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石墨电极消耗怎么算?石墨电极消耗的原理及石墨电极消耗过快原因

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石墨电极消耗怎么算?石墨电极消耗的原理及石墨电极消耗过快原因
石墨电极消耗量多少与石墨电极品质相关,主要从石墨电极端部消耗和侧面氧化等;下面电百科就来介绍下石墨电极消耗怎么算?石墨电极消耗的原理及石墨电极消耗过快原因。
一、石墨电极消耗怎么算?
电弧炉中计算石墨电极的消耗,比较简单的方法就是每炼出一吨钢水或者其他的产品,所消耗石墨电极是多少公斤,这样得出的数据要比计算的客观;电极耗=电极根数*单根电极重量(kg)/入库产量(t);单位为kg/吨钢。
1、 石墨电极消耗计算产量法:
产量法是以一定时期产出的钢水量(成品)为基数,以同期内石墨电极的投入量扣除炉上剩余量为消耗量。
吨钢石墨电极的毛耗:MM=MZ/MG
吨钢石墨电极的净耗:MJ=MC/MG
其中:MZ为电极的总消耗量(投入量-炉上剩余量),KG/T;
MC为电极的纯消耗量(投入量-炉上剩余量-损失量),KG/T;
MG为钢水的成品量,T。
2、石墨电极消耗计算电耗法
电耗法是以一定时期内纯加热时间的电耗累计量为基数,以同期内石墨电极的投入量扣除炉上剩余量为消耗量(LF炉则以每升温1℃耗电和电极来计算)。每千瓦小时电极的消耗量:
MX=1000*MC/QH
其中:MC为电极的纯消耗量(投入量-炉上剩余量-损失量),KG/T;QH为纯加热时间内的电耗累计量,KW*H。
产量法基本以毛耗为计算方法,均以成品产出量为计算基数。电耗法虽然未考虑冶炼技术消耗以外的损失部分,但钢厂的考核中最终还是要考虑这部分损失的,这种方法对电极的批次间质量会有比较明显的对比。
现阶段在冶炼中对石墨电极的消耗评价是不公平的,作为炭素行业应积极推荐综合评价法,也就是以产量法来行业应积极推荐综合评价法和评价石墨电极的整体质量水平;以电耗法对批次间的电极质量和炉况做出对比;同时还要考虑到冶炼。
二、石墨电极消耗的原理
石墨电极炼钢的电炉有交流电弧炉和直流电弧炉两种,采用石墨电极的钢包精炼炉绝大部分是三相交流钢包炉;在冶炼过程中 ,石墨电极的消耗方式主要有:端部消耗、侧面消耗、石墨电极折断和电极残头消耗;对于钢包精炼炉来讲,石墨电极的使用具有间歇性操作的特点,石墨电极承受急冷急热的热冲击较为严重,易发生端部散落现象,因此端部消耗比一般电弧炉用电极较为严重。综合起来看,影响石墨电极消耗的因素,根据其性质可分为:电气性、机械性、氧化性以及管理这几个方面。
三、石墨电极消耗过快原因
石墨电极消耗过快主要是电极本身质量较差,另外炼钢炉质量和炼钢操作关系也很大。
1、石墨电极端部消耗,包括电弧高温引起的石墨材料升华以及电极端部与钢水及炉渣发生化 学反应的损失。端部高温升华速率主要取决于通过电极的电流密度,其次与电极侧部氧化后的直径大小有关,端部消耗还与是否用电极插入钢水增炭有关。
2、石墨电极侧部氧化,电极的化学成分是碳,碳在一定条件下与空气、水蒸气、二氧化碳都 会发生氧化反应,电极侧部氧化量与单位氧化速率和暴露面积有关。一般情况下,电极侧部氧化量要占电极总消耗量的50%左右。近年来为了提高电炉冶炼速度,更增加了吹氧操作的频次,导致电极的氧化损失增加。在炼钢过程中经常观察电极躯干的发红程度和下端的锥度是衡量电极抗氧化能力的直观方法。
3、石墨电极残端损失,电极连续使用到上下两根电极连接处时,一小段电极或接头(即残体) 因本体的氧化变细或裂纹的贯通而产生脱离。残端损失的大小与接头形状扣型、电极内部结构、电极柱的振动、撞击有关。
4、石墨电极表面剥落及掉块,在冶炼过程中急冷急热,电极自身的抗热振性能差导致的结果。
5、石墨电极折断,包括电极躯干折断和接头折断。电极折断与石墨电极和接头的自身质量、加工配合有关,也与炼钢操作有关,产生原因往往是钢厂与电极生产厂争议的焦点。
四、石墨电极消耗标准
石墨电极在高温情况下会氧化的,一般在400度时,就开始发生细微的氧化,但人眼是观察不出来的,随着温度的增加,石墨电极的氧化会加大,这时候应该加以用气体保护或抽真空来保护,例如加入氮气来保护了,一般加氮气保护可以达到2000多度,如果温度再高到3800度的时候,在石墨的表面形成石墨的蒸气;要达到这个温度,要加惰性气体才可以达到的,不然达不到;一般到4350度时,石墨电极才开始变软。石墨电极消耗标准可以根据产量法和电耗法结合一起的电量法来计算,但没有出台相应的标准,因为石墨电极消耗因素很多,不同炼钢厂商消耗量不同。更多关于石墨电极消耗问题请关注电百科,盗载必究。