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铁合金

对电极材料的要求:1)有良好的导电性好，比电阻要小;熔点高;电极端弧光柱的平均温度约为3500～4000℃。 2)线膨胀系数要小，当温度剧烈变化时不易变形，并且有良好的导热性。3)高温下要有足够的机械强度;4)含杂质要低，而且杂质不污染所熔炼的产品。5)价格便宜，制造方便。(2)电极的分类:

电极糊悬糊危害:会烧坏铜瓦、电极壳，发生电极脱落产生的原因:糊柱上部温度低，使电极糊不能熔化下沉;电极糊块大或夹在两筋片之间而绷住。解决的办法:(1)用木棒敲击电极，促使悬料下落;(2)在电极铜套上沿用火焰烘烤，并关小铜瓦冷却水;(3)对敞口炉可停止送风，使其熔化下落器械消毒;(4)用重锤从电极壳内砸落悬料;(5)对封闭炉，必要时停电，割开悬料处的电极壳，捅落悬料或加温使其熔化落下，再焊上电极壳;

漏糊产生的原因:(1)电极烧结不好，电流过大，电极壳局部熔化;(2) 电极壳焊接质量不好，焊缝裂开;(3)铜瓦与电极壳局部接触不好,产生电弧烧坏电极壳;(4)下放电极时，电极壳承受过量负荷而被烧穿;(5)铜瓦缺陷，下放电极时划破电极壳。解决的办法: 应立即停电，并开大风量，出漏糊部位。(1)当漏糊孔洞不大和糊流不多时，可用石棉绳、水泥等物堵住孔洞，并将孔洞压在铜瓦内，送电并慢慢升温;(2)当孔洞过大无法堵塞时，待糊流尽后，将孔洞铁皮补焊好，并尽量压在铜瓦内，随后补加电极糊，用木材或通电重新焙烧电

软断有两种情况，一种是沿铜瓦以下铁皮部分断裂，电极糊流出不多，电极坐回后尚能压接在一起；另一种是铁皮全部断裂，电极糊大部流出，硬头与铁皮完全脱离，需要重焊新底，焙烧新的电板。产生的原因：与漏糊基本相同，但电极损坏程度比漏糊严重。解决的办法: 电极软断是生产中比较重大事故，处理时间也长。事故发生后，应迅速停电，立即将冷却风机开到全风量，电极适当的向下压合。在第一种情况下.电极向下坐后，就可以制止流电极糊。铜瓦松开，断口坐到铜瓦内，加紧送电拱烤。送电时，断的一相勿动。在第二种清况下，别应拉出电极头，掏出电极糊，另焊新底，重新加人电极糊，然后用木柴烘烤，使底端烧结后，再控制小电流送电焙烧电极，负荷逐渐增加。

硬断产生的原因:1.电极糊质量不好，如电极配方不当，灰分过高，挥发分过少，粘结力不够;2.储存保管不好或电极筒未加盖，杂质落入电极糊内，将到了电极强度;3.铜瓦冷却强度不够或电极冷却风量过小，造成电极糊熔化快，炭素颗粒分层，影响电极烧结后的强度；4.炉况波动，电流波动，使电极大升大降频繁，导致产生裂缝而折断5.旋转电炉的旋转速度过快；6.电极停电频繁，停电时间长，电极停电后无保温措施，停电后升温太快，导致电极因急冷急热产生内应力。或电极材质不好，耐急冷急热性差。解决的办法: 发生硬断后应立即停电，及时处理。断头较长，应取出断头。根据电极烧结情况和铜瓦下面电极长

度，适当下放电极，然后采用死相焙烧的方法出理。如断头较短，难以取出，用电极自重将断头压下，让其自然消耗于炉内，再适当下放电极，然后送电并缓慢升高负荷。

对耐火材料的要求(1)应有较高的耐火度。(2)具有一定的强度。 (3)抗渣性好，高温下化学稳定性好； (4)应有一定的荷重软化点温度。 (5)应有较好的耐急冷急热性。 (6)各种耐火材料应保持清洁，不得有灰尘、泥土等杂质；

耐火材料选择的原则：耐火度高、荷重软化温度高、抗热震性好、高温体积稳定性好和抗渣性好，这五项工作性能指标是评价耐火材料使用质量优劣的主要标准

炉顶耐火材料主要承受高温炉气和喷附炉渣的侵蚀冲击作用；加料间歇期间的温度变化及高温弧光的辐射热；塌料时的气流冲击及压力变化。炉墙耐火材料主要承受电弧的高温辐射作用和加料间歇期间的温度变化；高温炉气和喷附炉渣的侵蚀冲击作用；固体料和半熔料的冲击磨损作用；渣线附近严重的渣蚀和渣冲击作用。此外，在炉体倾动时，还承受额外的压力。炉坡和炉底耐火材料主要承受上层炉料或铁水的压力；加料间歇期间的温度变化、炉料冲击和弧光熔损作用；高温铁水和熔渣的侵蚀冲击作用。

决定电极直径大小的最重要因素是电流密度。

电流密度选择过大，会使电极过早烧结，电极温度过高，容易产生硬料；而且会使铜瓦和电极接触不良，从而导致电极发红，电极上电损增大，压降增加，有效相电压降低。

电流密度选择过小，则使电极烧结不良，电极温度过低，易造成软断或流糊，使铜瓦夹不紧，电极下滑。电极直径是电炉几何参数中最基本的参数。

电极直径选择过大，升降时操作电阻变化较大，因此影响电极深插，影响实际热分布；被加热的料柱体积变大，而使体积功率密度降低，此时会使炉温降低。

而电极直径过小，电极可以深插，炉料中此时便于调节操作电阻，电极消耗快，电极不能充分烧结。因此选择电极直径时要进行具体分析，根据现场条件综合分析而定。

电极极心圆直径是由指三根电极的圆心所构成的圆的直径.

