Kort beskrivning och klassificering av grafitelektroder

Enligt skillnaden i de använda råvarorna och de fysiska och kemiska indikatorerna för färdiga produkter delas grafitelektroder in i tre sorter: vanliga kraftgrafitelektroder (RP-kvalitet), grafitelektroder med hög effekt (HP-klass) och ultralat kraftgrafitelektroder (UHP-klass). Detta beror på att grafitelektroder huvudsakligen används som ledande material i elbågsugnar. På 1980-talet delade International Electric Furnace Steelmakingindustrin Electric Arc Steelmakingugnar i tre kategorier enligt transformatorns ingångseffekt per ton ugnskapacitet: Vanliga kraftsektektriska ugnar (RP-ugnar), högeffektiga elektriska ugnar (HP-ugnar) och ultralateffekt elektriska ugnar (UHP-ugnar). Transformatorns ingångseffekt för vanliga kraftiska elektriska ugnar över 20 ton per ton ugnskapacitet är i allmänhet cirka 300 kW/T; Electric ugnar med hög effekt är cirka 400 kW/T; Elektriska ugnar under 40T har en ingångseffekt på 500-600 kW/T, elektriska ugnar mellan 50-80T har en ingångseffekt på 400-500kW/T, och elektriska ugnar över 100T har en ingångseffekt på 350-450kW/T, som kallas ultralätte elektriska ugnar. I slutet av 1980-talet hade ekonomiskt utvecklade länder eliminerat ett stort antal små och medelstora vanliga effektade elektriska ugnar under 50T, och de flesta av de nybyggda elektriska ugnar var ultralätt effekt stora elektriska ugnar på 80-150T, och ingångseffekten ökades till 800 kW/t. I början av 1990-talet ökades vissa elektriska ugnar med ultrahöga krafter ytterligare till 1000-1200 kW/t. De grafitelektroderna som används i elektriska ugnar med hög effekt och ultrahög effekt fungerar under strängare förhållanden. När strömtätheten som passerar genom elektroderna ökar avsevärt, uppstår följande problem:

(1) Elektrodtemperaturen ökar på grund av motståndsvärme och varmluftflöde, vilket ökar den termiska expansionen av elektroden och fogen, och oxidationskonsumtionen för elektroden ökar också.

(2) Temperaturskillnaden mellan mitten av elektroden och den yttre cirkeln i elektroden ökar, och den termiska spänningen orsakad av temperaturskillnaden ökar också i enlighet därmed, vilket gör elektroden benägen att sprickor och ytskalning.

(3) Den elektromagnetiska kraften ökar och orsakar allvarlig vibration. Under allvarlig vibration ökar sannolikheten för att elektroden bryts på grund av lös anslutning och frånkoppling. Därför måste de fysiska och mekaniska egenskaperna hos högeffekt och ultrahög kraft-grafitelektroder vara bättre än för vanliga kraftgrafitelektroder, såsom lägre resistivitet, högre volymdensitet och högre mekanisk styrka, mindre termisk expansionskoefficient och god termisk chockmotstånd. Tabell 1 visar den vanliga standardserien och matchande grafitelektroddiametrar för tre olika ståltillverkningsugnar i slutet av 1980 -talet. För att tillgodose behoven hos stålverk för att utveckla högeffektiva och ultrahögkraftiga elektriska ugnar, har kolfabriker i Europa, USA och Japan främst producerat två kvalitetsstandarder för grafitelektroder sedan 1980-talet, nämligen högkraftgrafitelektroder och ultrahög kraftig grafitelektroder. Vanliga kraftgrafitelektroder produceras sällan på grund av deras lilla försäljning.

Grafitelektroder för DC -bågsugnar DC -bågugnar är en ny typ av elektrisk ugnståltillverkningsutrustning som mognades i början av 1980 -talet. De tidiga DC -bågugnarna modifierades på grundval av de ursprungliga AC -bågen. Vissa använde 3 grafitelektroder och andra använde 2 grafitelektroder. De flesta av de nyligen utformade DC-bågugnarna efter mitten av 1980-talet använde emellertid endast 1 grafitelektrod. Jämfört med AC -bågsugnar med samma kraft med 3 grafitelektroder reduceras den totala ytan för elektroderna som oxideras vid höga temperaturer kraftigt. För DC-bågugnar som arbetar med ultrahög effekt kan konsumtionen av grafitelektroder per ton stål minskas med cirka 50%. När strömmen i DC -bågen passerar genom elektroden, produceras ingen hudeffekt och närhetseffekt. Strömmen är jämnt fördelad på tvärsnittet av elektroden. Dessutom har DC -bågen god stabilitet, liten mekanisk vibration under drift och lågt brus från den elektriska ugnen. Diametern för grafitelektroden som används i en likvida bågugn beräknas också baserat på ugnskapaciteten och den tillåtna strömtätheten för elektroden. För ultrahöga kraftugnar med samma ingångseffekt har en DC-ugn med en grafitelektrod en större elektroddiameter. Till exempel använder en AC-bågugn med en kapacitet på 150T en elektrod med en diameter på 600 mm, medan en likströmsugn med samma kapacitet använder en elektrod med en diameter på 700-750 mm. Kvalitetskraven för DC -bågugnar för grafitelektroder är högre än de som används i AC -bågugnar.