Type, performances et utilisation de l'électrode
Type d'électrode
Les électrodes carbonées peuvent être classées en électrodes de carbone, électrodes en graphite et électrodes autocuisson selon leurs utilisations et procédés de fabrication.
L'électrode de carbone est composée d'anthracite à faible teneur en cendres, de coke métallurgique, de coke de brai et de coke de pétrole. Il est composé d’une certaine proportion et taille de particules. Lors de l'ajout, le liant asphalte et le goudron sont mélangés et le mélange est uniformément agité à une température appropriée. Formage, et enfin calcination lente dans un torréfacteur. Peut être divisé en électrodes de graphite naturel, électrodes de graphite artificiel, électrodes de carbone et électrodes de carbone spéciales.
L'électrode de graphite (électrode en graphite) est constituée de coke de pétrole et de coke de brai comme matière première, puis placée dans un four à résistance électrique graphitée avec une température de 2273 ~ 2773K, et est transformée en électrode de graphite par graphitisation. L'électrode de graphite est divisée en types suivants.
L'électrode de graphite de puissance ordinaire permet l'utilisation d'électrodes de graphite avec une densité de courant inférieure à 17 A/cm2 et est principalement utilisée pour les fours électriques de puissance ordinaires tels que la fabrication de l'acier, le raffinage du silicium et le jaunissement du phosphore.
La surface de l'électrode en graphite revêtue d'antioxydation est recouverte d'une couche protectrice (antioxydant d'électrode en graphite) qui est conductrice et résistante à l'oxydation à haute température, ce qui réduit la consommation d'électrode pendant la fabrication de l'acier (19 % ~ 50 %) et prolonge la durée de vie. de l'électrode (22 % ~ 60 %), réduisant la consommation électrique de l'électrode.
L'électrode en graphite haute puissance permet l'utilisation d'électrodes en graphite avec une densité de courant de 18 à 25 A/cm2, principalement utilisées dans les fours à arc électrique haute puissance pour la fabrication de l'acier.
Les électrodes en graphite ultra haute puissance permettent l'utilisation d'électrodes en graphite avec des densités de courant supérieures à 25 A/cm2. Principalement utilisé dans les fours à arc électrique de très haute puissance pour la sidérurgie.
Électrode autocuisson (selfbakingelectrode) utilisant de l'anthracite, du coke, du bitume et du goudron comme matières premières, fabriquant une pâte d'électrode à une certaine température, puis chargeant la pâte d'électrode dans un boîtier d'électrode qui a été monté sur un four électrique (comme illustré sur la figure 1), dans le processus de production du four électrique, la chaleur Joule générée par le passage du courant électrique et la chaleur de conduction dans le four sont auto-frittées et cokéfiées. Une telle électrode peut être utilisée en continu, et peut être formée en joignant le bord latéral long et peut être cuite dans un grand diamètre. L'électrode autocuisson est largement utilisée pour la production de ferroalliages en raison de son processus simple et de son faible coût.
Figure 1 Diagramme schématique de la coque de l'électrode
Coque à 1 électrode ; Pièce à 2 côtes ; Languette à 3 triangles
Principales performances techniques de l'électrode
Le matériau de l'électrode doit avoir les propriétés physico-chimiques suivantes :
La conductivité est meilleure, la résistivité est plus petite, pour réduire la perte d'énergie électrique, réduire la chute de tension du filet court et augmenter la tension effective pour augmenter la puissance du bassin fondu ;
Le point de fusion est élevé ;
Le coefficient de dilatation thermique est faible, lorsque la température change rapidement, il n'est pas facile de se déformer et la contrainte interne provoquée par le changement de température ne peut pas générer de fines fissures pour augmenter la résistance ;
Avoir une résistance mécanique suffisante à haute température ;
Les impuretés sont faibles et les impuretés ne contaminent pas l'éperlan.
Les principales propriétés techniques de l'électrode de carbone, de l'électrode de graphite et de l'électrode d'autocuisson sont présentées dans le tableau 1 et les figures 2 et 3.
Tableau 1 Performances techniques des électrodes
Fig. 2 Le changement de résistivité de l'électrode de carbone et de l'électrode de graphite avec la température
Figure 3 Conductivité thermique des électrodes de carbone et de graphite en fonction de la température
Sélection d'électrodes dans l'industrie des ferroalliages
Les électrodes autocuisson sont largement utilisées dans la fusion des alliages de fer, le raffinage du ferrosilicium, l'alliage de silicium-chrome, l'alliage de manganèse-silicium, le ferromanganèse à haute teneur en carbone, le ferrochrome à haute teneur en carbone, le ferromanganèse à moyenne et faible teneur en carbone, le ferrochrome à moyenne et faible teneur en carbone, l'alliage de silicium-calcium, le fer tungstène. . Les électrodes autocuisson ont tendance à augmenter la production d'alliages, de bandes de fer en carbone et à produire des alliages de fer et des métaux purs à très faible teneur en carbone. Si du ferrochrome de carbone, du silicium industriel et du manganèse métallique, des électrodes de carbone ou de graphite doivent être utilisées.
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。
Électrode de carbone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。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。
Électrode en graphite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。
Module d'alimentation en courant continu 17A/cm2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Les taux d'intérêt (19 % à 50 %), ainsi que les taux d'intérêt (22 % à 60 %), sont plus élevés que les autres.
Il s'agit d'une alimentation électrique de 18 à 25 A/cm2.
Il s'agit d'un appareil de 25A/cm2.
Électrode autocuisson (selfbakingelectrode)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-photo；3-三角形舌photo
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。
1 电极技术性能
2 碳素电极和石墨电极电阻率随温度的变化情况
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。
Heure de publication : 18 novembre 2019