Vysokovýkonné grafitové elektrody-: Vlastnosti, výhody a výkon pece
Zanechat vzkaz
Elektrodový sloup v elektrické obloukové peci
Grafitová elektroda je proud-nesoucí sloup, který nese oblouk v elektrické obloukové peci. Elektrická energie vstupuje přes elektrodu, je přeměněna na oblouk na špičce a taví šrot nebo vsázku pod ní; elektroda samotná musí procházet velmi velkým proudem při vysoké teplotě a přitom odolávat oxidaci, tepelnému šoku a mechanickému namáhání. Protože elektrodová kolona je nejdražší spotřební materiál v obloukové peci, její jakost, kvalita spoje a způsob manipulace určují jak spotřebu energie na tunu oceli, tak počet přestaveb kolony v kampani.
Běžný, vysoký-výkon a ultra{1}}vysoký-výkon
Elektrody jsou klasifikovány podle proudové hustoty, pro kterou jsou navrženy. Běžná-elektroda (RP) se hodí pro konvenční pece, elektroda s vysokým-výkonem (HP) je navržena pro vyšší hustotu proudu a přísnější tepelné cykly a elektroda s ultra-vysokým-výkonem (UHP) slouží největším a nejnáročnějším pecím. Vysoká-třída výkonu je tahounem moderních středních a velkých pecí: Nižší pórovitost surového-materiálu a hustší struktura udržují dráhu proudu stabilní, zatímco vylepšené tepelné vlastnosti tolerují časté cykly-vypínání, nabíjení a zapínání-na cyklech moderní tavby.
Typický rozsah vlastností podle stupně
Tabulka uvádí pásma vlastností běžně uváděná pro tři stupně; počítají se hodnoty potvrzené ve zkušební zprávě dodavatele.
| Vlastnictví | RP | HP | UHP |
|---|---|---|---|
| Odpor (µΩ·m) | 7.5–8.5 | 6.0–7.0 | 4.5–6.0 |
| Pevnost v ohybu (MPa) | 8–10 | 10–12 | 12–16 |
| Sypná hustota (g/cm³) | 1.55–1.60 | 1.60–1.66 | 1.66–1.72 |
| Koeficient tepelné roztažnosti (10⁻⁶/K) | 2.4–2.8 | 2.2–2.5 | 1.5–2.0 |
| Youngův modul (GPa) | 9–12 | 10–13 | 12–16 |
| Obsah popela (%) | Menší nebo rovno 0,5 | Menší nebo rovno 0,3 | Menší nebo rovno 0,2 |
| Proudová hustota (A/cm²) | 15–20 | 18–25 | 25–30 |
Proč má vyšší-třída lepší výkon
Vyšší vodivost:jakost je vyrobena z vybraného-jehlového koksu a pojivové smoly o vysoké čistotě, grafitizovaného při vysoké teplotě, takže měrný odpor je nízký a při menším odporovém ohřevu lze přenášet velký proud; tím se snižuje energie, která by se jinak ztratila ve sloupci, místo aby byla dodána do oblouku.
Lepší odolnost proti opotřebení:kontakt s nábojem, rozbití elektrody ve spoji a erozivní působení strusky – to vše spotřebovává grafit a hustší,{0}}pevnější těleso eroduje pomaleji, takže na jedno teplo se spotřebuje méně metrů sloupce.
Lepší tepelná stabilita:nízký koeficient roztažnosti a zlepšená tepelná vodivost snižují rozdílné napětí způsobené rychlým ohřevem a ochlazením, což je mechanismus tepelného praskání a odlupování hrotu.
Nižší ztráty popela a oxidace:nízký obsah popela udržuje taveninu čistší a úprava povrchu kolony proti oxidaci omezuje hoření boční{0}}stěny nad teplotou zhruba 500 stupňů na vzduchu.
Spoje, manipulace a kontrola spotřeby
Většina selhání elektrod začíná v kloubu spíše než v těle. Elektrody jsou spojeny kuželovými vsuvkami, 3 závity na palec u běžných a-výkonových tříd a 4 závity na palec u ultra-vysokých{5}}výkonů a spoj musí být čištěn, správně utažen a udržován bez prachu. S kolonou se pak manipuluje ve správné poloze svorky, aby se zabránilo rázovému zatížení při vkládání šrotu. Spotřeba se běžně měří jako kilogramy elektrody na tunu oceli a rostoucí číslo obvykle ukazuje na oxidaci, špatné složení spoje-, nadměrnou hustotu proudu nebo špatné postupy nabíjení, spíše než na jakost samotnou.
Objednací body pro kupující elektrod
Specifikujte jakost, jmenovitý průměr (běžné velikosti se pohybují od cca 150 mm do 700 mm), délku, typ vsuvky a stoupání závitu a vyžádejte si protokol o zkoušce zahrnující odpor, pevnost v ohybu, objemovou hmotnost, tepelnou roztažnost a popel. Elektrody jsou dodávány s ochranným obalem, který by měl zůstat na místě, dokud není kolona postavena, a měly by být skladovány na suchém stojanu, mimo zem, protože vlhký nebo zaprášený spoj je nejčastější příčinou prasknutí kolony v prvním týdnu používání.
Často kladené otázky
Otázka: Čím se liší-vysokovýkonná elektroda od běžné-elektrody?
Nižší měrný odpor, vyšší pevnost v ohybu, vyšší hustota a nižší koeficient tepelné roztažnosti, což dohromady umožňuje přenášet více proudu na jednotku plochy a přežít silnější tepelné cykly.
Otázka: Které aplikace vyhovují vysokému-třídu výkonu?
Střední a velké elektrické obloukové pece, pánvové pece a vysokofrekvenční{0}}tavicí jednotky, kde je proudová hustota vysoká a pec se často zapíná a vypíná teplem.
Otázka: Proč druh elektrody ovlivňuje spotřebu energie?
Protože každý ohm odporu sloupce přeměňuje elektrickou energii na teplo uvnitř elektrody místo v oblouku, takže nižší -stupeň odporu dodává více naměřené energie do odpadu.
Otázka: Co způsobuje spotřebu a rozbití elektrody?
Sublimace hrotu, oxidace boční-stěny nad 500 stupňů, poškození spojů během líčení-a mechanické otřesy během nabíjení; lepší výběr známek a lepší společné procvičování útočí na všechny čtyři.
Otázka: Jak by měly být grafitové elektrody skladovány?
Svisle nebo na účelově-postaveném stojanu na suchém, větraném místě, nad zemí a bez prachu, s těsněním ponechaným na místě a závity vsuvek chráněnými, dokud nebude sloupek smontován.
Otázka: Může být tělo elektrody po poškození opraveno?
Místní poškození spoje lze zachránit odříznutím poškozeného konce a přepracováním-nové objímky za předpokladu, že zbývající délka stále vyhovuje peci; praskliny a odlupování karoserie nelze ekonomicky opravit.
