石墨電極的消耗機理

2020-03-25 點擊量：2192

石墨電極的消耗機理

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

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生化學反應的損失。端部高溫升華速率主要取決于通過電極的電流密度，其次與電極側部氧化后的直徑大小有關，端部消耗還與是否用電極插入鋼水增炭有關。

2、側部氧化  電極的化學成分是碳，碳在一定條件下與空氣、水蒸氣、二氧化碳都會發生氧化反應，電極側部氧化量與單位氧化速率和暴露面積有關。一般情況下，電極側部氧    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，導致電極的氧化損失增加。在煉鋼過程中經常觀察電極軀干的發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    電極連續使用到上下兩根電極連接處時，一小段電極或接頭（即殘體）因本體的氧化變細或裂紋的貫通而產生脫離。殘端損失的大小與接頭形狀扣型、電極內部結構、電極柱的振動、撞擊有關。

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致的結果。

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量、加工配合有關，也與煉鋼操作有關，產生原因往往是鋼廠與電極生產廠爭議的焦點