Високопотужні графітові електроди для виробництва сталі в електродугових печах

Графітовий електрод HP проводить свій термін служби в агресивному місці. Він розташований у центрі електродугової печі, пропускає струм 17–22 А/см², і його просять робити це, поки брухт завантажується над головою, поки шлак піниться навколо його наконечника, і поки програма живлення крокує вгору та вниз через розплав. Ніхто не купує електрод, щоб вижити в лабораторії. Закупівлю оцінюють за тим, скільки тонн він виробляє до того, як його доведеться замінити, і скільки цієї заміни обумовлено умовами, які завод міг фактично контролювати.

Це обрамлення змінює те, на що повинен дивитися покупець. Замість порівняння етикеток класу, корисні запитання: як клас HP поводиться під дією трьох конкретних механізмів, які його зношують – окислення, термічний удар та електромагнітне переміщення – який діапазон діаметрів відповідає умовам експлуатації та які практики на дні печі подовжують термін служби правильно визначеної колони. Ця стаття розглядає їх у такому порядку.

Три механізми завдають шкоди, і вони діють у поєднанні, а не окремо.

Окислення - перше. Графіт горить у присутності кисню при підвищеній температурі, а стінка анГрафітовий електрод HP 400 ммвище шлакової лінії піддається впливу атмосфери печі протягом усього тепла. Частина, яка споживається, не замінюється, тому тіло над дугою з часом стає тоншим, а струм, який він пропускає, залишається незмінним. Ось чому окислення — це не лише проблема довговічності, але й проблема поточної щільності: новий корпус із номінальним тиском 22 А/см² має вищу щільність, коли його поперечний переріз з’їдено. Піноутворення шлаку та хороше покриття ванни обмежують вплив, тому методи печі, які зберігають приховану дугу, безпосередньо впливають на термін служби електродів.

Термічний удар - другий. Електрод нагрівається в дузі та залишається відносно холоднішим вище в колоні, тому кожна зміна потужності та кожен заряд переводять тіло та суглоб у новий стан напруги. Матеріал HP має теплове розширення 1,6–2,4 ×10⁻⁶/градус проти 2,2–2,9 ×10⁻⁶/градус для звичайної потужності, що є властивістю, завдяки якій цей сорт витримує циклічність краще, ніж нижчий клас. Показник розширення не є абстрактним: він точно описує навантаження, яке проявляється як тріщина соска.

Електромагнітний рух є третім. Струм дуги породжує сили, які діють на стовп, а в трифазної печі електроди взаємодіють. Рух невеликий в абсолютних значеннях і постійний за ефектом, і він навантажує суглоб, а не тіло. Ніпель, який правильно затягнутий і правильно підібраний до діаметра тіла, поглинає його; той, який ослаблений, пошкоджений або замалий, вставляє його в нитку.

Ці три об’єднує те, що жодна з них не є окремою матеріальною власністю. Окислення залежить від атмосфери та покриття; термічний удар залежить від програми потужності; електромагнітний рух залежить від стану суглоба. Ступінь встановлює стелю, а практика експлуатації визначає, наскільки близько до цієї стелі насправді проходить колона.

Для виробництва сталі EAF зазвичай використовують марки HP або UHPГрафітовий електрод HP 450 ммдіапазон розмірів, причому ширший діапазон 400–600 мм охоплює більшість плавильних печей. Вибір діаметра встановлюється струмом, який подає трансформатор, і висотою колони, яку дозволяє дах, а не тим, що є на складі.

Менші печі та станції ковша розташовані в нижній частині серії, починаючи з 250 мм і вище. Більші плавильні печі зосереджені в діапазоні 400–600 мм, де більша секція переносить струм плавлення з щільністю всередині вікна високого тиску та підтримує навантаження на з’єднання в межах, які може поглинути ніпель. Піч, яка збільшує свою програму потужності без збільшення свого діаметру, закінчується тим, що наявна колона працює ближче до максимальної номінальної межі, що скорочує термін служби таким чином, що легко сприйняти як проблему якості.

Різьба проходить T3, T4, T5 і T6 і відповідає діаметру корпусу та навантаженню на стовп. Форма різьби та конусність повинні точно відповідати сполучному електроду: ніпель T4 у корпусі, обробленому для T4, правильний, і будь-яка невідповідність у з’єднанні концентрує струм у зоні контакту та підвищує локальну температуру. Саме тут зазвичай починається поломка суглоба, незалежно від класу HP чи UHP.

Довжина також має значення. Довша колона має більшу вагу та більший згинальний момент у місці з’єднання, тому той самий діаметр у вищій печі вимагає більших вимог до з’єднання. Фрези, які змінюють висоту даху або конфігурацію колони без повторного перегляду серії різьб, як правило, знаходять слабке місце пізніше.

