬铁、中低碳锰铁、中低碳铬铁、硅钙合金、钨铁等。自焙电极易使生产合金增碳,铁皮带入碳,生产含碳很低的铁合金和纯金属,如果碳铬铁、工业硅和金属锰应采用碳素电极或石墨电极。
Vrijeme objave: 18.11.2019