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石墨电极折断的影响和原因分析

2016-12-08 18:01阅读：

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石墨电极折断的影响和原因分析

目前，随着电炉炼钢向大型化、超高功率、直流化方向发展，石墨电极的质量也不断提高，规格不断加大，其制作技术已成为影响电炉炼钢关键技术之一。冶炼过程中电极的内在质量问题、冶炼操作不当以及两者匹配性问题均易导致电极折断事故发生。如何准确把握某次事故产生的原因？实际操作中，电极质量问题和操作问题往往是同时存在，事故责任难以区分，不利于有针对性地改进电极质量工作和电极操作使用技术。经过多次走访客户，调研分析影响石墨电极折断产生的主要因素，找出其中可控制部分，并采取相应的技术、管理措施，降低石墨电极的消耗。

一、石墨电极折断对冶炼过程的影响

一般情况下，
石墨电极在冶炼过程中主要有5种消耗:
1. 电极端头挥发
2. 电极侧壁氧化
3. 电极折断
4. 电极残头损失
5. 电极端头剥落
其中电极折断、表面剥落及掉块的损失可统称为非正常消耗，以区别于以氧化为主的化学反应损失。因此，石墨电极在电炉上的消耗因素，对于高质量的石墨电极，在精心操作的条件下，在石墨电极消耗数量中非正常消耗并不是很大，约占总消耗的1%～15%。在电炉炼钢过程中发生石墨电极折断是一种常见故障。
通常在炼钢过程中，石墨电极的质量及稳定程度对其连续生产产生重大影响，炼钢生产过程中电极折断除直接产生电极损失和消耗增加、增加冶炼成本之外，更重要的是会导致生产中断，停炉误产造成生产损失。因石墨电极质量问题造成的停产、死炉将产生大量的间接成本，故客户对石墨电极折断问题相对更加敏感。

二、石墨电极折断原因的分析

根据在冶炼过程中的内外影响因素，可将石墨电极折断归纳为以下2种:
1. 内在因素：石墨电极产品本身质量原因。
(1) 电极接头折断的原因
接头在电极炼钢时起着连接的关键作用，接头质量的好坏直接关系到电极在电炉炼钢时的使用。就接头质量本身而言出现折断主要有以下几个方面的原因:
①接头体积密度低，则强度普遍较低，使用时易造成折断;
②电阻率偏高，接头部位温度升高较快，造成电极连接处热应力较大出现折断机率增加;
③接头的抗折强度不够;
④内裂接头混入到成品接头中形成重大的使用隐患;
⑤接头与电极加工精度指标没有合理匹配，也容易出现折断现象。

(2) 电极本体折断的原因
通常电极本体发生折断的机率较低，发生电极本体折断主要有以下几个方面的原因:
①电极本体螺孔有质量缺陷;
②电极本体的体积密度和强度不够;
③电极本体与接头指标、加工精度不匹配;
④电极本体端部产生深度裂纹是由于电极的抗热震性能太差造成的;

2. 外在因素：安装使用过程中操作不当原因。
(1) 塌料砸断电极
若冶炼过程中特别是接近熔清时炉内废钢已形成架桥结构，此时仍长时间短弧操作将产生引起塌料的较大侧向撞击力;发生此类事故时的一个重要特征是电极夹持点受到的作用力矩最大，电极夹持点附近折断的几率最大。
(2) 共振作用折断电极
石墨电极在冶炼过程中受到电磁力的作用是一定会产生振动的，如果电极立柱发生的机械振动频率与电磁力振动频率接近或同步，就会使电极发生共振作用，容易导致电极疲劳折断。
(3) 夹持操作不规范导致折断电极
若电极与夹持器不能保持垂直，电极将存在附加水平分力作用;夹持面若存在异物，夹持点易产生应力集中;若电极驳接不良导致电极在驳接口的机械强度不能满足受力要求。这些不良操作极易造成电极在冶炼工作过程中折断。

以上就是石墨电极折断的影响和原因的分析，不足之处欢迎指正。如您仍有问题，欢迎咨询聚兴碳素客服，我们会为您详细解答，并推荐合适的石墨电极产品。

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