1、精选课件ppt1电极材料精选课件ppt21.1 电极电极 电极是铁合金电炉的关键性部件,是短网的电极是铁合金电炉的关键性部件,是短网的一部分。铁合金电炉冶炼就是通过电极,将来自一部分。铁合金电炉冶炼就是通过电极,将来自电网经过炉用变压器变为低电压、大电流的电能电网经过炉用变压器变为低电压、大电流的电能输送到炉内,并通过电极电弧和炉料电阻,熔融输送到炉内,并通过电极电弧和炉料电阻,熔融炉渣和金属的电阻,把电能转变成热能,以满足炉渣和金属的电阻,把电能转变成热能,以满足冶炼所需的高温条件和补充化学反应所需的热量。冶炼所需的高温条件和补充化学反应所需的热量。精选课件ppt32.1.1 电极的分类、性
2、能及其用途电极的分类、性能及其用途2.1.1.1 电极的分类电极的分类 (1)对电极材料的要求:对电极材料的要求:n导电性要好,比电阻(长为导电性要好,比电阻(长为1m,横截面积为,横截面积为1mm2的导体的电阻值,单位为的导体的电阻值,单位为mm2/m)要小,以减少电能的损失,减少短网压降,提高有效电压,提高熔)要小,以减少电能的损失,减少短网压降,提高有效电压,提高熔池功率;池功率;n熔点要高;熔点要高;n线膨胀系数要小,当温度急变时不易变形,不能因温度变化带来的内应力产生线膨胀系数要小,当温度急变时不易变形,不能因温度变化带来的内应力产生细小的裂缝而增加电阻;细小的裂缝而增加电阻;n高温
3、下要有足够的机械强度;高温下要有足够的机械强度;n杂质含量要低,而且杂质不污染所熔炼的产品。杂质含量要低,而且杂质不污染所熔炼的产品。来源广、价格低廉的来源广、价格低廉的碳质还原剂碳质还原剂同时具备上述各要求,是一种良好的电同时具备上述各要求,是一种良好的电极极 材料。材料。精选课件ppt42.1.1 电极的分类、性能及其用途电极的分类、性能及其用途(2)分类分类 碳质电极按其加工制作工艺不同分为三种:碳素电极、碳质电极按其加工制作工艺不同分为三种:碳素电极、石墨电极和自焙电极。石墨电极和自焙电极。n碳素电极是以低灰分的无烟煤、冶金焦、沥青焦和石油焦为原料,碳素电极是以低灰分的无烟煤、冶金焦、
4、沥青焦和石油焦为原料,按一定的比例和粒度组成,混合时加人粘结剂沥青和焦油,在适按一定的比例和粒度组成,混合时加人粘结剂沥青和焦油,在适当的温度下搅拌均匀后压制成型,最后在焙烧炉中缓慢焙烧制得。当的温度下搅拌均匀后压制成型,最后在焙烧炉中缓慢焙烧制得。n 石墨电极以石油焦和沥青焦为原料制成碳素电极,再放到温度为石墨电极以石油焦和沥青焦为原料制成碳素电极,再放到温度为20002500的石墨化电阻炉中,经石墨化而制成。的石墨化电阻炉中,经石墨化而制成。精选课件ppt5 自焙电极是用无烟煤、焦炭以及沥青和焦油为原料,自焙电极是用无烟煤、焦炭以及沥青和焦油为原料,在一定温度下制成电极糊,然后把电极糊装入
5、已安装在电在一定温度下制成电极糊,然后把电极糊装入已安装在电炉上的电极壳中,经过烧结成型。炉上的电极壳中,经过烧结成型。这种电极可连续使用,边使用边接长边烧结成型,自这种电极可连续使用,边使用边接长边烧结成型,自焙电极焙电极因工艺简单、成本低,因此被广泛用于铁合金电炉、因工艺简单、成本低,因此被广泛用于铁合金电炉、电石炉等。电石炉等。自焙电极在焙烧完好后,其性能与碳素电极相自焙电极在焙烧完好后,其性能与碳素电极相差不大,但其制造成本仅为石墨电极的差不大,但其制造成本仅为石墨电极的1/8,是碳素电极,是碳素电极的的1/3。精选课件ppt6 2.1.1.2 电极的主要性能电极的主要性能 精选课件p
