Elektrody grafitowe dużej mocy do produkcji stali w elektrycznym piecu łukowym

Elektroda grafitowa HP spędza swój czas pracy w nieprzyjaznym miejscu. Znajduje się pośrodku elektrycznego pieca łukowego, przewodzi prąd o natężeniu 17–22 A/cm² i jest o to proszony podczas ładowania złomu nad głową, podczas gdy żużel pieni się wokół jego końcówki oraz gdy program zasilania przechodzi w górę i w dół przez stopiony materiał. Nikt nie kupuje elektrody, żeby przetrwać w laboratorium. Zakup jest oceniany na podstawie tego, ile ton wyprodukuje, zanim będzie konieczna wymiana, oraz na ile część tej wymiany wynika z warunków, które huta może faktycznie kontrolować.

To kadrowanie zmienia to, na co powinien patrzeć kupujący. Zamiast porównywać etykiety gatunków, przydatne są pytania: jak gatunek HP zachowuje się w warunkach trzech specyficznych mechanizmów, które go powodują – utleniania, szoku termicznego i ruchu elektromagnetycznego – jaki zakres średnic odpowiada zadaniu i jakie praktyki stosowane na dnie pieca wydłużają żywotność prawidłowo określonej kolumny. W tym artykule opisano te w tej kolejności.

Szkody wyrządzają trzy mechanizmy, które działają łącznie, a nie osobno.

Utlenianie jest pierwszym. Grafit spala się w obecności tlenu w podwyższonej temperaturze, a ścianaElektroda grafitowa HP 400mmpowyżej linii żużla jest wystawiony na działanie atmosfery pieca przez całe ciepło. Zużywana część nie jest wymieniana, więc korpus nad łukiem z czasem staje się cieńszy, podczas gdy przepływający przez niego prąd pozostaje taki sam. Dlatego utlenianie to nie tylko kwestia trwałości, ale także gęstości prądu: korpus o natężeniu znamionowym 22 A/cm², gdy nowy ma większą gęstość, gdy jego przekrój poprzeczny zostanie zniszczony. Pienienie się żużla i dobre pokrycie kąpieli ograniczają narażenie, dlatego też praktyki piecowe polegające na utrzymywaniu łuku pod ziemią mają bezpośredni wpływ na żywotność elektrody.

Szok termiczny to drugie. Elektroda nagrzewa się w miejscu łuku i pozostaje stosunkowo chłodniejsza wyżej w kolumnie, zatem każda zmiana mocy i każdy ładunek wprowadza korpus i złącze w nowy stan naprężenia. Materiał HP ma rozszerzalność cieplną wynoszącą 1,6–2,4 ×10⁻⁶/stopień, w porównaniu z 2,2–2,9 ×10⁻⁶/stopień w przypadku zwykłej mocy, co sprawia, że ​​gatunek ten lepiej znosi te cykle niż gatunek niższy. Liczba rozszerzeń nie jest abstrakcyjna: opisuje dokładnie obciążenie objawiające się pękniętym smoczkiem.

Ruch elektromagnetyczny jest trzecim. Prąd łuku wytwarza siły działające na kolumnę, a w piecu trójfazowym elektrody oddziałują. Ruch jest niewielki w wartościach bezwzględnych i ma stały efekt, obciążając raczej staw niż ciało. Pochłania go smoczek prawidłowo dokręcony i dopasowany do średnicy korpusu; ten, który jest luźny, uszkodzony lub ma zbyt mały rozmiar, wkręca go w gwint.

Łączy je to, że żaden z nich nie jest wyłącznie własnością materialną. Utlenianie zależy od atmosfery i zasięgu; szok termiczny zależy od programu mocy; ruch elektromagnetyczny zależy od stanu stawów. Stopień wyznacza sufit, a praktyka operacyjna określa, jak blisko tego sufitu faktycznie przebiega kolumna.

Produkcja stali EAF zwykle wykorzystuje gatunki HP lub UHP wElektroda grafitowa HP 450mmzakres rozmiarów, przy czym szerszy zakres 400–600 mm obejmuje większość pieców do topienia. Wybór średnicy zależy od prądu dostarczanego przez transformator i wysokości kolumny, na jaką pozwala dach, a nie od tego, co akurat znajduje się w magazynie.