Управління споживанням – це здебільшого набір операційних рішень, і ті, що мають значення, є узгодженими для різних типів печей.

Тримайте дугу закритою. Спінювання шлаку та покриття ванни зменшують вплив кисню, який викликає окислення. Це єдиний найбільший керований важіль, і це практика печі, а не специфікація електрода. Млин, що працює з відкритою дугою, споживатиме більше електрода за тієї самої марки та того самого струму, ніж млин, що працює зі спіненим шлаком.

Програмуйте потужність, а не змінюйте її. Швидкі зміни в крані та струмі створюють термічне навантаження на тіло та суглоб. Там, де графік плавлення допускає підвищення, а не крок, електрод відчуває менший цикл деформації за тієї самої загальної енергії. Це не змінює вимог до оцінки; це змінює те, наскільки старанно працює оцінка.

Контроль макіяжу суглобів. Правильний момент затягування, чиста різьба, відсутність пошкоджень при поводженні та відсутність повторного використання ніпеля, який уже був навантажений. Спільна несправність є найбільш руйнівною формою споживання, оскільки вона виводить колонку з експлуатації, а не поступово її скорочує.

Втрата ділянки колії, а не просто поломка. Стовп, який стоншується над межею шлаку, наближається до свого рейтингового ліміту, хоча ще нічого не вийшло з ладу. Реєстрація споживання електрода щодо тонн розплавленого електрода та визначення того, де в колонці відбувається втрата, дозволяє відрізнити окислення від поломки та вказати на правильні коригувальні дії.

Установіть відповідність між діаметром і струмом, який фактично працює млин. Тіла меншого розміру споживають швидше, оскільки вони починають ближче до верхньої межі рейтингу; надгабаритні тіла перевозять більше матеріалу, ніж вимагає обов'язок. Правильний розмір – це той, який розміщує обчислену щільність усередині смуги HP із запасом у верхньому кінці.

Усе це не є гарантією споживання. Умови печі відрізняються, і постачальник, який обіцяє цифру споживання, не знаючи печі, здогадується. Що може зробити постачальник, так це постачати марку, розширення, питомий опір і щільність якої задокументовано партію за партією, щоб завод міг відрізнити проблему з електродом і проблему в роботі.

Для обов’язків EAF сертифікат має значення, оскільки це єдиний документ, який говорить про те, що насправді доставлена ​​партія. Питомий опір високого тиску вказано менше або дорівнює 6,5 мкОм·м згідно із сертифікатом автентичності, а насипна щільність також вказана відповідно до сертифіката автентичності, а не фіксована на каталожному значенні, тому документ партії є керівним записом.

Сертифікат має містити дані про виміряний питомий опір до стелі, виміряну насипну щільність і коефіцієнт розширення в діапазоні 1,6–2,4 ×10⁻⁶/градус. Якщо цього вимагає замовлення, перевірка третьою стороною SGS або BV підтверджує партію, а не систему, а сертифікат автентичності переміщується разом із відправленням, щоб одержувач міг зіставити документ із піддоном.

Поломку електрода під час експлуатації часто звинувачують у класі, коли сертифікат показує, що клас був правильним. Більш корисним є порівняльний показник: партія, виміряний питомий опір якого знаходиться біля стелі, буде гарячіша в колоні, ніж та, яка знаходиться значно нижче, за тих самих номінальних характеристик. Цю різницю видно в сертифікаті ще до того, як електроди досягнуть печі, що й є сенсом запиту.

Порівняння оцінок, яке ігнорує документацію, порівнює брошури. Три питання відокремлюють постачальників, які можуть підтримувати EAF, і тих, хто може відправляти контейнер.

По-перше, чи може постачальник вказати вторинні властивості для пропонованого сорту - розширення, питомий опір, щільність - і надати їх для партії, а не як один рядок каталогу? По-друге, чи серія ніпелів узгоджується з діаметром і підтверджується при надходженні товару перевіркою різьби, а не перевіркою номінального розміру? По-третє, чи надходить вантаж із сертифікатом автентичності та, якщо потрібно, перевіркою третьої сторони?

Постачальник, який працює відповідно до ISO 9001 з перевіркою SGS або BV на запит і сертифікатом автентичності на кожну партію, відповідає всім трьом вимогам. Код HS 8545.11 має бути вказаний у комерційних документах, щоб класифікація не затримувала митне оформлення. Комплект документації описаний насторінка контактів, і ця ж серія охоплює aГрафітовий електрод HP 250 ммдля невеликих печей і ковшових станцій, де не потрібна повна плавильна колона.

Чи є клас HP або UHP кращим для виробництва сталі в EAF?