6、pt7 2.1.1.2 电极的主要性能电极的主要性能 精选课件ppt8 2.1.1.2 电极的主要性能电极的主要性能 精选课件ppt92.1.2 自焙电极的制作自焙电极的制作 自焙电极由电极壳和电极糊构成。自焙电极由电极壳和电极糊构成。自焙电极的自焙电极的外壳由薄钢板焊接成,安装在使用电极的电炉炉外壳由薄钢板焊接成,安装在使用电极的电炉炉膛顶上,加入壳内的电极糊经高温焙烧制成自焙膛顶上,加入壳内的电极糊经高温焙烧制成自焙电极。自焙电极没有接头(而石墨电极接头占电极。自焙电极没有接头(而石墨电极接头占15%-20%),直径可大些,生产工艺较简单,成,直径可大些,生产工艺较简单,成本低廉。本低廉。
7、精选课件ppt10 2.1.2.1 电极壳电极壳 p作用作用n赋型和保护电极不受氧化;赋型和保护电极不受氧化;n作为导电元件,当电极未烧好时能承受大部分电流,作为导电元件,当电极未烧好时能承受大部分电流,起导电作用;起导电作用;n下放电极时,承受整个电极的自重,并能提高电极的下放电极时,承受整个电极的自重,并能提高电极的机械强度。机械强度。p电极壳的钢板用碳素钢板制作,不能用生锈变质电极壳的钢板用碳素钢板制作,不能用生锈变质的钢板。的钢板。精选课件ppt112.1.2.1 电极壳电极壳精选课件ppt12 2.1.2.2 电极糊电极糊(1)原料原料 制造电极糊的原料由制造电极糊的原料由固体碳素材
8、料和黏结材料固体碳素材料和黏结材料组成,组成,电极糊质量的好坏,与材料配方及工艺有电极糊质量的好坏,与材料配方及工艺有关。关。固体碳素材料有无烟煤、冶金焦、石油焦、固体碳素材料有无烟煤、冶金焦、石油焦、沥青焦及碎石墨电极;黏结材料有沥青和煤焦油,沥青焦及碎石墨电极;黏结材料有沥青和煤焦油,加入煤焦油是为了调整软化点。加入煤焦油是为了调整软化点。电极糊中的粘结剂在烧结过程中分解成挥发电极糊中的粘结剂在烧结过程中分解成挥发物排除,残碳转变为坚固的焦炭网,起焦结作用,物排除,残碳转变为坚固的焦炭网,起焦结作用,使电极成为坚硬的整体。使电极成为坚硬的整体。精选课件ppt132.1.2.2 电极糊电极糊
9、p无烟煤要求灰分小于无烟煤要求灰分小于8%,挥发物含量小于,挥发物含量小于5,含硫量低。需用竖炉或回转窑在,含硫量低。需用竖炉或回转窑在隔绝空气的条件下,经隔绝空气的条件下,经1200煅烧;煅烧;18-24h,除掉挥发分,增加热稳定性和导电,除掉挥发分,增加热稳定性和导电性,提高强度。性,提高强度。无煤烟的优点是价格低、含碳高、挥发分少、机械强度高、致无煤烟的优点是价格低、含碳高、挥发分少、机械强度高、致密。密。p冶金焦的灰分要小于冶金焦的灰分要小于14%,用时需经低温煅烧和烘干。,用时需经低温煅烧和烘干。p石油焦是由石油残渣经焦化制得。沥青焦是以炼焦油为原料,经高温干馏或延迟石油焦是由石油残
10、渣经焦化制得。沥青焦是以炼焦油为原料,经高温干馏或延迟焦化而制得。要求两种焦灰分均小于焦化而制得。要求两种焦灰分均小于1%,沥青焦的挥发物含量通常小于,沥青焦的挥发物含量通常小于1%,而,而石油焦挥发分含量要小于石油焦挥发分含量要小于7%,两种焦均需煅烧后才能使用。,两种焦均需煅烧后才能使用。p沥青是由炼焦油初步分馏所得的沸点大于沥青是由炼焦油初步分馏所得的沸点大于360的残留物,俗称柏油,根据其软的残留物,俗称柏油,根据其软化点又分为硬沥青、中沥青和软沥青,生产电极糊通常采用的是软化点为化点又分为硬沥青、中沥青和软沥青,生产电极糊通常采用的是软化点为6575的中沥青,含游离碳为的中沥青,含游