Mniejsze piece i stacje kadziowe znajdują się w dolnej części serii, od 250 mm w górę. Większe piece do topienia skupiają się w paśmie 400–600 mm, gdzie większa sekcja przenosi prąd topienia o gęstości wewnątrz okna HP i utrzymuje obciążenie złącza w granicach tego, co może wchłonąć złączka. Piec, który zwiększa swój program mocy bez zwiększania średnicy, powoduje, że istniejąca kolumna przesuwa się bliżej jej pułapu znamionowego, co skraca żywotność w sposób, który łatwo można błędnie odczytać jako problem z jakością.

Gwinty T3, T4, T5 i T6 są dopasowane do średnicy korpusu i obciążenia kolumny. Kształt gwintu i stożek muszą dokładnie pasować do współpracującej elektrody: złączka T4 w korpusie obrobionym dla T4 jest prawidłowa, a wszelkie niedopasowania na złączu powodują koncentrację prądu w obszarze styku i podwyższenie lokalnej temperatury. To właśnie tam zwykle zaczyna się awaria złącza i zaczyna się niezależnie od tego, czy jest to klasa HP, czy UHP.

Długość też ma znaczenie. Dłuższa kolumna przenosi większy ciężar i większy moment zginający na złączu, więc ta sama średnica w wyższym piecu powoduje większe wymagania dla połączenia. Frezarki, które zmieniają wysokość dachu lub konfigurację kolumn bez ponownego sprawdzania serii gwintów, zwykle później znajdują słaby punkt.

Zarządzanie zużyciem to głównie zbiór decyzji operacyjnych, a te, które są istotne, są spójne dla wszystkich typów pieców.

Utrzymuj łuk zakryty. Spienianie żużla i pokrycie kąpielą zmniejszają ekspozycję na tlen, który napędza utlenianie. Jest to największa pojedyncza dźwignia, którą można sterować i jest to praktyka pieca, a nie specyfikacja elektrody. Młyn pracujący z nieosłoniętym łukiem zużyje więcej elektrody tego samego gatunku i przy tym samym prądzie niż młyn wykorzystujący spieniony żużel.

Zaprogramuj moc zamiast ją zwiększać. Gwałtowne zmiany kranu i prądu powodują obciążenie termiczne korpusu i złącza. Tam, gdzie harmonogram topienia pozwala na rampę, a nie na etap, elektroda podlega mniejszemu cyklowi odkształcenia przy tej samej całkowitej energii. Nie zmienia to wymagań dotyczących oceny; zmienia to, jak ciężko pracuje się nad oceną.

Kontroluj makijaż stawów. Prawidłowy moment obrotowy, czyste gwinty, brak uszkodzeń podczas manipulacji i zakaz ponownego użycia naprężonej złączki. Awaria złącza jest najbardziej destrukcyjną formą zużycia, ponieważ powoduje wycofanie kolumny z eksploatacji, a nie jej stopniowe skracanie.

Śledź utratę sekcji, a nie tylko uszkodzenia. Kolumna, która przerzedza się powyżej linii żużla, zbliża się do granicy swojej wartości znamionowej, mimo że nic jeszcze nie uległo awarii. Rejestrowanie zużycia elektrody w przeliczeniu na tony wytopu i odnotowanie, gdzie w kolumnie występuje ubytek, pozwala odróżnić utlenianie od pęknięcia i wskazać właściwe działanie naprawcze.

Dopasuj średnicę do prądu faktycznie płynącego przez młyn. Ciała o zbyt małych rozmiarach zużywają się szybciej, ponieważ zaczynają bliżej swojego pułapu znamionowego; nadwozia o dużych rozmiarach przewożą więcej materiału, niż wymaga tego obowiązek. Prawidłowy rozmiar to taki, który umieszcza obliczoną gęstość wewnątrz pasma HP z marginesem na górnym końcu.

Nic z tego nie jest gwarancją konsumpcji. Warunki pieca są różne i dostawca, który obiecuje dane dotyczące zużycia, nie znając pieca, zgaduje. Dostawca może dostarczyć gatunek, którego rozszerzalność, rezystywność i gęstość są dokumentowane partia po partii, tak aby walcownia mogła odróżnić problem z elektrodą od problemu operacyjnego.