车间组成:在熔炼车间各跨间是相互平行排列，炉子和变压器间、原料间、浇注间、炉渣间、成品工段.1）电炉炉体：由炉壳、炉衬和出铁口等组成。2）电炉供电系统：包括开关站、电炉变压器、母线等供电设备和继电保护设施。3）电极系统：由电极把持器、电极升降装置、电极压放装置等组成。4）加料系统：由料仓、料管、给料机等设备组成。

3.氧化精炼是铁合金冶炼中的新概念

真空固态脱碳法:真空铬铁的生产就是采用氧化焙烧后产生Cr2O3去氧化碳素铬铁中的碳化铬达到降碳的目的，由于冶炼是在真空条件下进行的，脱碳反应开始的温度较低，可以在固态下进行脱碳反应，故称为真空固态脱碳法。

电极的概念:是将变压器输入的电流引入熔炼室的导体。

mrow例．变压器的视在功率为4000KV·A的敞口还原电炉冶炼75％硅铁，用简易计算法求工作电压、工作电流、电极直径、极心圆直径、炉膛直径、炉膛深度。（已知K＝6.6，J＝6.4，α＝2.5，γ＝6.0，β＝2.7）

解：（磨内喷水1）V2 = KPS1/3 = 6.6×40001/3 = 104.7=105V = 21994A

（2）d电极 =（ 4 I2/πj）1/2 = [(4×21994)/(π×6.4)] 1/2 = 660mm

（3）d极心圆 =αd电极 =2.5×660 = 1650mm

（4）D炉膛 = γd电极 = 6.0×660 = 3960mm

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（5）H = βd电极 = 2.7×660 =1782mm

答：工作电压、工作电流、电极直径、极心圆直径、炉膛直径、炉膛深度、分别是：105V、21994A、1650mm、3960mm、1782mm。

刺火：当炉内出现还原剂不足或局部地区出现还原剂不足时，也会在料层中形成黏料和硬料块。炉内出现黏料和硬料块时，炉料的透气性急剧下降，此时反应产生的大量高温炉气，必然以很大压力从电极周围喷出，形成所谓“刺火”。

“刺火”的危害：不仅造成严重的硅挥发损失，而且造成大量热损失。由于“刺火”，炉口温度将急剧上升，而远离电极处的炉料温度则更加降低，更易烧结成硬块，由此下去，必然使炉内温度梯度扩大，电极上抬，“坩埚”逐渐缩小。

解决的方法：在透气性较差的地区，以及“刺头”严重的地区进行扎眼。并根据炉况在大料面和锥体下部发黑地区或“刺火”地区进行捣炉。勤扎眼，保证料面有良好的透气性;捣炉也是改善炉料透气性的一种方法，并加快化料速度。捣炉要快，要透，要有一定深度（以不破坏坩埚为原则），捣炉机圆钢不能碰电极，在捣炉过程中，为减少热损失应边捣边加新料或附加一部分焦炭。

自焙电极用无烟煤、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，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，边使用边接长边烧结成形，且可焙烧成大直径的。自焙电极不仅工艺简单，成本也低。自焙电极常见事故及其处理。常见的事故有:过早烧结、电极糊悬糊、漏糊、软断和硬断。自焙电极的烧结过程分为三个阶段：第一阶段称为软化段，温度从室温到200℃。第二阶段称为挥发段，温度从200℃到600℃。第三阶段称为烧结段，温度从600℃到800℃，达到800 ℃以上4一8小时，电极烧结基本完成。

成分偏析现象：出炉铁水的温度，通常要比硅铁的熔点高300～350℃，因此铁水冷凝较慢，在缓慢的冷凝过程中，密度小的纯硅上浮，密度大的硅化铁下沉，即在冷凝后的硅铁锭中，成分并不均匀，锭的上层硅含量较高，锭的下层硅含量较低，这种现象称为成分偏析现象。

极心圆直径：在三相圆形矿热炉中按正三角形配置的三根电极的圆心所形成圆的直径。

炭素电极是以低灰分的炭素材料，按一定比例和粒度组成，混合加入粘结剂沥青，在一定

的温度下搅拌均匀，压制成型，然后在焙烧炉中缓烧制成。

石墨电极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。

过早烧结不锈钢消声器过早烧结:是指在电极下沿300mm以上，甚至在铜瓦上沿以上就已烧结变硬。危害:过早烧结的电极会使铜瓦夹不紧，造成打弧，烧坏铜瓦。原因: (1)铜瓦冷却强度不够;(2)铜瓦与电极接触不良;(3)因冶炼原因造成电极下插空难，长时间没有下放电极;(4)炉料透气性不好，刺火严重而频繁，使电极周围热量过分集中;解决的办法:降低该相电极负荷，加强电极冷却。

硬断:正常工作的电极在已烧结好的部位发生折断,称为硬断

软断:电极在未烧结好的部位发生断裂，称为软断

漏糊:液态电极糊从电极壳损坏处流出，称为漏糊；

电极糊悬糊:是由于电极糊块大，电极糊悬在电极壳内，使糊柱内出现较大空间。