电炉炼钢中,是以废钢为主要原料,以三相交流电作为电源,利用电流通过石墨电极与金属料之间产生电弧的高温来加热、融化炉料,是用来产生特殊钢和高合金钢的主要方法。目前随着环保的日益严格,电炉炼钢在普钢领域中也表现出了强有劲的竞争态势。
而石墨电极作为电炉炼钢的导电电极,在炼钢过程中能否正常使用对电炉炼钢的稳定运行,起着支撑性的重要作用。其中直流电弧炉中心石墨电极作为阴极加入电炉,底电极是阳极,由两块水平金属组成,金属板上装有导气冷却片,很多触针附在金属板上,触针之间筑入镁砂填充。电流经炉底水平金属板导入触针,然后通入熔池。此种方法炼钢电极的消耗较低,只有三相交流电弧炉的一半,生产成本较低,但是优缺点并存,其中石墨--镁砖的结合使用也容易增加碳的含量。
五钟因素 | 消耗状态 |
氧化 | 侧面消耗 |
升华 | 无 |
溶解 | 端面消耗 |
剥落 | 无 |
折断 | 折断消耗 |
无 | 无 | 变压器容量(MVA) | 无 | ||
电炉容量(t) | 电炉内径(m) | 普通功率(RP) | 高功率(HP) | 超高功率(UHP) | 电极直径(mm) |
10 | 3.35 | 5 | 7.5 | 10 | 300、350 |
15 | 3.65 | 6 | 10 | 12 | 350 |
20 | 3.95 | 7.5 | 12 | 15 | 350、400 |
25 | 4.3 | 10 | 15 | 18 | 400 |
30 | 4.6 | 12 | 18 | 22 | 400、450 |
40 | 4.9 | 15 | 22 | 27 | 450 |
50 | 5.2 | 18 | 25 | 30 | 450 |
60 | 5.5 | 20 | 27 | 35 | 500 |
70 | 6.8 | 22 | 30 | 40 | 500 |
80 | 6.1 | 25 | 35 | 45 | 500 |
100 | 6.4 | 27 | 40 | 50 | 500 |
120 | 6.7 | 30 | 45 | 60 | 550、600 |
150 | 7 | 35 | 50 | 70 | 600 |
170 | 7.3 | / | 60 | 80 | 600 |
200 | 7.6 | / | 70 | 100 | 600、700 |
250 | 8.2 | / | / | 120 | 700 |
300 | 8.8 | / | / | 150 | 700 |
另外电极消耗也与电极尺寸、电极品种选择和操作方式的选择有一定地关系,例如,同样是炉容量120吨的电炉,如果采用普通功率电极(RP)方式来操作,由于冶炼时间长,电极消耗将高于高功率(HP)、超高功率(UHP)方式。选择适当直径的电极,可以降低电极表面积,从而降低电极的单耗。
典型超高功率交流与直流电炉的操作指标 | ||||
项目 | 低阻抗交流电炉 | 高阻抗交流电炉 | 变阻抗交流电炉 | 直流电炉 |
电耗/kwh/t | 390-430 | 360-410 | 360-400 | 360-400 |
电极消耗/kg/t | 2.5-3.0 | 1.9-2.4 | 1.7-2.2 | 1.2-1.7 |