Verbrauchsmechanismus der Graphitelektrode im Elektroofen-Stahlherstellungsprozess

Als leitfähiges Material beim Schmelzen im Lichtbogenofen ist der Verbrauch von Graphitelektroden proportional zum Stromverbrauch. Die moderne Elektrolichtbogenofen-Stahlerzeugung nutzt elektrische und chemische Energie als thermische Energiequellen, um die Ziele von vier Reduktionen (P, C, O, S), zwei Reduktionen (Gas, Verunreinigungen) und zwei Anpassungen (Temperatur, Zusammensetzung) bei der Stahlherstellung zu erreichen Verfahren. Die Leistung von Graphitelektroden spiegelt sich hauptsächlich in ihrer Eignung und ihrem Verbrauch bei den Benutzern wider, und der Verbrauch von Elektroden steht in direktem Zusammenhang mit ihrer eigenen Qualität. Der Verbrauch an Graphitelektroden beim Schmelzen im Lichtbogenofen setzt sich hauptsächlich aus folgenden Teilen zusammen.
1. Verbrauch des Graphitelektrodenendes und der äußeren Kreisfläche im Elektroofen

Der von Graphitelektroden in Elektrolichtbogenöfen erzeugte Lichtbogen kann in lange, mittlere und kurze Lichtbögen eingeteilt werden, wobei das Schmelzen von Ofenmaterialien und der Temperaturanstieg von der Lichtbogenleistung abhängen. Die Lichtbogenlänge ist direkt proportional zur Sekundärspannung und umgekehrt proportional zum Sekundärstrom und der Heizrate. Um die Schmelzzeit erheblich zu verkürzen und die Schmelzgeschwindigkeit zu verbessern, wird ein Betrieb mit hoher chemischer Energie und erzwungenem Sauerstoffeinblasen eingesetzt, der höhere Anforderungen an die Oxidationsbeständigkeit und Thermoschockbeständigkeit von Graphitelektroden stellt. Der Endverbrauch von Graphitelektroden beim Schmelzen umfasst die Sublimation, die beim Hochtemperaturlichtbogen entsteht, und chemische Reaktionen, die beim Kontakt mit geschmolzenem Stahl und Stahlschlacke entstehen. Der Oxidationsverlust von Graphitelektroden macht etwa 2/3 des Gesamtverbrauchs aus, der das Produkt aus Oxidationsrate und Fläche pro Einheit ist und proportional zur Zeit ist. Je länger die Erhitzungszeit beim Schmelzen ist, desto höher ist der Verbrauch. Daher ist es erforderlich, an den Elektroden von Elektrolichtbogenöfen ein wassergekühltes Sprühsystem zu installieren. Beim normalen Schmelzen beträgt der Kohlenstoffgehalt von Graphitelektroden, die in die Stahlschmelze gelangen, im Allgemeinen etwa 0,01 %, und es ist normal, dass der Endverbrauchsschalter eine nicht konische Form hat.
2. Restverbrauch an Graphitelektroden, der beim Schmelzen entsteht

Unter Restverbrauch versteht man den unproduktiven Verbrauch der untersten Elektrode beim Schmelzen, der aus bestimmten Gründen in den Ofen fällt und zum endgültigen Abfallprodukt wird, das den Produktionsprozess verlässt. Die Entstehung von Rückständen hängt nicht nur mit der eigentlichen Qualität der Verbindungen und Elektroden zusammen, sondern steht auch in direktem Zusammenhang mit Faktoren wie der Stoffverteilung im Ofen, der Atmosphäre im Ofen und dem Stromübertragungsvorgang. Die wichtigsten Erscheinungsphänomene sind: Es gibt „menschliche“ Risse und große Längs- oder Spaltrisse am Boden des Restkörpers; Die Verbindung ist nicht fest genug, was dazu führt, dass die Verbindung oxidiert und zunächst abfällt oder bricht; Die Verbindung ist nicht vorhanden oder die Passform ist nicht gut, was zur Ablösung oder zum Bruch führt; Die Elektrode bricht am Boden der Verbindung oder des Lochs aufgrund äußerer Krafteinwirkung; Die Elektrode wird einer äußeren Kraft ausgesetzt, wodurch die Verbindung oder das Loch bricht; Eine unsachgemäße Materialverteilung im Ofen kann zu einem großen Bereich kollabierten Materials nach dem Durchgang durch den Schacht führen, oder ein unsachgemäßer Betrieb der Stromübertragungskurve kann zu schweren Elektrodenbrüchen führen; Die Elektrode selbst weist eine schlechte Qualität usw. auf. Dieser Teil des Verlusts fällt bei der normalen Produktion bei der Sicherstellung der Qualität der Elektrode nicht ins Gewicht, die direkten Anwender legen jedoch großen Wert darauf.