Grafit elektródák az EAF acélgyártásban: minőség kiválasztása és fogyasztás szabályozása

Egy elektromos ívkemencében olvasztó acél UHP grafitelektródát használnak 18-25 A/cm²-es EAF-terheléshez, 1,1-1,5 × 10⁻⁶/fok CTE-vel, általában 400-600 mm átmérőjű T4-es vagy T5-ös csatlakozón. A HP vagy egy kisebb átmérőjű választása korlátozza az oszlopon átnyomható teljesítményt, és ez a kupak közvetlenül megjelenik a koppintástól a koppintásig.

A válasz a transzformátorból következik. Az UHP sávban egy nagy vagy ultranagy teljesítménnyel működő elektromos ívkemence ül, és az oszlopot úgy kell méretezni, hogy áramsűrűsége a kemence üzemi árama mellett 18-25 A/cm² között maradjon. Az UHP azért van megadva, mert a minőség 1,1–1,5 × 10⁻⁶/fokon tartja a CTE-t, és 6,5 μΩ·m vagy az alatti ellenállást – ez a két tulajdonság, amely lehetővé teszi, hogy egy nagy oszlop túlélje az ismételt ívütéseket anélkül, hogy a felületen szétrepedne, vagy repedne a csatlakozásnál.

Az átmérő akkor következmény, nem szabad választás. A miénk600 mm-es UHP grafitelektródaaz a méret, amelyet általában akkor adnak meg, amikor a transzformátor az üzemi áramot az UHP sáv teteje felé tolja, mivel a nagyobb keresztmetszet több áramot visz ugyanazon a sűrűség mellett. Ugyanazon a transzformátoron egy 400 mm-es oszlopot arra kérnek, hogy nagyobb sűrűséget biztosítson, mint amennyit a sáv lehetővé tesz, és a meghibásodási mód inkább törés, semmint kecses leértékelés.

Két határvonalat érdemes egyértelműen megfogalmazni. Először is, egy olyan kemence, amelynek teljesítményszintje a HP tartományba esik, nem javul az UHP felszerelésével: az oszlop 18 A/cm² alatt működne, és a vevő fizeti a CTE árrést, amelyet az eljárás soha nem használ. Másodszor, egy adott átmérőre tervezett kemence nem tud egyszerűen nagyobbat venni – az árboc, a szorítórendszer és az oszlop mozgása az átmérő köré épül fel, így az elektródák sorrendje nem előzi meg, hanem követi a kemence kialakítását.

A kemencetípusok tipikus besorolása így néz ki.

Ez az oldal az EAF sorról szól. A másik kettő úgy tűnik, csak a határt húzza meg: az EAF, amely teljesítményprofiljában üstös kemenceként viselkedik, más eset, és ott van lefedve, ahol az üstös kemencékről van szó.

Az EAF-ben lévő elektróda nem passzív vezető. Ez egy olyan fogyóeszköz, amely egyszerre szállít áramot, hőt sugároz és erodálja az általa létrehozott ív, és annak megértése, hogy e három közül melyik a domináns, megmondja, honnan származik a költség.

Az ív az elektróda csúcsa és a törmelék vagy az olvadék között alakul ki. A csúcs nagyon magas hőmérsékletet ér el, és a grafit inkább szublimál, mint megolvad – ezért az EAF-ben az elektródafogyasztást hossz- és átmérővesztésként mérik, nem pedig érintkezési felület kopásaként. A veszteség mértéke attól függ, hogy az ív mennyi energiát ad le, és mennyi energiát nyel el helyette az oszlop.

Az ellenállás szabályozza ezt a szétválást. Az oszlop mentén az ellenállás minden mikrohm-centimétere a leadott energiát a grafit belsejében hővé alakítja, nem pedig az ívben, és ez a belső melegítés az, ami a csúcsok oxidációját és az oldalfal veszteségét okozza. Ez a mechanizmus a 6,5 ​​μΩ·m vagy az alatti UHP specifikáció mögött: ez nem egy elvont minőségjelző, hanem a szám határozza meg, hogy a kemence teljesítményéből mennyi jut el a selejthez.

A CTE a probléma másik felét szabályozza. Minden egyes hő hőciklusnak veti alá az oszlopot, és a hőmérséklet fokonkénti tágulása beállítja a feszültséget a csatlakozásnál és bármely felületi hibánál. Az 1,1–1,5 × 10⁻⁶/fok UHP adja a három fokozat közül a legszélesebb határt, ami az ív felvillanásának és leállásának pillanatában számít leginkább, amikor a hőmérsékleti gradiens az oszlop mentén a legmeredekebb.

Az áramsűrűség mindkettő felett van. Ez az egységnyi területre eső áram, és a fokozat sávjának teteje fölé tolva felgyorsítja a hegy elvesztését és növeli az ízületi törés valószínűségét. A közzétett sávok – 17 A/cm² alatti RP, 17–22 A/cm² HP, 18–25 A/cm² UHP esetén – azt a tartományt írják le, amelyben az egyes fokozatokat működésre tervezték, és a tipikus ajánlott áramsűrűség az átmérőtől és a kemence típusától függően változik.

