Art, Leistung und Verwendung der Elektrode
Elektrodentyp
Kohlenstoffhaltige Elektroden können je nach Verwendungszweck und Herstellungsverfahren in Kohlenstoffelektroden, Graphitelektroden und selbstbackende Elektroden eingeteilt werden.
Die Kohlenstoffelektrode besteht aus aschearmem Anthrazit, Hüttenkoks, Pechkoks und Petrolkoks.Es setzt sich aus einem bestimmten Anteil und einer bestimmten Partikelgröße zusammen.Bei der Zugabe werden die Bindemittel Asphalt und Teer vermischt und die Mischung bei entsprechender Temperatur gleichmäßig gerührt.Formen und schließlich langsames Kalzinieren im Röster.Kann in natürliche Graphitelektroden, künstliche Graphitelektroden, Kohlenstoffelektroden und spezielle Kohlenstoffelektroden unterteilt werden.
Die Graphitelektrode (Graphitelektrode) besteht aus Petrolkoks und Pechkoks als Rohmaterial, wird dann in einen graphitierten elektrischen Widerstandsofen mit einer Temperatur von 2273 bis 2773 K gegeben und durch Graphitierung zu einer Graphitelektrode verarbeitet.Die Graphitelektrode wird weiter in die folgenden Arten unterteilt.
Die gewöhnliche Leistungsgraphitelektrode ermöglicht die Verwendung von Graphitelektroden mit einer Stromdichte von weniger als 17 A/cm2 und wird hauptsächlich für gewöhnliche Leistungselektroöfen wie Stahlherstellung, Siliziumraffinierung und Vergilben von Phosphor verwendet.
Die Oberfläche der antioxidativ beschichteten Graphitelektrode ist mit einer Schutzschicht (Graphitelektroden-Antioxidans) beschichtet, die leitfähig und beständig gegen Oxidation bei hohen Temperaturen ist, was den Elektrodenverbrauch bei der Stahlherstellung reduziert (19 % ~ 50 %) und die Lebensdauer verlängert der Elektrode (22 % ~ 60 %), wodurch der Stromverbrauch der Elektrode reduziert wird.
Die Hochleistungs-Graphitelektrode ermöglicht den Einsatz von Graphitelektroden mit einer Stromdichte von 18 bis 25 A/cm2, die hauptsächlich in Hochleistungs-Lichtbogenöfen zur Stahlherstellung eingesetzt werden.
Ultrahochleistungs-Graphitelektroden ermöglichen den Einsatz von Graphitelektroden mit Stromdichten von mehr als 25 A/cm2.Wird hauptsächlich in Elektrolichtbogenöfen für die Ultrahochleistungsstahlherstellung verwendet.
Selbstbackende Elektrode (selbstbackende Elektrode) unter Verwendung von Anthrazit, Koks sowie Bitumen und Teer als Rohstoffe, Herstellung einer Elektrodenpaste bei einer bestimmten Temperatur und anschließendes Laden der Elektrodenpaste in ein Elektrodengehäuse, das auf einem Elektroofen montiert wurde (wie abgebildet). in Abb. 1) Im Elektroofen-Produktionsprozess wird die durch den Durchgang von elektrischem Strom erzeugte Joule-Wärme und die Leitungswärme im Ofen selbst gesintert und verkokt.Eine solche Elektrode kann kontinuierlich verwendet werden und kann durch Verbinden der langen Seitenkante geformt und zu einem großen Durchmesser gebrannt werden.Die selbsthärtende Elektrode wird aufgrund ihres einfachen Prozesses und der geringen Kosten häufig für die Herstellung von Ferrolegierungen verwendet.
Abbildung 1 Schematische Darstellung der Elektrodenhülle
1-Elektroden-Hülle;2 Rippenstück;3-Dreieck-Zunge
Wichtigste technische Leistung der Elektrode
Das Elektrodenmaterial sollte folgende physikalisch-chemische Eigenschaften aufweisen:
Die Leitfähigkeit ist besser, der spezifische Widerstand ist kleiner, um den Verlust elektrischer Energie zu verringern, den Spannungsabfall des Kurzschlussnetzes zu verringern und die effektive Spannung zu erhöhen, um die Leistung des Schmelzbades zu erhöhen;
Der Schmelzpunkt ist hoch;
Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist klein, wenn sich die Temperatur schnell ändert, ist es nicht leicht, sich zu verformen, und die durch die Temperaturänderung verursachte innere Spannung kann keine feinen Risse erzeugen, um den Widerstand zu erhöhen;
Bei hohen Temperaturen über ausreichende mechanische Festigkeit verfügen;
Die Verunreinigungen sind gering und verunreinigen die Schmelze nicht.
Die wichtigsten technischen Eigenschaften der Kohlenstoffelektrode, der Graphitelektrode und der selbstbackenden Elektrode sind in Tabelle 1 und den Abbildungen 2 und 3 dargestellt.
Tabelle 1 Technische Leistung der Elektrode
Abb. 2 Die Änderung des spezifischen Widerstands von Kohlenstoffelektroden und Graphitelektroden mit der Temperatur
Abbildung 3 Wärmeleitfähigkeit von Kohlenstoff- und Graphitelektroden als Funktion der Temperatur
Auswahl von Elektroden in der Ferrolegierungsindustrie
Selbstbackende Elektroden werden häufig beim Schmelzen von Eisenlegierungen, beim Raffinieren von Ferrosilicium, Silizium-Chrom-Legierungen, Mangan-Silizium-Legierungen, Ferromangan mit hohem Kohlenstoffgehalt, Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt, Ferromangan mit mittlerem und niedrigem Kohlenstoffgehalt, Ferrochrom mit mittlerem und niedrigem Kohlenstoffgehalt, Silizium-Kalzium-Legierung und Wolframeisen verwendet .Selbstbackende Elektroden neigen dazu, die Produktion von Legierungen zu erhöhen, Eisenbänder in Kohlenstoff umzuwandeln und Eisenlegierungen und reine Metalle mit sehr niedrigem Kohlenstoffgehalt zu erzeugen.Wenn Kohlenstoffferrochrom, Industriesilizium und Manganmetall, Kohlenstoff- oder Graphitelektroden verwendet werden sollen.
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.
Kohlenstoffelektrode (Carbonelectrode) .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.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四类.
Graphitelektrode (Graphitelektrode).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/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.
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.
Die Stromversorgung erfolgt über 18 A/cm².
Die Temperatur beträgt 25 A/cm2.
自焙电极 (selbstbackende Elektrode)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
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、钨铁等业硅和金属锰应采用碳素电极或石墨电极.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 18. November 2019