河南石墨電極損耗是影響電爐生產(chǎn)成本的一個關(guān)鍵因素,降低河南石墨電極損耗不僅可以實現(xiàn)低投入高產(chǎn)出,更重要的是能產(chǎn)生巨大的社會效益,響應(yīng)低碳環(huán)保的號召。
石墨電極是將石油焦等骨料和瀝青等粘結(jié)劑混合在一起壓型成規(guī)定的形狀,經(jīng)焙燒、浸漬、石墨化等工序處理,再機械加工而成。石墨電極耐高溫、加工工藝繁瑣、價格偏高,而且其具有較高的電阻,且隨溫度的變化不大,在2500℃以下石墨電極的機械強度隨溫度的上升而提高,可作為在加熱體斷面積較大的情況下采用低電壓高電流的電源,故電爐都采用石墨電極作為加熱體。
減少電極損耗的途徑主要有以下幾點:
1、合理控制爐膛負壓
冶煉爐呈負壓是為了使冶煉過程中產(chǎn)生的有毒有害氣體通過煙道進入余熱鍋爐降溫,然后進入電收塵器進行煙、塵分離,最終達標(biāo)排放。負壓狀態(tài)必然導(dǎo)致大量空氣進入爐膛,加快石墨電極的氧化。所以控制爐膛合理的負壓無論對于周圍環(huán)境,還是節(jié)能降耗都至關(guān)重要。
我們通過試驗得出結(jié)論:正常生產(chǎn)情況下,可將爐膛負壓控制在-9~-15Pa之間,這樣既可以降低石墨電極的氧化,也可保證爐前作業(yè)環(huán)境;爐子處于保溫作業(yè)狀態(tài)時,可適當(dāng)降低爐膛負壓,使?fàn)t壓保持在-3~-9Pa之間,并降低電極功率,以使電極氧化程度降低。
2、合理控制電流
及時掌握熔體溫度,合理控制變壓器的輸出功率,確保冶煉過程中的電流合理。按照冶煉手冊要求,冰銅溫度控制在1200~1250℃,爐渣溫度控制在1250~1300℃。所以電流大小的控制,必須基于對冰銅、爐渣溫度的準(zhǔn)確掌控。熔體溫度較高,則相應(yīng)地降低功率,減小電流;溫度較低時,則升高功率,提高電流。
通過對比發(fā)現(xiàn),低電流可減少電極的消耗量。
3、夾持器規(guī)范操作
當(dāng)電極與夾持器不能保持垂直,電極將存在附加水平分力;如果夾持面存在異物,夾持點易產(chǎn)生應(yīng)力集中;兩根電極存在較大的直徑公差時,壓放電極過程中易造成電極下滑或夾持器鋼繩斷裂。這些在冶煉過程中都極易造成電極折斷。
因此,夾持器的規(guī)范操作十分重要。電極夾持器應(yīng)盡量避免夾在電極連接處之間的白線內(nèi)。在壓放電極過程中,要注意觀察夾持器與電極間的磨損程度。若磨損較大,說明電極直徑偏大,應(yīng)相應(yīng)松開夾持器;若無磨損,說明電極直徑偏小,容易造成電極下滑,應(yīng)相應(yīng)調(diào)緊夾持器。
4、確保電極加工質(zhì)量和安裝質(zhì)量
安裝電極之前,仔細檢查電極和電極接頭的螺紋質(zhì)量,并吹掃干凈電極和電極接頭。安裝時,用電葫蘆將電極吊至安裝電極上方,與相對應(yīng)的電極連接口對好位,用力矩扳手將電極旋緊到位,確保電極與電極之間無松動。
5、涂層、浸漬抑制電極氧化
石墨在較低溫度下,特別是在真空條件下,其氧化程度比許多金屬緩慢。但是由于反應(yīng)生成物是二氧化碳和一氧化碳氣體,不能像其他金屬在表面形成氧化保護膜,所以氧化反應(yīng)是持續(xù)的。針對這種情況,比較常用的方法是碳化硅涂層和磷酸鹽浸漬防止氧化,磷酸鹽浸漬效果更為明顯。
在礦熱電爐的節(jié)能減耗方面,除了減少電極損耗外,通過爐襯的新型設(shè)計及采用與爐齡相匹配的內(nèi)襯耐火材料也同樣可以節(jié)省礦熱電爐很大一部分電耗。