W przypadku obowiązków EAF certyfikat ma znaczenie, ponieważ jest to jedyny dokument mówiący, jaka właściwie jest dostarczona partia. Oporność HP jest określona na poziomie mniejszym lub równym 6,5 μΩ·m zgodnie z certyfikatem COA, a gęstość nasypowa jest również podawana zgodnie z certyfikatem COA, a nie stałą wartością katalogową, zatem dokument partii jest zapisem wiążącym.

W certyfikacie należy podać zmierzoną rezystancję sufitu, zmierzoną gęstość nasypową i współczynnik rozszerzalności w zakresie 1,6–2,4 ×10⁻⁶/stopień. Jeżeli wymaga tego zamówienie, zewnętrzna kontrola przeprowadzona przez firmę SGS lub BV potwierdza partię, a nie system, a podmiot certyfikujący podróżuje z przesyłką, dzięki czemu odbiorca może dopasować dokument do palety.

Uszkodzenie elektrody podczas pracy jest często obwiniane za gatunek, gdy certyfikat wskazuje, że gatunek był prawidłowy. Bardziej użyteczny odczyt ma charakter porównawczy: partia, której zmierzona rezystywność znajduje się blisko sufitu, będzie w kolumnie cieplejsza niż ta, która znajduje się znacznie poniżej niego, przy tej samej specyfikacji nominalnej. Tę różnicę widać w certyfikacie jeszcze zanim elektrody dotrą do pieca i dlatego warto o to poprosić.

Porównanie ocen, które ignoruje dokumentację, porównuje broszury. Trzy pytania oddzielają dostawców, którzy mogą wspierać EAF, od tych, którzy mogą wysłać kontener.

Po pierwsze, czy dostawca może określić drugorzędne właściwości oferowanego gatunku – rozszerzalność, rezystywność, gęstość – i podać je w poszczególnych seriach, a nie w pojedynczej linii katalogowej? Po drugie, czy seria złączy jest dopasowana do średnicy i potwierdzona przy odbiorze towaru, podczas kontroli gwintu, a nie kontroli rozmiaru nominalnego? Po trzecie, czy przesyłka dociera z certyfikatem COA i, w razie potrzeby, z kontrolą strony trzeciej?

Dostawca pracujący zgodnie z ISO 9001 z inspekcją SGS lub BV na żądanie i certyfikatem autentyczności każdej partii odpowiada na wszystkie trzy pytania. Kod HS 8545.11 powinien pojawiać się na dokumentach handlowych, aby klasyfikacja nie opóźniała odprawy celnej. Zestaw dokumentacji opisany jest na stroniestrona kontaktowa, a ta sama seria obejmuje aElektroda grafitowa HP 250mmdo mniejszych pieców i stacji kadziowych, gdzie nie jest wymagana kolumna pełnego topienia.

Czy gatunek HP czy UHP jest lepszy do produkcji stali EAF?

Obydwa są stosowane w topieniu EAF, a wybór zależy od gęstości prądu. UHP ma wartość znamionową 18–25 A/cm² i jest przeznaczony do pieców o dużej mocy z długimi kolumnami i agresywnymi programami mocy. HP ma wartość znamionową 17–22 A/cm² i mieści się w środku zakresu EAF – piece do topienia, które pracują z rzeczywistą mocą, ale nie na górze okna UHP, a obok nich pracują kadzie lub stal specjalna. Nakładające się pasmo pomiędzy 18 a 22 A/cm² oznacza, że ​​sama wartość gęstości nie decyduje; cykl i kolumna to robią.

Jakiej średnicy elektrody używa typowy EAF?

Produkcja stali EAF zwykle obejmuje średnice w zakresie 400–600 mm, przy czym gatunek HP lub UHP jest dopasowany do transformatora. Mniejsze piece i stacje kadziowe są umieszczone niżej w seriach 250–600 mm. Średnicę należy obliczyć na podstawie prądu wtórnego i przekroju, a nie wybierać z przyzwyczajenia - ten sam prąd płynący przez mniejszy korpus daje większą gęstość i krótszą żywotność.

O ile utlenianie skraca żywotność elektrody?

