Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Виды, свойства, производство электродов

На всех дуговых электропечах применяют электроды круглого сечения, диаметр которых определяется емкостью плавильного агрегата, а следовательно, подводимой электрической мощностью

От качества электродов к способа подвода к ним электрического тока значительно зависят потери электроэнергии, составляющие до 10% и более всей подводимой к печи мощности.

Учитывая исключительно тяжелые условия, в которых находятся электроды в процессе плавки, к ним предъявляют особые требования. Материал электродов должен выдерживать высокие температуры, быть достаточно механически прочным, обладать высокой электропроводностью и необходимой стойкостью против окисления, обеспечивать в местах сочленения плотность контакта.

Удовлетворять этим требованиям могут только изделия из углерода. Сырьем для изготовления электродов служат графит, лучшие сорта антрацита и термоантрацита, каменноугольный, пековый и нефтяной коксы, естественный графит, бой электродных огарков. Для дуговых электропечей применяют угольные, графитированные и самоспекающиеся электроды. Угольные и самоспекающиеся электроды применяют главным образом при осуществлении рудовосстановительных процессов в ферросплавных печах. Для сталеплавильных процессов применяют преимущественно графитированные электроды, обладающие более высокими физико-механическими и электротехническими свойствами по сравнению с угольными электродами.
электроды

Графитированные электроды характеризуются низким удельным сопротивлением (8—13 Ом-мм2/м), высокой термостойкостью, содержат мало золы. Допустимая плотность тока в этих электродах составляет 28, 16 и 14 А/см2 при диаметрах 150, 400 и 550 мм соответственно. В специальных графитированных электродах она достигает 50 А/см2.

Сырьем для производства электродов служат природные и искусственные углеродистые материалы, содержащие около 90% углерода: графит, антрацит, термоантрацит, каменноугольный, пековый и нефтяной коксы, а также возвраты электродного производства. Для электродной продукции всех видов в качестве связующего вещества применяют каменноугольный электродный пек.

Схема производства электродов
Рис.1 Схема производства электродов


Все твердые кусковые материалы предварительно измельчают в дробилках (щековых или валковых) до кусков размером 40—70 мм, после чего поступают на прокаливание — термическую обработку без доступа воздуха.

Прокаливанию с целью уменьшения содержания влаги и летучих веществ подвергают все виды углеродистого сырья, кроме натуральных графитов. Прокаливание при 1150—1350° С обеспечивает высокую механическую прочность, плотность, термостойкость и высокую электропроводность электродов.

Из прокалочного отделения твердые углеродистые материалы поступают на измельчение в молотковых или валковых дробилках и шаровых мельницах, а затем на рассев. Размолотый материал разделяется на фракции при помощи вибрационных сит или барабанных грохотов и поступает на хранение в сортовые бункера.

Порошковый материал отвешивается в соответствии с дозировочным рецептом из сортовых бункеров, и подготовленная шихта подается в смесительные машины с паровым обогревом для тщательного перемешивания с расплавленным каменноугольным пеком до получения однородной массы.

Приготовленную углеродистую массу после охлаждения до определенной температуры направляют в прессовое отделение. Заготовки прессуют в специальных горизонтальных прессах выдавливанием через мундштук круглого сечения. После выпрессовки заготовки охлаждают в воде и подвергают контролю по форме и длине.

Обжиг отпрессованных заготовок осуществляют в течение 15— 30 суток по графику, который подбирают в зависимости от вида и размеров изделий. При обжиге происходит коксование связующего, и обжигаемые заготовки переводятся в новое качественное состояние, характеризуемое определенными теплофизическими и электротехническими свойствами.

После обжига электроды подвергают графитизации в электрических печах сопротивления при температуре 2600—2800° С. Сопротивлением служат сами изделия и материал засыпки. В процессе графитизации изделия приобретают высокую электрическую проводимость, увеличивается их теплопроводность, повышается термостойкость, снижается окисляемость, улучшаются механические свойства и обрабатываемость.

После графитизации и охлаждения электроды поступают в механическое отделение для придания им на токарных станках необходимой формы и чистоты поверхности и для нарезки резьбы под ниппель. У электродов с двух сторон имеются ниппельные гнезда с цилиндрической или конической резьбой (предпочитается коническая резьба).

Для фиксации биконического ниппельного соединения применяют контактную прессованную пасту, вставляемую в виде пластин между ниппелем и дном ниппельного гнезда в процессе наращивания электродов.

Расход электродов зависит от правильного выбора поперечного сечения, качества, условий транспортировки и хранения их, строгого соблюдения условий эксплуатации, главным образом, электрического режима. При выборе поперечного сечения электродов следует учитывать в первую очередь предельно допустимую удельную плотность тока.

Электроды необходимо хранить в чистом сухом закрытом помещении в штабелях высотой не более 1,5 м с деревянными прокладками между рядами, обращая особое внимание на сохранение в исправном состоянии торцов и ниппельных гнезд.

Электроды поглощают влагу из воздуха, поэтому перед установкой на электропечь их необходимо просушивать в специальных камерных печах. При свинчивании (наращивании) электродов необходимо принимать меры по предупреждению излишнего перенапряжения в местах ниппельного соединения. Свинчивать электроды нужно либо на специальных стендах, либо на печи. Перед свинчиванием ниппельные гнезда необходимо тщательно обдувать сжатым воздухом.

Наращивать свечи на печи с помощью мостового крана надо плавно, без рывков, вращая верхний электрод вокруг своей оси с помощью специального ключа.

Источник [4] → список литературы.

Читайте также по этой теме:

Вернуться в начало раздела: Электропечи
Вернуться на главную: Черная металлургия