电极对电炉的影响及电极事故的预防措施

电极电炉的影响及电极事故的预防措施
伯胺1 前言
电极的使用和维护是电炉冶炼技术极其重要的
组成部分,是冶炼技术人员及操作人员必须掌握的重要技能之一。
电极是电炉冶炼过程中,把电能转化为热能的
载体,当电极把大的电流源源不断地输送到电炉中时,它就成了制约电炉生产和运行指标的一部分,根据不同的电炉容量,不同的产品品种,不同的工艺方式,人们选用不同的碳质材料做为电炉电热能转换的载体。
自然界中存在三种不同形态的碳的同素异型
体。金刚石结晶属等轴晶系,其强度高、硬度大、几乎不导电,导热性能也很差。石墨晶体属六方晶系,碳原子排列成六角型,构成层状结构的平行平面,石墨是电和热的良导体,煤炭和木炭为无定形碳。碳的熔点及升华温度都很高,在常压下,温度即使升高到3 000℃以上也不会熔化。根据碳元素的这
些特性,冶金行业已开发出很多导电材料和耐火材料,尤其是电极材料。
2 电极的种类及性质
蚀刻刀模电炉使用的电极有三种:碳素电极、石墨电极和
自焙电极。
碳素电极是以低灰分的碳素材料(如低灰分的
无烟煤、冶金焦、沥青焦、石油焦等做原料),按一定
比例和粒度组成,混合加人粘接剂沥青,在一定的温
度下搅拌均匀,压制成型,然后在焙烧炉中缓慢制
成。碳素电极有一定的形状和强度,可直接安装到电
炉上使用。两端加工成螺丝接头,以便于接长。但因
油页岩灰渣
为其本身强度差,尽管价格有优势,矿热电炉也很少
使用,在该公司五分厂505#炉曾做过碳素电极使用
实验,效果不理想。我们在精炼电炉上通常使用的是
石墨电极。
石墨电极中的石墨是碳的同素异型体。它的导电性能比普通的碳素高4倍左右。普通碳素在2000一2
500℃的高温下可转化成石墨。石墨电极就是碳素
电极经过高温的石墨化炉处理而成;自焙电极是使
无烟煤、焦炭、沥青和焦油,在一定的温度下成糊状
物即电极糊。在电炉上用铁皮制的电极壳内装入电
极糊,利用电极自身的热量和炉口燃烧热经过熔化,
焙烧而形成的。电极糊在冶炼缓慢焙烧过程中,在一
定糊柱的压力下,具有一定的强度。因边使用,边成
型,边烧结,故省去了压型和焙烧工序,其价格也相
对较低。三种电极的理化性质见表to电极的选用,主要根据其品
种结构。生产微碳铬
铁采用的是石墨电极。石墨电极强度好,石墨化程度高。不易使铁水增碳。即使这样,微碳铬铁仍有40% 的碳是由电极带人的。所以要生产合金含碳量更低
的微碳铬铁,我们采用的是波伦法。
自焙电极因其成本低,在矿热炉中得到了广泛的
应用,因电炉结构不同,自焙电极的电极糊又可分为标准糊和封闭糊。电极糊物理化学性质见表2一表50
表2 电极糊的成分%
Tab.2 Compositiono fe lectrodep aste
名称
标准糊
封闭糊
固定碳
>76
> 80
灰分挥发分
~16
15.5
2 ‘.1
﹁.1 1.几
<11
<6Tab.3 Formulationo fe lectrodep aste 名称标准糊封闭糊
配人量/% 粒度/mm 配人量/% 粒度/mm
0 咧今
4 llJ ll︸
50 t5
O n︸明
4 孙Q衬
固无烟煤
(缎烧 )
59土5
冶金焦
少灰焦
石墨碎
41土5
油分/%
软化点/℃
22土2(沥青)
75一90
33士5富氧设备
17 4 ~ 0
21士2(沥青:焦油85:15)
67士3
电极糊对原料的要求:(1)无烟煤:无烟煤是变质
滴胶卡制作
程度较高的煤种,具有挥发分低、致密、坚硬、发热值
高、燃烧时火焰短而少烟、不结焦的特点。其发热值
钢管工艺
为(3.3一3.5) x 10 k J/kg,热稳定性好。缎烧无烟煤
的目的是排除水分和挥发分,增加密度,提高强度和
增加强电性。经回转窑在1 250一1 350℃缎烧的称
为普缎无烟煤,经电媛炉在高于1 700℃温度缎烧
的无烟煤称为电媛无烟煤。
(2) 冶金焦和石油焦:冶金焦是利用焦煤(30%左
右)搭配气煤、肥煤、瘦煤在炼焦炉内经过焦化处理
(1 000一1 300 T)而生产的。石油焦是石油炼制的
副产品,石油焦灰分一般小于1%,石油焦在高温下
容易石墨化,主要用于制造封闭糊。
(3)煤沥青与煤焦油:煤沥青与煤焦油是电极糊
的粘结剂,沥青的软化点为60一75℃。粘结剂的加
人量要适当,太少时电极糊搅拌不均匀,会出现电极
第2期李贵仁电极对电炉的影响及电极事故的预防措施〃19〃
表 4 电极糊焙烧后的物化性能
Tab.4 Physicalan dc hemicalpe rformancea fterel ectrodes intering
抗拉强度

本文发布于:2024-09-22 05:32:57,感谢您对本站的认可!

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