A három kemence terhelési profilja szinte minden üzemben lévő EAF-t lefed, és mindegyik más-más válaszra vonatkozik.

A nagyteljesítményű kemence egy rövid csapról-csapra olvadó méretű transzformátorral UHP-be tartozik, 18-25 A/cm², az árboc által elfogadott legnagyobb átmérőben. Ez a modern acélgyártás szabványos konfigurációja, és a 400–600 mm-es tartományban van a legtöbb térfogat, így a választás400 mm-es grafit elektródaés egy 600 mm-es oszlopot inkább az árboc és a transzformátor rendez, mintsem preferencia szerint.

Egy közepes teljesítményű kemence, amely megolvad, de nem futja a nagy teljesítményű boltok agresszív teljesítményprogramját, a HP sávban, 17-22 A/cm² ülhet. Ugyanaz a fizikai kemence bármelyik fokozattal megépíthető attól függően, hogy az üzemeltető hogyan üzemelteti, ezért a transzformátort és az üzemeltetési gyakorlatot együtt kell olvasni, nem pedig az adattáblát.

A hosszú finomítási periódusú speciális acélokhoz használt kemence több időt tölt tartással, mint olvasztással, és effektív funkciója közelebb van a HP sávhoz még ott is, ahol az adattábla mást sugall. Ugyanez a logika magyarázza, hogy a csak tartást és melegítést jelentő üstkemencék miért 17–22 A/cm² HP-n ülnek: a fűtési ciklus rövidebb és kevésbé heves, a szükséges áramsűrűség pedig alacsonyabb.

Mindhárom profilra érvényes szabály, hogy a besorolás az ügyeleti pontot követi, nem az üzlet önleírását. A magát nagy teljesítményű üzletnek nevező, de a kemencéjét HP szolgálati helyen üzemeltető malomnak HP-t kell vásárolnia, és ennek egyértelmű kimondása hasznosabb a vevő számára, mint egy másik táblázat a névtábla-kategóriákból.

A grafitelektróda-felhasználás az EAF acélgyártásban három forrásból származik, és ezek közül csak az egyik van teljes mértékben a vevő kezében. Szándékosan nem tesszük közzé a fogyasztási arányokat kilogramm/tonna acélban, mert ezek a számok egy kemencére, a töltetkeverékre és az üzemeltetési gyakorlatra vonatkoznak, és egy általános szám idézése adatnak öltözött gyártás lenne.

A borravaló elvesztése az első forrás. Az elektróda hegye szublimál, amikor az ív ég, és a sebesség az áramsűrűségtől és attól függ, hogy mennyi oxigén éri el a csúcsot. A vevő az áramsűrűségen keresztül szabályozza – a minőségi sávon belül maradva, nem pedig a csúcsra tolva – és a habos salak gyakorlatával, amely megvédi a csúcsot a légkörtől.

Az oldalfal oxidációja a második. A kemence légkörében lévő oxigén megtámadja a salakvonal feletti oszlopot, és a veszteség mindenhol felgyorsul, ahol a felület forró. A vevő salakos gyakorlattal, a kemence teteje körüli tömítéssel szabályozza, és úgy, hogy az oszlopot nem fűti melegebben, mint amennyit a folyamat megkövetel – ami visszahurkolja az ellenállást és az áramsűrűséget.

A Breakage a harmadik és a legdrágább eseményenként. A törött oszlop leveszi a hőt, és gyakran károsítja a környező berendezést. Ennek okai inkább mechanikaiak, mint termikusak: nem a megfelelő specifikációnak megfelelően meghúzott kötés, nem illeszkedik a dugaszolóaljzathoz, töltés közben leesett oszlop, vagy az elektródán landoló selejt töltés. A vevő a kezelési fegyelem és a bejövő ellenőrzés révén ellenőrzi, nem pedig a specifikációkon keresztül.

Az internalizálásra érdemes minta az, hogy a specifikáció a három forrás közül kettőt, a fegyelem pedig a harmadikat szabályozza. Magasabb minőség vásárlása nem tudja kompenzálni azt a töltési gyakorlatot, amely nehéz hulladékot ejt az oszlopra, és semmilyen gondos kezelés nem fogja megmenteni azt az oszlopot, amely tartósan az aktuális sűrűségi sáv felett fut.

Az EAF beérkező ellenőrzése gyors, ha a dokumentumok megfelelőek, mert az ellenőrzések azok, amelyeket a COA már jelent.

Az ASTM C611 elleni ellenállás az első. UHP esetén 6,5 μΩ·m vagy az alatt kell lennie, és a tanúsítványnak meg kell neveznie a módszert, nem pedig az eredményt minőségileg leírni. Az 1,68 g/cm³ vagy annál nagyobb térfogatsűrűség és a 11,0 MPa vagy annál nagyobb hajlítószilárdság az UHP esetében a következő kettő, a hajlítószilárdság pedig az a tulajdonság, amely a legközvetlenebbül jelzi előre, hogy egy oszlop túléli-e a kezelést és a töltést.