Nie ma jednej liczby, ponieważ utlenianie zależy od pokrycia żużlem, atmosfery pieca, czasu między kranem i położenia elektrody względem kąpieli. Można powiedzieć, że utlenianie trwale usuwa sekcję, a usunięta sekcja zwiększa lokalną gęstość prądu na pozostałym korpusie. Kolumna dobrze pokryta spienionym żużlem wytrzyma dłużej niż odsłonięta kolumna o tym samym gatunku i średnicy. Pomiar ubytku przekroju w tonach wytopu jest bardziej przydatny niż jakiekolwiek ogólne szacunki.

Czy można zmniejszyć zużycie elektrody bez zmiany jej gatunku?

Tak, na kilka sposobów. Utrzymywanie łuku pokrytego żużlem zmniejsza narażenie na tlen; siła pochylania zamiast stopniowania zmniejsza obciążenie termiczne ciała i stawu; prawidłowy moment obrotowy połączenia i stan gwintu zapobiegają awariom powodującym wycofanie kolumny z eksploatacji; a śledzenie miejsca utraty przekroju oddziela utlenianie od pęknięcia. Żadne z nich nie zmienia wymagań dotyczących oceny, ale wszystkie zmieniają intensywność pracy nad oceną.

• Trzy mechanizmy zużywają elektrodę HP podczas pracy EAF: utlenianie powyżej linii żużla, szok termiczny spowodowany cykliczną zmianą zasilania i obciążenie elektromagnetyczne na złączu.
• Topienie EAF zwykle przebiega w średnicach 400–600 mm ze złączkami T3 – T6; średnica powinna podążać za prądem wtórnym, a nie przyzwyczajeniem.
• Rozszerzalność cieplna HP wynosząca 1,6–2,4 ×10⁻⁶/stopień sprawia, że ​​gatunek ten wytrzymuje jazdę na rowerze lepiej niż zwykła moc przy 2,2–2,9 ×10⁻⁶/stopień.
• Kontrola zużycia to głównie praktyka piecowa – pokrycie żużlem, zwiększanie mocy, tworzenie połączeń i śledzenie ubytku przekroju, a nie samego pęknięcia.
• Rezystywność HP jest mniejsza lub równa 6,5 ​​μΩ·m zgodnie z certyfikatem COA, a gęstość jest podana zgodnie z certyfikatem COA, zatem certyfikat partii jest zapisem potwierdzającym klasę.

Jeśli budujesz lub odnawiasz układ zasilania EAF, dane decydujące o specyfikacji to te, które ma tylko Twoja instalacja: moc transformatora, kran roboczy, wysokość kolumny i dopuszczalna średnica dachu. Wyślij je, a gatunek i średnicę można porównać z zakresem 17–22 A/cm², a nie z założeniami.

Średnica elektrody (mm): ______

Ocena w widoku (RP / HP / UHP): ______

Długość (mm): ______

Typ złączki (T3 / T4 / T5 / T6): ______

Ilość miesięczna (t): ______

Port docelowy: ______

Planowana moc transformatora (opcjonalnie): ______

Wyślij toWhatsApp: +86 155 1882 4805w celu bezpośredniej wymiany technicznej, lubE-mail: inquiry@zaferroalloy.comgdzie korespondencja musi być prowadzona wraz z pakietem akceptacyjnym. Obydwa docierają do tego samego działu technicznego i obaj sporządzają pisemną specyfikację.

Partie są wysyłane z certyfikatem COA, przeprowadzana jest kontrola strony trzeciej przez firmę SGS lub BV, jeśli wymaga tego zakup, a dostawca działa zgodnie z normą ISO 9001 w ramach kodu HS 8545.11. ZhenAn International Co., Limited obejmuje pełną serię HP 250–600 mm, z opcjami nypli dla T3 do T6.

• Co powoduje utlenianie elektrody grafitowej podczas pracy w wysokotemperaturowym elektrycznym piecu łukowym?- mechanizm utraty przekroju powyżej linii żużla.
• W jaki sposób rozszerzalność cieplna elektrody grafitowej wpływa na wydajność podczas szybkich zmian temperatury pieca?- dlaczego zwiększanie mocy ma znaczenie dla ciała i stawów.
• W jaki sposób kupujący mogą ocenić wytrzymałość elektrody grafitowej na zginanie w wymagających warunkach pieca?- ocena mechaniczna słupów pod wpływem zginania i obciążenia termicznego.