11、离碳为18-25%,挥发分,挥发分55%,-70%,灰分小于,灰分小于0.5%,水分,水分小于小于5%。p煤焦油是由煤干馏而得到的褐色到墨色的油状产物。要求含水量小于煤焦油是由煤干馏而得到的褐色到墨色的油状产物。要求含水量小于4%,灰分,灰分不大于不大于0.15%,游离碳含量不大于,游离碳含量不大于10%。沥青和煤焦油都需要脱水后使用。沥青和煤焦油都需要脱水后使用。精选课件ppt14电极糊的配方 2.1.2.2 电极糊电极糊精选课件ppt152.1.2.2 电极糊电极糊精选课件ppt16(2)电极糊的生产过程)电极糊的生产过程 精选课件ppt172.1.3自焙电极的烧结自焙电极的烧结 自焙电极
12、的烧结过程是随着温度的升高,黏自焙电极的烧结过程是随着温度的升高,黏结剂逐渐分解排出挥发物的过程。结剂逐渐分解排出挥发物的过程。精选课件ppt182.1.3.1自焙电极的烧结自焙电极的烧结精选课件ppt192.1.3.1自焙电极的烧结自焙电极的烧结p 第一阶段称为软化段,温度从室温升到第一阶段称为软化段,温度从室温升到200,电极糊由,电极糊由块状熔化。此间,仅其中的水分和低沸点的成分开始挥发。块状熔化。此间,仅其中的水分和低沸点的成分开始挥发。p第二阶段称为挥发段,温度从第二阶段称为挥发段,温度从200升至升至600,此间已全部,此间已全部熔化的液态电极糊中的粘结剂全部开始分解、气化,排出熔
13、化的液态电极糊中的粘结剂全部开始分解、气化,排出挥发物,尤其在挥发物,尤其在400左右进行得更为激烈,电极糊由可左右进行得更为激烈,电极糊由可塑性状态逐渐变成固态。塑性状态逐渐变成固态。p第三阶段称为烧结段,温度从第三阶段称为烧结段,温度从600升到升到800,此时少,此时少量的残余挥发物继续挥发,经量的残余挥发物继续挥发,经4-8h,当电极从铜瓦中出来,当电极从铜瓦中出来后,电极烧结基本结束。后,电极烧结基本结束。精选课件ppt202.1.3.2电极在烧结过程中的物理化学变化电极在烧结过程中的物理化学变化 p电极糊在烧结过程中,随着温度升高,挥发物含量逐渐降低。电极糊在烧结过程中,随着温度升
14、高,挥发物含量逐渐降低。p电极糊在低温时比电阻很大,在焙烧过程中,比电阻逐渐降低。当电极糊在低温时比电阻很大,在焙烧过程中,比电阻逐渐降低。当温度低于温度低于100时,由于沥青熔化,电极糊比电阻上升;当温度为时,由于沥青熔化,电极糊比电阻上升;当温度为100-700时,比电阻大幅度降低;当温度继续并高时,比电阻大幅度降低;当温度继续并高,比电阻平稳降比电阻平稳降低。因此,大部分电流是通过铜瓦下部已烧结好的电极输入到炉内,低。因此,大部分电流是通过铜瓦下部已烧结好的电极输入到炉内,而铜瓦在电极糊未烧结好的部位时,电流大部分通过电极壳输入到而铜瓦在电极糊未烧结好的部位时,电流大部分通过电极壳输入到
15、炉内,这便有可能烧穿电极壳而产生漏糊事故。炉内,这便有可能烧穿电极壳而产生漏糊事故。p电极在焙烧过程中强度逐渐增加,温度低于电极在焙烧过程中强度逐渐增加,温度低于400时,电极变软,时,电极变软,机械强度在下降;但当温度为机械强度在下降;但当温度为400-700时,电极机械强度急剧上时,电极机械强度急剧上升到最大值;再加热至升到最大值;再加热至1200时保持不变。时保持不变。精选课件ppt212.1.3.2电极在烧结过程中的物理化学变化电极在烧结过程中的物理化学变化表25 电极焙烧速度对其质量的影响精选课件ppt222.1.4 自焙电极的接长和下放自焙电极的接长和下放 2.1.4.1 电极壳的