A 0,5%-os vagy az alatti hamu könnyen kihagyható okból számít: a hamu a nem szénfrakció, és hatással van a csúcs oxidációs viselkedésére és arra, hogy az elektróda milyen mértékben járul hozzá nemkívánatos anyagokkal az olvadékhoz. Egy tiszta acélt gyártó üzlet esetében ez kohászati ​​szempont, nem csak specifikációs vonal.

A CTE 1,1–1,5 × 10⁻⁶/foknál UHP esetén lezárja a készletet. Mivel a CTE-t nem mindig jelentik minden COA-n, a gyakorlati ellenőrzés célja annak megerősítése, hogy az érték a gyártási tételre vonatkozóan van-e megadva, nem pedig a minőségre jellemző értékként, és összehasonlítani kell az ugyanazon szállítótól származó előző tétellel, nem pedig csak a specifikációval.

Agrafit elektróda COAA bejövő elektródákon működő acélgyárak ellenőrzése egy teljes audit során meghaladja ezt az ötöt, de öt a minimális üzemi minimum egy rutin szállítmánynál. Bármi, ami kötegszám nélkül érkezik, vagy olyan COA-val, amely módszerek nélkül jelenti az eredményeket, nem tesztelhető szállítmány.

Milyen minőséget használnak az EAF acélgyárak?

A nagy teljesítményű és ultranagy teljesítményű elektromos ívkemencék UHP-t használnak, a 18–25 A/cm² sávban, 1,1–1,5 × 10⁻⁶/fok CTE-vel és 6,5 μΩ·m vagy az alatti ellenállással. A gyengédebb teljesítményű programot futtató közepes teljesítményű kemencék 17–22 A/cm² teljesítményt tudnak használni. Az osztályzat a transzformátor és az üzemeltetési gyakorlat által meghatározott munkapontot követi, nem az üzlet adattábláját.

Milyen átmérőjű 100 t kemencét kell használni?

Az átmérő a transzformátor és az árboc kialakítását követi, nem pedig a csap súlyát, így egy 100 tonnás kemence jogosan építhető különböző átmérők köré. Ellenőrizze az árboc és a szorítórendszer által elfogadott átmérőt, majd ellenőrizze, hogy az így kapott áramsűrűség üzemi áramnál a 18-25 A/cm² UHP sávon belül marad-e. Ha nem, akkor rossz az átmérő vagy a minőség.

Miért változik az elektródák fogyasztása a fűtések között?

Három forrás hajtja: hegyszublimáció, oldalfal oxidáció és törés. A hegy vesztesége az áramsűrűségtől és a csúcsot elérő oxigéntől függ; az oxidáció a salakgyakorlattól és a tetőtömítéstől függ; A törés mechanikai jellegű, és általában az ízületek meghúzására, a mellbimbó illesztésére vagy a töltés gyakorlatára vezethető vissza. Csak az elsőt szabályozza alapvetően a specifikáció.

Hogyan csökkenthetem az elektródatörést?

Kezelje kezelési és ellenőrzési problémaként, nem pedig specifikációs problémaként. Erősítse meg a mellbimbó típusát a gyártó rajza alapján, húzza meg az illesztéseket a megadott eljárás szerint, az összeszerelés előtt ellenőrizze, hogy nem sérült-e szállítás közben, és töltés közben ne kerüljön nehéz hulladék az oszlopra. A magasabb fokozat nem javítja azt a töltési gyakorlatot, amely során hulladékot ejtenek az elektródára.

A nagyobb áramsűrűség mindig gyorsabb olvadást jelent?

Nem. A besorolási sáv teteje felett az extra áramsűrűség inkább csúcsveszteséggé, oxidációvá és ízületi feszültséggé alakul át, semmint több hővé a hulladékban. Mindegyik fokozatnak van egy munkasávja – 17 A/cm² alatti RP, 17–22 HP, 18–25 UHP esetén –, és a leggyorsabb olvadás a sáv tetejéhez közeli, nem azon túli működésből származik.

Az EAF-nek valaha is HP-t kellene futtatnia UHP helyett?

Igen, ahol a transzformátor és az üzemeltetési gyakorlat a munkapontot a 17-22 A/cm² sávba helyezi. Egy közepes teljesítményű kemence, amely nem futtat agresszív teljesítményprogramot, nem részesül az UHP-ből, mert az oszlop 18 A/cm² alatt működne. Az osztályzatot az ügyeleti ponthoz igazítsa, ne az üzlet kategóriájához.

Mondja el nekünk az átmérőt, a minőséget, a hosszt és a mellbimbó típusát, és műszaki csapatunk megerősíti a specifikációt és a szállítási ütemtervet.WhatsApp: +86 155 1882 4805 · E-mail: inquiry@zaferroalloy.com· vagy küldje el az űrlapot oldalunkonkapcsolati oldal.

Átmérő:

Minőség (RP/HP/UHP):

Hossz (mm):

Mellbimbó típusa (T3/T4/T5/T6):

Havi mennyiség (t):

Cél port:

Irányár (nem kötelező):