Обидва використовуються для плавлення ДСП, і вибір залежить від щільності струму. UHP має номінальний струм 18–25 А/см² і розроблений для печей високої потужності з довгими колонами та агресивними програмами потужності. HP має номінальний струм 17–22 А/см² і відповідає середньому діапазону EAF - плавильні печі, які працюють на реальній потужності, але не у верхній частині вікна UHP, а поряд із ними працюють ковш або спеціальна сталь. Смуга, що перекривається між 18 і 22 А/см², означає, що значення щільності не вирішує; цикл і стовпець роблять.

Який діаметр електрода використовується в типовому EAF?

ДСП для виробництва сталі зазвичай має діаметри в діапазоні 400–600 мм, причому клас HP або UHP відповідає трансформатору. Менші печі та станції ковша розташовані нижче в серії 250–600 мм. Діаметр слід розраховувати на основі вторинного струму та поперечного перерізу, а не вибирати за звичкою - той самий струм через менший корпус створює більшу щільність і менший термін служби.

Наскільки окислення скорочує термін служби електродів?

Єдиної цифри немає, тому що окислення залежить від покриття шлаком, атмосфери печі, часу від крана до крана та розташування електрода відносно ванни. Можна сказати, що окислення остаточно видаляє секцію, а видалена ділянка підвищує локальну щільність струму на тілі, що залишилося. Колонка, яка добре покрита спіненим шлаком, прослужить довше, ніж колона того ж сорту та діаметра, що працює під впливом. Вимірювання втрат на перетині у порівнянні з тонами розплавлених речовин корисніше, ніж будь-яка загальна оцінка.

Чи можна зменшити споживання електродів без зміни класу?

Так, кількома способами. Утримання дуги покритою шлаком зменшує вплив кисню; підвищення потужності замість кроку зменшує термічне навантаження на тіло та суглоб; правильний крутний момент з’єднання та стан різьби запобігають поломкам, які виводять колонку з експлуатації; і відстеження місця втрати секції відокремлює окислення від руйнування. Жодне з них не змінює вимоги до оцінки, але всі вони змінюють те, наскільки старанно дається оцінка.

• Три механізми зношують електрод HP під час EAF: окислення над шлаковою лінією, термічний удар від перемикання живлення та електромагнітне навантаження на з’єднання.
• Плавлення EAF зазвичай виконується діаметром 400–600 мм з ніпелями T3–T6; діаметр повинен відповідати вторинному струму, а не звичці.
• Теплове розширення HP 1,6–2,4 ×10⁻⁶/градус робить цей сорт краще витривалим при зміні циклів, ніж звичайна потужність при 2,2–2,9 ×10⁻⁶/градус.
• Контроль споживання - це здебільшого практика печі - покриття шлаку, підвищення потужності, підживлення швів і відстеження втрат секції, а не лише поломки.
• Питомий опір HP становить менше або дорівнює 6,5 мкОм·м згідно із сертифікатом автентичності, а щільність вказана відповідно до сертифіката автентичності, тому сертифікат партії є записом, який підтверджує клас.

Якщо ви будуєте або оновлюєте схему постачання для EAF, цифри, які визначають специфікацію, є лише тими, що є у вашого заводу: номіналом трансформатора, робочим краном, висотою колони та діаметром, який дозволяє дах. Надішліть їх, і марку та діаметр можна буде перевірити за діапазоном 17–22 А/см², а не припустити.

Діаметр електрода (мм): ______

Попередня оцінка (RP / HP / UHP): ______

Довжина (мм): ______

Тип соска (T3 / T4 / T5 / T6): ______

Місячна кількість (т): ______

Порт призначення: ______

Запланована потужність трансформатора (необов'язково): ______

Надішліть цеWhatsApp: +86 155 1882 4805для прямого технічного обміну, абоЕлектронна адреса: inquiry@zaferroalloy.comде листування має бути збережено разом із пакетом затвердження. Обидва досягають одного технічного столу, і обидва створюють письмову специфікацію.

Партії надсилаються із сертифікатом автентичності, перевірка третьою стороною SGS або BV організовується там, де цього вимагає закупівля, а постачальник працює відповідно до ISO 9001 під кодом HS 8545.11. ZhenAn International Co., Limited охоплює повну серію HP діаметром 250–600 мм із варіантами ніпелів від T3 до T6.

• Що викликає окислення графітового електрода під час роботи високотемпературної електродугової печі?- механізм втрати секції над шлаковою лінією.
• Як теплове розширення графітового електрода впливає на продуктивність під час швидких змін температури печі?- чому збільшення потужності має значення для тіла та суглоба.
• Як покупці можуть оцінити міцність графітового електрода на вигин для складних умов печі?- механічна оцінка колон при згинальному та термічному навантаженні.