石墨電極的消耗機理有哪些原因?
電爐煉鋼石墨電極的耗費主要與工作電極資料自身的質量管理以及爐子的情況,如新舊爐子,是否有機械設備毛病,是否能夠連續進行出產等有關;和煉鋼作業,例如:鍛煉鋼、吹氧時間、裝載條件等。
石墨電極主要作為電弧煉鋼爐的導電資料,因此查核石墨電極的運用性能主要看煉鋼過程中石墨電極的耗費,每噸電爐鋼的石墨電極耗費量首先與電極自身質量有關,也與煉鋼設備與鍛煉工藝(如鍛煉時經過電極的電流密度、鍛煉鋼種、廢鋼質量吹氧持續時間和是否用石墨電極增碳等)聯系很大,石墨電極在電爐煉鋼中的耗費可分解為四部分。
一、電極點部耗費
電極點部耗費包含電弧高溫引起的提高以及電極點部與鋼水及爐渣化學反響的丟失,電極點部的高溫提高速率(kg/h)主要取決于經過電極的電流密度,其次與電極點部氧化后的直徑大小(構成錐體)有關。
電爐煉鋼過程中在熔化或構成泡沫渣的階段,部分熔融狀態的爐渣噴濺到電極外表,這種富氧爐渣與電極的反響速度是比較快的,電極與鋼水及爐渣在必定溫度下發生如下化學反響:
Fe2O3+3C→2Fe+3CO
3fe+c→fe3c
Cao+3c-→CaC2+co
電極點部的耗費還與是否用電極刺進鋼水增碳有關。
二、電極外圓外表的氯化丟失
石墨電極的化學成分主要是碳,碳在必定條件下與空氣、水蒸氣、二氧化碳會發生氧化反響,反響的速率依當時爐膛內的溫度和氣氛性質而定。
電極外圓外表的氧化丟失是單位氧化速率(kg/(m2·h))和露出面積的乘積。近年來為了提高電爐鍛煉速度,多采用吹氧操作,導致電極的氧化丟失添加。一般情況下,電極外圓外表的氧化丟失要占總耗費的一半左右,在鍛煉過程中電極逐步被氧化成錐形,假設電極未氧化時直徑為D,電極下端部氧化后直徑為d, 則電極外圓外表的氧化丟失顯然與d/D的大小成比例,d/D越小,闡明電極外圓外表氧化快;d/D越大、闡明外圓外表氧化比較緩慢,在煉鋼過程中常常調查電極的錐度是衡量電極抗氧化才能的直觀辦法。
三、電極或接頭的殘體丟失
電極連續運用到上下兩根電極連接處的一小段電極或接頭(即殘體)很簡單墜落而添加耗費,這種殘體丟失與接頭形狀有關,圓柱形接頭幾乎不可避免地都有殘體丟失,圓錐形接頭基本可不發生殘體丟失,造成殘體丟失的其他原因還有殘體上裂紋或殘體因振蕩、碰擊而墜落。
四、電極折斷、外表脫落及掉塊的丟失
這一部分丟失統稱為機械丟失(區別于上述以氧化為主的化學反響丟失),電爐鋼廠一般將以氧化及高溫下提高等不可避免的電極耗費稱為"凈耗","凈耗"加上折斷等機械丟失和殘體丟失稱為"毛耗",機械丟失的主要內容及發生原因舉例于表2—8所示。綜合以上石墨電極在電爐上的四種耗費要素,對于高質量的石墨電極,而且電爐在精心操作的條件下,每噸電爐鋼耗費的石墨電極數量中端部耗費約占30%~60%,外圓外表耗費約占30%~60%,殘體丟失約占4%~10%,機械丟失約占1%~15%。

