电炉冶炼中影响石墨电极消耗的因素

发布时间:2021-04-27 10:21浏览次数:
    炼钢工艺中的电弧炉冶炼有粗炼和精炼之分,但均由石墨电极把电能传入电炉内而转变成热能达到升温熔化固体炉料的目的。粗炼是以熔化废钢并排出有害气体和杂质为目的的氧化过程,精炼同是以升温来调整钢种元素和去气去杂质的还原过程。由此可见,电弧炉冶炼就是利用石墨电极调节炉温来实现氧化还原反应而达到炼钢工艺要求的。冶炼中广义的石墨电极的消耗可分为有功消耗,也自然消耗或叫技术消耗。无功消耗是未参加加热过程或未完全参加加热过程的有形消耗,也是非技术性消耗。
影响石墨电极消耗的主要因素
电炉炼钢中对石墨电极的消耗贯穿在整个冶炼工艺过程中,其消耗大小受许多因素影响,这里仅为冶炼过程的操作来做以剖析。
1.废钢质量差或配比不当致使造渣效果不好而延长冶炼时间
加料次数和穿井资料增多加大了电极底部的损坏及折断概率;冶炼时间加长是导致电耗与电极消耗与损失上升的直接因素。
2.电炉供电设备与电极规格品种不匹配
电弧炉送电是高流低压操作。若供电设备能力过大而超出电极极限负荷时,起弧5~10min内电极则有由下至上的发红现象,联接处界线十分明显且大多有折断事故发生;电流过高或波动过大,联接处接头折断频率提高而且底部消耗呈锥尖状。若供电能力低,炉温在有效中热时间内达不到工艺要求将需延时操作。超负荷与超时操作对石墨电极的损失和消耗是最大的。
3.氧化期强制增大化学能和提高冶炼强度
冶炼中强制加大吹氧量(一般小于45m³/t)以达到快速熔化和提高炉温,这样易使炉况恶劣而且炉内和炉上呈富氧状态,使每相电极都处在高温火焰之中。电极处在这种炉况环境时,大多有起层和表面氧化严重现象。
4.电炉的配置和操作的技术性
现代电弧炉与传统电炉有本质的差异,超高功率大型化电弧炉及热装炼钢工艺的出现提高了冶炼强度和产能,从而对石墨电极的质量也提出了更高的技术要求。操作中对送电曲线和挡位的选择,对起弧和稳弧电压电流的控制,对长、中、短弧的配合使用,水冷系统的配置和应用等,都对电极的使用寿命和消耗起到了关键作用。
5.石墨电极的质量
现在电弧炉的冶炼和工艺对石墨电极的抗氧化性能及抗热震性能要求越来越强烈,而且由于质量波动造成的消耗过高深受直接使用者的极大关注。所以石墨电极质量的均衡性和稳定性是决定消耗大小的最重要因素。
石墨电极消耗高低的对比分析:
冶炼电弧炉在一定时期内的工艺和运行状况变化不大时,对石墨电极的消耗水平也是基本均衡的。随着炉龄的延长或工艺的变化,对电极的消耗也有所波动则是很正常的。那么,在同一台电弧炉上有同一家的产品时,其消耗波动却被用户看得很重,就此提出的异议已经是普遍现象。任何一种产品的质量都有波动性,但波动的幅度大小则反映出了生产厂家的技术装备水平和综合管理水平。
 

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