16、接长电极壳的接长 在冶炼过程中电极不断的消耗和下放,需及时接长电在冶炼过程中电极不断的消耗和下放,需及时接长电极壳和添加电极糊。电极壳在装接之前,必须进行检查,极壳和添加电极糊。电极壳在装接之前,必须进行检查,如发现变形不圆时,要矫圆,凡变形严重、焊缝脱落和生如发现变形不圆时,要矫圆,凡变形严重、焊缝脱落和生锈严重的电极壳不得使用。新装上的电极壳要插人原有的锈严重的电极壳不得使用。新装上的电极壳要插人原有的电极壳上,并保持上下两节垂直,而且筋片需完全吻合对电极壳上,并保持上下两节垂直,而且筋片需完全吻合对齐。接长电极壳应采用气焊焊接,焊接时,先在圆周的四齐。接长电极壳应采用气焊焊接,焊接时,先
17、在圆周的四等分处焊上四点,然后再连续地焊好整个圆周,焊缝要密等分处焊上四点,然后再连续地焊好整个圆周,焊缝要密实、平整和均匀。带有钢带的电极,两根钢带应分别垂直实、平整和均匀。带有钢带的电极,两根钢带应分别垂直地焊在电极壳的二等分处;并且随电极的下放,每隔地焊在电极壳的二等分处;并且随电极的下放,每隔300-400mm均衡地对焊两段,每段焊缝不应小于均衡地对焊两段,每段焊缝不应小于100mm。精选课件ppt23 2.1.4.2 添加电极糊添加电极糊 电极糊存放时应保持洁净,如表面有灰尘或电极糊存放时应保持洁净,如表面有灰尘或泥土要除掉。添加电极糊前对电极糊进行破碎,泥土要除掉。添加电极糊前对电
18、极糊进行破碎,粒度不能大于筋片距离,否则可能会出现悬糊事粒度不能大于筋片距离,否则可能会出现悬糊事故。电极糊的添加量应按规定加入。糊柱高度的故。电极糊的添加量应按规定加入。糊柱高度的控制量与炉子容量、电极直径的大小、炉子工作控制量与炉子容量、电极直径的大小、炉子工作条件、电极糊的性质及生产季节变化有关,但主条件、电极糊的性质及生产季节变化有关,但主要决定于电极直径的大小。要决定于电极直径的大小。精选课件ppt24 2.1.4.2 添加电极糊添加电极糊 精选课件ppt252.1.4.3 电极的下放电极的下放 在熔炼过程中电极的工作端应保持一定长度,并且其在熔炼过程中电极的工作端应保持一定长度,并
19、且其消耗速度与焙烧随度相适宜,这样就需按一定的间隔时间消耗速度与焙烧随度相适宜,这样就需按一定的间隔时间和一定的长度下放电极是电极处于正常工作状态。然而实和一定的长度下放电极是电极处于正常工作状态。然而实际并非如此,由于熔炼操作上的某些原因,电极埋入料过际并非如此,由于熔炼操作上的某些原因,电极埋入料过浅,不能按规定时间下放电极时,易引起电极过烧;相反,浅,不能按规定时间下放电极时,易引起电极过烧;相反,电极埋入辽中过深电极焙烧跟不上时,易发生漏糊盒软断电极埋入辽中过深电极焙烧跟不上时,易发生漏糊盒软断事故。所以,不能忽视冶炼操作对电极正常烧结的影响,事故。所以,不能忽视冶炼操作对电极正常烧结
20、的影响,保证正常的冶炼操作,有助于电极处于正常的工作状态。保证正常的冶炼操作,有助于电极处于正常的工作状态。保证按规定下放电极,一般无压放装置的小型电炉每保证按规定下放电极,一般无压放装置的小型电炉每8-12h下放下放200mm;有压放装置的大、中型电炉应本着勤;有压放装置的大、中型电炉应本着勤放少放的愿者,每隔放少放的愿者,每隔1h或或2h下放下放20mm或或50mm。精选课件ppt262.1.4.3 电极的下放电极的下放 电极消耗长度基本上就是下放长度。三相电电极消耗长度基本上就是下放长度。三相电极每昼夜下放量等于每昼夜消耗量。极每昼夜下放量等于每昼夜消耗量。三相电极每昼夜下放量三相电极每
