電弧爐冶煉中石墨電極的消耗

隨著中國經濟的迅速發展，各行各業對特殊鋼的需求變得越來越廣泛，這導致了迅速發展 電弧爐煉鋼技術。大容量和超高電動電弧爐和大型爐煉油技術已成為現代鋼鐵行業的象徵。這些電爐都使用不同規格的超高功率石墨電極。

隨著電弧功率的持續改善和冶煉技術的連續優化，石墨電極的物理和化學指數必須越來越高，並且消耗指數越來越低。由於石墨電極在冶煉中佔一定比例的成本並具有大量消費，因此所有製造商都非常關注石墨電極的消耗和使用效果，該石墨電極的消耗和使用效果也包括在生產中作為重要的評估指數。

EAF冶煉過程中石墨電極的消耗機制

作為電弧爐冶煉中的導電材料，石墨電極的消耗與電動工作的消耗成正比。現代電動弧熔爐鋼製造使用電能和化學能作為熱能來實現“四個去除”（p，c，c，o，s）的目的調整“（溫度和成分）在鋼製過程中。石墨電極的使用性能主要反映在是否適用以及消耗多少，而電極的消耗與其自身質量直接相關。電弧爐中石墨電極的消耗主要由以下部分組成。

1.電爐中石墨電極末端和圓柱表面的消耗

電弧爐中石墨電極產生的電弧可以分為長，中和短弧，而熔融電荷和溫度升高取決於電弧電。電弧長度與次級電壓成正比，與次級電流和加熱速率成反比。為了提高冶煉速度並大大縮短了冶煉時間，採用了高化學能量操作的強迫氧氣吹氣，這為石墨電極的氧化阻力和熱衝擊電阻提供了更高的要求。冶煉中石墨電極的結束消耗包括在高溫的高溫和與熔融鋼和鋼爐接觸時產生的化學反應產生的昇華。石墨電極的氧化損失約佔總消費的2/3。它的氧化損失是單位氧化速度和麵積的產物，並且與時間成正比。加熱時間的冶煉時間越長，消費量就越大。因此，有必要在電弧爐的電極上安裝水冷噴霧系統。在正常的冶煉中，進入熔融鋼的石墨電極的碳含量通常約為0.01％，並且正常的終端消耗開關處於非錐形形狀。

2.在冶煉中產生的石墨電極的殘留消耗

殘留消耗是指非生產消耗部分，即由於某種原因，最低電極掉入爐子並成為最終廢物並離開生產過程。殘留物的產生不僅與關節和電極的內部質量有關，而且與爐中的分佈，爐中的大氣和電力傳輸操作有關。主要外觀現像是：殘留物的底端有尾巴裂紋和大縱向裂縫或裂片；關節不緊密，這會導致關節因氧化而掉落或破裂。連接沒有到位或配件不好，導致掉落或破裂；由於外力，電極在關節或孔的底部斷裂；由於外力，電極在關節內部或孔內被損壞。由於爐子中的不合理分佈，電極可能會嚴重破壞，這導致鑽孔後大面積的物質崩潰或電力傳輸曲線的不合理操作；電極本身的質量差。在確保電極質量的前提下，損失的這一部分在正常生產中並不大，但直接用戶非常重視它。

3.電極表面被氧化和剝離，伴隨著裂紋和碎裂的消耗

在正常的冶煉產生中，如果石墨電極的表面不均勻或伴有剝離和碎屑，則熔融鋼中存在碳化力問題。一方面，這種現象反映了電極的氧化耐藥性和熱衝擊阻力。另一方面，冶煉中的水平氧氣吹出時間過長或過大的氧氣吹氧氣會導致爐子和爐子上的嚴重氧氣富集，這會增加電極的過氧化損失；其次，如果嚴重崩潰，也必須考慮電極問題。這種異常消費是對產品內部質量和技術服務水平的測試。

4.冶煉過程中石墨電極破裂引起的直接損失

這是一種普遍的現象，石墨電極在所有電爐冶煉中斷裂，也是影響消耗的主要因素。連續消費和在復雜的環境中使用偶爾破裂是正常的，但是連續破裂並不正常。原因與許多因素有關。通常，它可以分為：人工破裂和機械破裂。人工破裂主要包括：舉重期間的顛簸和刮擦，連接不正確或方法，持有人的滑動不正確，硬碰撞或傳輸控制敏感性等等。同時很難區分。主要有以下現象：

（1）電極損壞

首先，電極可能具有結構缺陷，強度可能很低。其次，在冶煉過程中滲透後仍有短暫的弧操作，並且材料塌陷的橫向衝擊力更大。第三，爐子上的三相電極並非垂直，並且存在諸如懸掛爐爐渣或刮爐蓋等現象。聲音斷斷續續時，聲音清晰起來。

（2）斷裂的電極孔底部

首先，電極末端結構鬆動或具有暗線，關節和孔不當匹配，或者材料差的線性膨脹係數不匹配；其次，整個相電極不是同心的，電極的行進太長或上升和下降不敏感。第三，爐中的襯裡是不合理的，電極下有非導電物體。斷開時，聲音並不大，但傾斜度很重。

（3）連接器不規則斷裂

首先，關節處理的錐度不同，或者關節孔的橢圓形太大。其次，連接過程中孔中灰塵過多引起的過度接觸性使關節線的局部氧化太快。第三，電極連接沒有到位，也不滿足扭矩要求，從而導致鬆動。第四，支架是傾斜的，電極與爐蓋孔沒有同心。聲音斷裂時聲音清晰又小。

（4）關節定期斷裂

首先，關節本身的質量差異很大，關節的強度無法滿足冶煉爐的要求；其次，電極孔和關節耐受性不正確匹配，或者耦合扭矩無法滿足要求，從而導致屈曲；第三，電源中的次級電流的波動範圍太大或突然增加，最大瞬時電流大於額定值的1.2倍以上；第四，當輸入功率太大時，熱振動太大，電極連接易於紅色，表明過度電阻。當聲音被打破時，聲音很乏味。