Kurze Beschreibung und Klassifizierung von Graphitelektroden

Gemäß der Differenz der verwendeten Rohstoffe und der physikalischen und chemischen Indikatoren für fertige Produkte werden Graphitelektroden in drei Sorten unterteilt: gewöhnliche Leistungsgrafitelektroden (RP-Grad), Hochleistungs-Graphitelektroden (HP-Grad) und Ultrahohe-Hochleistungs-Graphitelektroden (UHP-Grad). Dies liegt daran, dass Graphitelektroden hauptsächlich als leitende Materialien in Stahlbogenbogenöfen verwendet werden. In den 1980er Jahren unterteilte die internationale Stahlindustrie der internationalen Stahlbogen-Stahlbogen-Stahlbogenöfen in drei Kategorien gemäß der Transformatoreingangsleistung pro Tonne Ofenkapazität: normale elektrische Stromöfen (RP-Öfen), Hochleistungs-Elektroöfen (HP-Öfen) und ultra-hohe Elektroöfen (UHP-Öfen). Die Transformator -Eingangsleistung der normalen Stromversorgungsöfen über 20 t pro Tonne Ofenkapazität beträgt im Allgemeinen etwa 300 kW/t; Hochleistungs-Elektroöfen sind etwa 400 kW/t; Elektrische Öfen unter 40T haben eine Eingangsleistung von 500-600 kW/t, Elektromöfen zwischen 50 und 80 T haben eine Eingangsleistung von 400-500 kW/t und elektrische Öfen über 100 T haben eine Eingangsleistung von 350-450 kW/t, die als Ultra-Hoch-Strom-Elektroöfen bezeichnet werden. Bis zum Ende der 1980er Jahre hatten wirtschaftlich entwickelte Länder eine große Anzahl kleiner und mittelgroßer normaler Stromöfen unter 50 m beseitigt, und die meisten der neu gebauten elektrischen Öfen waren Ultrahohe-Strom, große elektrische Öfen von 80-150T, und die Eingangsleistung wurde auf 800 kW/t erhöht. In den frühen neunziger Jahren wurden einige elektrische Elektroöfen von Ultra-hohen Stromversorgungen auf 1000-1200 kW/t weiter erhöht. Die Graphitelektroden, die in Hochleistungs- und Ultraho-Hochleistungs-Elektroöfen verwendet werden, arbeiten unter strengeren Bedingungen. Wenn die Stromdichte durch die Elektroden erheblich zunimmt, treten die folgenden Probleme auf:

(1) Die Elektrodentemperatur nimmt aufgrund von Widerstandswärme und heißem Luftstrom zu, wodurch die thermische Expansion der Elektrode und der Verbindung erhöht wird, und der Oxidationsverbrauch der Elektrode nimmt ebenfalls zu.

(2) Die Temperaturdifferenz zwischen dem Zentrum der Elektrode und dem äußeren Kreis der Elektrode nimmt zu, und die durch den Temperaturunterschied verursachte thermische Spannung steigt entsprechend ebenfalls an, wodurch die Elektrode für Risse und Oberflächenschälungen anfällig ist.

(3) Die elektromagnetische Kraft nimmt zu und führt zu einer starken Vibration. Bei schwerer Schwingung steigt die Wahrscheinlichkeit, dass die Elektrodenbrüche aufgrund lockerer Verbindung und Trennung zunimmt. Daher müssen die physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Hochleistungs- und Ultrahoch-Power-Graphitelektroden besser sein als die von gewöhnlichen Leistungsgrafitelektroden, wie z. B. niedrigerer Widerstand, höherer Volumendichte und höherer mechanischer Festigkeit, kleinerer thermischer Expansionskoeffizienten und guter thermischer Schockwiderstand. In Tabelle 1 sind die gängigen Standardserien und die passenden Graphitelektrodendurchmesser aus drei verschiedenen Stahlbogenbogenöfen in den späten 1980er Jahren aufgeführt. Um den Bedürfnissen von Stahlmühlen für die Entwicklung von Elektroöfen mit hoher Leistung und Ultrahochkraft zu erfüllen, haben Carbon-Fabriken in Europa, die USA und Japan seit den 1980er Jahren hauptsächlich zwei Qualitätsstandards von Graphitelektroden hergestellt, nämlich Hochleistungs-Graphit-Elektroden und ultra-hohe Kraftelektroden. Normale Leistungsgrafitelektroden werden aufgrund ihres geringen Umsatzes selten erzeugt.

Graphitelektroden für DC -Bogenöfen DC -Lichtbogenöfen sind eine neue Art von Stahlmaking -Geräte für elektrische Ofen, die in den frühen 1980er Jahren gereift sind. Die frühen DC -Bogenöfen wurden anhand der ursprünglichen AC -Bogenöfen modifiziert. Einige verwendeten 3 Graphitelektroden und einige verwendeten 2 Graphitelektroden. Die meisten der neu gestalteten DC-Bogenöfen nach der Mitte der 1980er Jahre verwendeten jedoch nur 1 Graphitelektrode. Im Vergleich zu den AC -Bogenöfen mit gleicher Leistung unter Verwendung von 3 Graphitelektroden ist die Gesamtfläche der Elektroden bei hohen Temperaturen stark reduziert. Bei DC-Bogenöfen, die bei ultrahöher Leistung betrieben werden, kann der Verbrauch von Graphitelektroden pro Tonne Stahl um etwa 50%reduziert werden. Wenn der Strom des DC -Lichtbogenofens durch die Elektrode fließt, werden kein Hauteffekt und Proximitätseffekt erzeugt. Der Strom ist gleichmäßig am Querschnitt der Elektrode verteilt. Darüber hinaus weist der DC -ARC eine gute Stabilität, eine geringe mechanische Schwingung während des Betriebs und ein geringes Geräusch des elektrischen Ofens auf. Der Durchmesser der in einem DC -Bogenofen verwendeten Graphitelektrode wird auch basierend auf der Ofenkapazität und der zulässigen Stromdichte der Elektrode berechnet. Bei ultrahochen Stromöfen mit gleicher Eingangsleistung hat ein Gleichstromofen mit einer Graphitelektrode einen größeren Elektrodendurchmesser. Beispielsweise verwendet ein AC-Bogenofen mit einer Kapazität von 150 t eine Elektrode mit einem Durchmesser von 600 mm, während ein Gleichstromofen derselben Kapazität eine Elektrode mit einem Durchmesser von 700-750 mm verwendet. Die Qualitätsanforderungen von DC -Bogenöfen für Graphitelektroden sind höher als die in AC -Bogenöfen verwendeten.