石墨電極的消耗機(jī)理

2020-03-25 點(diǎn)擊量：1857

石墨電極的消耗機(jī)理

石墨電極在電爐煉鋼中的消耗量主要與電極本身質(zhì)量有關(guān)，也與煉鋼的爐況（如爐子新舊、有無機(jī)械故障、是否連續(xù)生產(chǎn)等）和煉鋼操作（如冶煉鋼種、吹氧時(shí)間、爐料情況等）關(guān)系很大。這里只探討石墨電極本身的消耗情況，其消耗機(jī)理有以下幾方面：

1、 端部消耗  包括電弧高溫引起的石墨材料升華以及電極端部與鋼水及爐渣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的損失。端部高溫升華速率主要取決于通過電極的電流密度，其次與電極側(cè)部氧化后的直徑大小有關(guān)，端部消耗還與是否用電極插入鋼水增炭有關(guān)。

2、側(cè)部氧化  電極的化學(xué)成分是碳，碳在一定條件下與空氣、水蒸氣、二氧化碳都會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，電極側(cè)部氧化量與單位氧化速率和暴露面積有關(guān)。一般情況下，電極側(cè)部氧    化量要占電極總消耗量的50%左右。近年來為了提高電爐冶煉速度，更增加了吹氧操作的頻次，導(dǎo)致電極的氧化損失增加。在煉鋼過程中經(jīng)常觀察電極軀干的發(fā)紅程度和下端的錐度是衡量電極抗氧化能力的直觀方法。

3、殘端損失    電極連續(xù)使用到上下兩根電極連接處時(shí)，一小段電極或接頭（即殘?bào)w）因本體的氧化變細(xì)或裂紋的貫通而產(chǎn)生脫離。殘端損失的大小與接頭形狀扣型、電極內(nèi)部結(jié)構(gòu)、電極柱的振動(dòng)、撞擊有關(guān)。

4、表面剝落及掉塊  在冶煉過程中急冷急熱，電極自身的抗熱振性能差導(dǎo)致的結(jié)果。

5、電極折斷  包括電極軀干折斷和接頭折斷。電極折斷與石墨電極和接頭的自身質(zhì)量、加工配合有關(guān)，也與煉鋼操作有關(guān)，產(chǎn)生原因往往是鋼廠與電極生產(chǎn)廠爭議的焦點(diǎn)