Vrsta, izvedba i upotreba elektrode
Vrsta elektrode
Ugljične elektrode mogu se klasificirati u ugljične elektrode, grafitne elektrode i samopekuće elektrode prema njihovoj upotrebi i proizvodnim procesima.
Ugljična elektroda izrađena je od antracita niskog pepela, metalurškog koksa, smolnog koksa i naftnog koksa. Sastoji se od određenog udjela i veličine čestica. Prilikom dodavanja miješaju se vezivo asfalt i katran te se smjesa ravnomjerno miješa na odgovarajućoj temperaturi. Oblikovanje i konačno polagano kalciniranje u pečenjari. Mogu se podijeliti na prirodne grafitne elektrode, umjetne grafitne elektrode, ugljične elektrode i posebne ugljične elektrode.
Grafitna elektroda (grafitna elektroda) izrađena je od naftnog koksa i smolnog koksa kao sirovine, a zatim se stavlja u grafitiziranu elektrootpornu peć s temperaturom od 2273 ~ 2773 K, te se grafitizacijom pretvara u grafitnu elektrodu. Grafitna elektroda dalje se dijeli na sljedeće vrste.
Obična energetska grafitna elektroda omogućuje upotrebu grafitnih elektroda s gustoćom struje manjom od 17 A/cm2, a uglavnom se koristi za obične energetske električne peći kao što su proizvodnja čelika, rafinacija silicija i fosfor za žućenje.
Površina grafitne elektrode s antioksidacijskim premazom presvučena je zaštitnim slojem (antioksidans grafitne elektrode) koji je vodljiv i otporan na oksidaciju na visokim temperaturama, što smanjuje potrošnju elektrode tijekom proizvodnje čelika (19% ~ 50%) i produljuje vijek trajanja elektrode (22% ~ 60%), smanjujući potrošnju energije elektrode.
Grafitna elektroda velike snage omogućuje korištenje grafitnih elektroda s gustoćom struje od 18 do 25 A/cm2, koja se uglavnom koristi u elektrolučnim pećima velike snage za proizvodnju čelika.
Grafitne elektrode ultra velike snage omogućuju upotrebu grafitnih elektroda s gustoćom struje većom od 25 A/cm2. Uglavnom se koristi u elektrolučnim pećima za proizvodnju čelika ultra velike snage.
Samopečuća elektroda (samopekuća elektroda) koja koristi antracit, koks, bitumen i katran kao sirovine, izrađuje elektrodnu pastu na određenoj temperaturi, a zatim stavlja elektrodnu pastu u kućište elektrode koje je postavljeno na električnu peć (kao što je prikazano) na SL. 1), u procesu proizvodnje električne peći, Jouleova toplina stvorena prolaskom električne struje i topline kondukcije u peći su samosinterovani i koksirani. Takva se elektroda može koristiti kontinuirano, a može se formirati spajanjem dugog bočnog ruba i može se ispaliti u velikom promjeru. Samopečuća elektroda naširoko se koristi za proizvodnju ferolegura zbog jednostavnog postupka i niske cijene.
Slika 1. Shematski dijagram omotača elektrode
1-ljuska elektrode; 2-rebrasti komad; 3-trokutasti jezik
Glavna tehnička izvedba elektrode
Materijal elektrode treba imati sljedeća fizikalno-kemijska svojstva:
Provodljivost je bolja, otpornost je manja, kako bi se smanjio gubitak električne energije, smanjio pad napona kratke mreže i povećao efektivni napon da bi se povećala snaga rastaljenog bazena;
Talište je visoko;
Koeficijent toplinskog širenja je mali, kada se temperatura brzo mijenja, nije ga lako deformirati, a unutarnje naprezanje uzrokovano promjenom temperature ne može stvoriti fine pukotine za povećanje otpora;
Imaju dovoljnu mehaničku čvrstoću na visokim temperaturama;
Nečistoće su niske i nečistoće ne zagađuju talog.
Glavna tehnička svojstva ugljične elektrode, grafitne elektrode i samopekuće elektrode prikazana su u tablici 1. i slikama 2. i 3.
Tablica 1 Tehnička izvedba elektrode
Slika 2. Promjena otpora ugljične elektrode i grafitne elektrode s temperaturom
Slika 3. Toplinska vodljivost karbonskih i grafitnih elektroda u ovisnosti o temperaturi
Izbor elektroda u industriji ferolegura
Elektrode koje se same peku naširoko se koriste u topljenju legura željeza, rafiniranju ferosilicija, legura silicij kroma, legura mangana silicija, feromangana s visokim udjelom ugljika, ferokroma s visokim udjelom ugljika, feromangana sa srednjim i niskim udjelom ugljika, ferokroma sa srednjim i niskim ugljikom, legure silicij kalcija, volframovog željeza Čekaj . Samopekuće se elektrode povećavaju proizvodnju legura, željeznih remena u ugljik i proizvode željezne legure i čiste metale s vrlo niskim udjelom ugljika. Ako se trebaju koristiti karbonski ferokrom, industrijski silicij i metalni mangan, ugljen 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、石墨电极和自焙电极三种。
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.
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。
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(elektroda koja se sama peče)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. studenog 2019