三種不同功率煉鋼電爐使用的石墨電極
三種不同功率煉鋼電爐運用的石墨電極
20世紀80年代初期國外把電弧煉鋼爐按每噸爐容的變壓器容量巨細分為3類:一般功率電爐(RP爐)、高功率電爐(HP爐)和超高功率電爐(UHP爐)。20t以上的一般功率電爐每噸爐容的變壓器容量一般為300kV·A左右,高功率電爐為400kV·A左右。40t以下的電爐每噸爐容的變壓器容量到達500~600kV·A、50~80t的電爐到達400~500kV·A,100t以上的電爐到達350~450kV·A,稱之為超高功率電爐。
到了20世紀80年代中期,國外經濟發達國家很多淘汰50t以下的中小型一般功率電爐,新建的電爐多數是80~150t的高功率或超高功率大電爐,每噸爐容的變壓器容量提高到800kV·A,80年代后期一部分超高功率電爐又進一步提高到1000~1200kVA。依據電爐煉鋼功率水平的分級,運用的石墨電極也相應分為3個種類:即一般功率石墨電極(代號為RP級)、高功率石墨電極(代號為HP級)和超高功率石墨電極(代號為UHP級)。高功率和超高功率電爐運用的石墨電極通過的電流密度顯著增大,成果發生下列問題:
1.因電阻熱和火熱氣流導致電極溫度升高,使得電極及接頭的線膨脹量都添加了,同時電極的氧化耗費也提高了。
2.電極中心部位和電極外圓的溫度差增大了,由溫度差引起的熱應力也相應提高,電極簡單發生裂紋和外表脫落。
3.電爐功率提高后導致電磁作用力添加,引起劇烈的振蕩,在劇烈振蕩下,電極折斷的幾率上升了。
因此高功率和超高功率石墨電極的物理化學性能有必要優于一般功率石墨電極,如電阻率較低,體積密度較大及機械強度較高,線膨脹系數要小,抗氧化性能和抗熱震性能優秀,才能習慣高功率或超高功率電爐的運用要求。為了習慣煉鋼廠很多發展高功率及超高功率電爐的需求,20世紀80年代起歐美、日本等國的炭素主要生產兩種質量標準的石墨電極,即高功率右墨電極和超高功率石墨電極,一般功率石墨電極很少生產,因此產品樣本上一般只列高功率石墨電極和超高功率石墨電極兩個種類。