Кратко описание и класификация на графитни електроди

Според разликата в използваните суровини и физическите и химичните индикатори на готовите продукти, графитните електроди са разделени на три сорта: обикновени графитни електроди (RP степен), графитни електроди с висока мощност (клас на HP) и графитни електроди с ултрависока мощност (UHP степен). Това е така, защото графитните електроди се използват главно като проводими материали в електрически пещи за производство на дъга. През 80-те години на миналия век международната индустрия за електрическа пещ раздели електрическата дъга пещи за производство на стомана на три категории според мощността на трансформатора на тон капацитет на пещта: обикновени електрически пещи (RP пещи), електрически пещи с висока мощност (HP пещи) и ултра-високи електрически пещи (UHP пещи). Входната мощност на трансформатора на обикновените електрически пещи над 20T на тон капацитет на пещ обикновено е около 300kW/t; Електрическите пещи с висока мощност са около 400kW/T; Електрическите пещи под 40T имат входна мощност от 500-600kW/T, електрическите пещи между 50-80T имат входна мощност 400-500kW/T, а електрическите пещи над 100T имат входна мощност 350-450kW/T, които се наричат ​​ултра-високи електрически пещи. В края на 80-те години икономически развитите страни са елиминирали голям брой малки и средни обикновени електрически пещи под 50T, а повечето от новопостроените електрически пещи са били с ултрависилна мощност големи електрически пещи от 80-150T, а входната мощност е увеличена до 800kW/T. В началото на 90-те години някои електрически пещи с ултрависока мощност бяха допълнително увеличени до 1000-1200kW/T. Графитните електроди, използвани при електрически пещи с висока мощност и ултра висока мощност, работят при по-строги условия. Тъй като текущата плътност, преминаваща през електродите, се увеличава значително, възникват следните проблеми:

(1) Температурата на електрода се увеличава поради топлината на топлината и топлината на горещия въздух, което увеличава топлинното разширяване на електрода и съединението, а консумацията на окисляване на електрода също се увеличава.

(2) Разликата в температурата между центъра на електрода и външния кръг на електрода се увеличава и топлинното напрежение, причинено от разликата в температурата, също се увеличава съответно, което прави електрода предразположен към пукнатини и повърхностно пилинг.

(3) Електромагнитната сила се увеличава, причинявайки силна вибрация. При силна вибрация вероятността да се счупи електродът поради разхлабената връзка и изключването се увеличава. Следователно, физическите и механичните свойства на графитните електроди с висока мощност и ултрависока мощност трябва да бъдат по-добри от тези на обикновените мощни графитни електроди, като по-ниско съпротивление, по-висока плътност на обема и по-висока механична якост, по-малък коефициент на термично разширение и добро устойчивост на термичен удар. Таблица 1 изброява общата стандартна серия и съвпадащи диаметри на графитен електрод на три различни пещи за производство на дъга за мощност в края на 80 -те години. За да задоволят нуждите на стоманодобивните мелници за разработване на електрически пещи с висока мощност и ултра висока мощност, въглеродни фабрики в Европа, Съединените щати и Япония са произвели главно два стандарта за качество на графитни електроди от 80-те години на миналия век, а именно графитни електроди с висока мощност и графични електроди с ултра-висока мощност. Обикновените мощни графитни електроди рядко се произвеждат поради малките им продажби.

Графитни електроди за пещи DC дъга DC Arc Purnaces са нов тип оборудване за стоманодосъздаване на електрическа пещ, което узрява в началото на 80 -те години. Ранните DC дъга пещи бяха модифицирани въз основа на оригиналните пещи AC Arc. Някои използваха 3 графитни електрода, а други използваха 2 графитни електрода. Въпреки това, повечето от новосъздадената DC дъга пещи след средата на 80-те години използваха само 1 графитен електрод. В сравнение с променливотоковата дъгова пещ със същата мощност, използвайки 3 графитни електрода, общата повърхност на електродите се окисли при високи температури е значително намалена. За DC дъговите пещи, работещи при ултра висока мощност, консумацията на графитни електроди на тон стомана може да бъде намалена с около 50%. Когато токът на пещта на дъгата на постоянен ток преминава през електрода, не се произвежда ефект на кожата и ефект на близост. Токът е равномерно разпределен на напречното сечение на електрода. В допълнение, DC Arc има добра стабилност, малка механична вибрация по време на работа и нисък шум на електрическата пещ. Диаметърът на графитния електрод, използван в постоянен ток, също се изчислява въз основа на капацитета на пещта и допустимата плътност на тока на електрода. За ултра-високи захранващи пещи със същата входна мощност, постоянен ток, използващ един графитен електрод, има по-голям диаметър на електрода. Например, пещ за променлив ток с капацитет 150T използва електрод с диаметър 600 мм, докато постоянната дъга с една и съща способност използва електрод с диаметър 700-750 мм. Изискванията за качество на пещите на DC Arc за графитни електроди са по -високи от тези, използвани в пещите с променлива дъга.