石墨電極的電弧爐與導(dǎo)電材料

石墨電極的電弧爐與導(dǎo)電材料石墨電極是使用石油焦、瀝青焦為顆粒料，煤瀝青為粘結(jié)劑，經(jīng)過煅燒、破碎、配料、混捏、成型、焙燒、石墨化和機械加工而制成的一種耐高溫的石墨質(zhì)導(dǎo)電材料，稱為人造石墨電極（簡稱石墨電極），以區(qū)別于使用天然石墨為原料生產(chǎn)的天然石墨電極。石墨電極是電爐煉鋼的重要高溫導(dǎo)電材料，通過石墨電極向電爐輸入電能，以電極端部和爐料之間產(chǎn)生的高溫電弧為熱源，使金屬熔化進行煉鋼生產(chǎn)，其他一些電冶煉設(shè)備（如埋弧電爐）也常使用石墨電極為導(dǎo)電材料1995年全世界消耗石墨電極1100kt左右，中國1995年消耗石墨電極約200kt利用石墨電極優(yōu)良的物理化學(xué)性能，在其他工業(yè)部門中也有廣泛的用途，目前以生產(chǎn)石墨電極為主要品種的炭制品工業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)代原材料工業(yè)的重要組成部門。本章將介紹電弧爐與電爐煉鋼、石墨電極的品種、石墨電極的生產(chǎn)特點及工藝流程、各種類別的電弧爐用導(dǎo)電電極、國內(nèi)外石墨電極生產(chǎn)狀況及主要生產(chǎn)廠等內(nèi)容。第一節(jié)電弧爐與電爐煉鋼

電弧爐與導(dǎo)電材料:

電弧是兩電極端頭間的氣體放電現(xiàn)象，利用電弧的熱效應(yīng)熔煉金屬或其他物料的電爐稱為電弧爐，電弧爐能量集中，可以達到很高的溫度（攝氏數(shù)千度），電弧產(chǎn)生熱量可以看作是弧阻產(chǎn)生熱量，由于弧阻值比較小，為了得到需要的熱量，必須通過相當(dāng)大的工作電流，工作電壓不高但工作電流很大是電弧爐的特點。在數(shù)千度的溫度下，只有炭質(zhì)或石墨質(zhì)材料能作為電弧爐的導(dǎo)電材料，因為炭質(zhì)或石墨質(zhì)材料不僅電阻率比較低，而且在3000℃的溫度下仍能維持較高的機械強度不軟化，也不會熔化，只是在石墨材料表面碳直接升華為氣態(tài)。.電弧爐有直接加熱電弧爐和間接加熱電弧爐兩種類型，直接加熱電弧爐為電弧在電極與物料之間產(chǎn)生，直接加熱物料，煉鋼用三相電弧爐是最常用的直接加熱電弧爐。間接加熱電弧爐電流不通過被加熱物體，主要靠電弧輻射的熱量加熱周圍的材料，近代電弧煉鋼爐主要使用石墨電極為導(dǎo)電材料。利用電弧直接加熱熔煉金屬或其他物料的電爐還有一種埋弧電爐，亦稱還原電爐或礦熱電爐，電極一端埋入物料內(nèi)，在料層內(nèi)形成電弧，利用料層自身的電阻發(fā)

熱加熱物料，由于埋弧電爐通過電極的電流密度較低，因此埋弧電爐可以使用炭電極或連續(xù)自焙電極。20世紀80年代起中國很少生產(chǎn)炭電極，冶煉大部分鐵合金或生產(chǎn)電石（碳化鈣）等的埋弧電爐多使用連續(xù)自焙電極（電極糊焙燒成炭電極），中國生產(chǎn)工業(yè)硅、黃磷、剛玉、低碳鉻鐵、金屬錳等產(chǎn)品的埋弧電爐多數(shù)使用石墨電極。

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