Miért szükséges a felületkezelés?
A grafitelektródák három egyidejű támadásnak vannak kitéve: magas hőmérsékletű ív a csúcson, oxidáló atmoszféra az oszlop mentén, valamint mechanikus hajlítás az árbocból és a hulladéktöltetből. Az anyag természeténél fogva porózus, a pórusok az oxidáció és a repedés keletkezésének forrásai, a kúpos kötés minden csatlakozásnál feszültségkoncentrációt jelent. A felületkezelés ezt a három gyenge pontot célozza meg a felület tömítésével, a porozitás kitöltésével és a fugák geometriájának szabályozásával.
Impregnálás a sűrűség és szilárdság növelésére
Az impregnálás során az elektródát vákuum alá helyezik, és gyantát, szurkot vagy fémet nyomnak a nyitott pórusokba, majd kikeményítik vagy hőkezelik. A pórusok kitöltése növeli a térfogatsűrűséget és csökkenti a nyitott porozitást, ami növeli a nyomó- és hajlítószilárdságot, valamint lassítja az oxigén bejutását a szervezetbe. Az impregnálást ott alkalmazzák, ahol az elektródának túl kell élnie a nagy mechanikai igénybevételt, például a nagy átmérőjű UHP oszlopoknál, és a sűrűségnövekedést az ASTM C559 térfogatsűrűségi tesztje igazolja.
Anti-oxidációs felületbevonat
Az antioxidációs kezelés egy vezetőképes védőréteget képez a felületen, amely ellenáll az oxidációnak magas hőmérsékleten anélkül, hogy akadályozná az áram áramlását. A grafit körülbelül 450{6}}500 C-tól reagál a levegővel, és az oszlop oldalfala mindig ebben a tartományban helyezkedik el, így az oldalfalon történik a legtöbb fogyasztás. A bevont elektródákról közölt eredmények 19-50 százalékkal alacsonyabb elektródafogyasztást és 22-60 százalékkal hosszabb elektródák élettartamát tartalmazzák, alacsonyabb elektromos energia tonnánként acélra és kevesebb oszlopfeltöltés műszakonként.
Felületerősítés és méretszabályozás
A felületerősítés kémiai vagy fizikai eszközökkel erősebb védőréteget képez, javítva a nyomó- és húzási viselkedést. Ugyanilyen fontos a méretszabályozás: a külső átmérő a tűrésig köszörülve, a végek négyzet alakúak, a kúpos menetek a megadott kúpszögre vágva, a menetemelkedés és a befejezés, mivel a menetpontosság meghatározza a csatlakozási felületet, és a rossz érintkező túlmelegszik és eltörik. A hajlítási szilárdságot az ASTM C651 szerint négy-pontos hajlításban, a rugalmassági modulust az ASTM C747 szerint a hangsebesség és az ASTM C611 szerinti ellenállás ellenőrzi.
A kezelés hatása a legfontosabb tulajdonságokra
| Ingatlan | Felületkezelés hatása | Ellenőrzési módszer |
|---|---|---|
| Térfogatsűrűség | Növeli a pórusok kitöltésével | ASTM C559 |
| Nyitott porozitás | Csökkent | Sűrűség- és impregnálási rekordok |
| Hajlító szilárdság | Fokozott | ASTM C651 |
| Rugalmassági modulus | Besorolási sávon belül vezérelhető | ASTM C747 |
| Az oldalfal oxidációs sebessége | Vezetőképes bevonat csökkenti | Szolgáltatásfogyasztási nyilvántartás |
| Elektromos ellenállás | Az osztályzathatáron belül tartva | ASTM C611 |
Hogyan válasszuk ki a kezeléseket
A kezelés a szervizben látható hibamódot követi. Ha az elektródák a csatlakozásnál eltörnek, a válasz a menetminőség, a kúpos pontosság és a nyomaték-feltöltése, nem a bevonat. Ha az oszlop az oldalfal mentén elpárolog a változtatások között, az oxidációgátló bevonat hatásos. Ha a test megreped a mechanikai ütéstől, az impregnálás a sűrűség és szilárdság növelése érdekében a megfelelő út. Ha minden kezelést minden elektródára alkalmazunk, az növeli a költségeket anélkül, hogy a domináns meghibásodási módot kezelnénk.
Gyakran Ismételt Kérdések
Q:Mit tesz az impregnálás a grafitelektródával?
V: A nyitott pórusokat gyantával, szurokkal vagy fémmel tölti ki vákuum alatt, növeli a térfogatsűrűséget és csökkenti a nyitott porozitást, ami növeli a nyomó- és hajlítószilárdságot.
Q:Mennyivel csökkentheti az elektródafogyasztást az -oxidációgátló bevonat?
V: A bevont elektródák jelentett adatai 19-50 százalékkal alacsonyabb fogyasztást és 22-60 százalékkal hosszabb élettartamot mutatnak, a kemence gyakorlatától és a bekapcsolási időtől függően.
Q:Milyen hőmérséklettől oxidálódik a grafit a levegőben?
V: Az oxigénnel való reakció nagyjából 450-500 C-tól válik jelentőssé, ezért az oszlop oldalfala, nem az ívcsúcs a fő fogyasztási zóna.
Q:Milyen tesztek igazolják a felületkezelt elektródát?
V: ASTM C559 a térfogatsűrűséghez, ASTM C611 az elektromos ellenálláshoz, ASTM C651 a hajlítószilárdsághoz és ASTM C747 a hangsebesség szerinti rugalmassági modulushoz.
Q:A bevonat csökkenti az elektromos vezetőképességet?
V: A megfelelően összeállított antioxidációs réteg vezetőképes, így magas hőmérsékleten védi a felületet anélkül, hogy mérhető ellenállást adna az oszlopnak.