21、昼夜下放量=3Sh S=D2/4 三相电极每昼夜消耗量三相电极每昼夜消耗量PQ 因为三相电极每昼夜下放量等于每昼夜消耗量,因为三相电极每昼夜下放量等于每昼夜消耗量,则有则有 3 D2/4h PQ则则 h=4PQ/3 D2 精选课件ppt272.1.4.3 电极的下放电极的下放 如果一台电炉的电极直径为如果一台电炉的电极直径为1000mm,冶炼,冶炼硅硅75,昼夜产量为,昼夜产量为27t,则每相电极一昼夜应下放,则每相电极一昼夜应下放长度为:长度为:h=4PQ/3 D2 =4 27 58 1000 1000/3 3.14 10002 1.5 =443mm精选课件ppt282.1.4.3 电极的下
22、放电极的下放 每相电极一昼夜应下放每相电极一昼夜应下放450mm,如采用顶紧,如采用顶紧式把持器,每昼夜下放式把持器,每昼夜下放3次,每次下放长度约为次,每次下放长度约为150mm。实践经验证明,电极每次下放量不应超。实践经验证明,电极每次下放量不应超过铜瓦长度的过铜瓦长度的1/4,每次下放长度不大于每次下放长度不大于200mm。精选课件ppt292.1.4.3 电极的下放电极的下放下放电极应注意以下事项:下放电极应注意以下事项:p铜瓦下端距料面铜瓦下端距料面200300mm时、才可以下放电极,以防产生电时、才可以下放电极,以防产生电极下陷现象。极下陷现象。p为了保持电极正常的烧结过程,一般情
23、况下,每相电极下放的时为了保持电极正常的烧结过程,一般情况下,每相电极下放的时间间隔不少于间间隔不少于8h,不大于不大于24h。p将铜瓦、水圈上挂的灰清理干净。将铜瓦、水圈上挂的灰清理干净。p降低该相电极负荷。降低该相电极负荷。p按规定的操作顺序和安全规程下放电极。按规定的操作顺序和安全规程下放电极。p下放电极时,如发现流糊或有软断的可能时,应立即停电,同时下放电极时,如发现流糊或有软断的可能时,应立即停电,同时坐回电极(即将铜瓦退回原位置),并拧紧铜瓦。坐回电极(即将铜瓦退回原位置),并拧紧铜瓦。p下放电极时,如发现电极烧结不良,应坐回电极或缓慢提升负荷。下放电极时,如发现电极烧结不良,应坐
24、回电极或缓慢提升负荷。电极下放之后,要存细观察,以防发生电极事故。电极下放之后,要存细观察,以防发生电极事故。精选课件ppt302.1.4.3 电极的下放电极的下放 电极下放一般在出铁后进行,以免由于电极的上下移电极下放一般在出铁后进行,以免由于电极的上下移动而破坏炉内正常的熔炼过程和出铁出渣。下放电极时,动而破坏炉内正常的熔炼过程和出铁出渣。下放电极时,应降低该相电极负荷,其原因如下:应降低该相电极负荷,其原因如下:n已装入电极壳内的电极糊,在铜瓦的上半部分仍未烧结好;电导已装入电极壳内的电极糊,在铜瓦的上半部分仍未烧结好;电导率不均匀。如果下放电极时不降低负荷,下放时电极突然向下移率不均匀
25、。如果下放电极时不降低负荷,下放时电极突然向下移动,电流剧增,这时电极壳的导电性仍比电极糊的导电性强,大动,电流剧增,这时电极壳的导电性仍比电极糊的导电性强,大量电流沿电极壳通过,容易击穿电极壳,而使电极产生流糊或软量电流沿电极壳通过,容易击穿电极壳,而使电极产生流糊或软断。断。n下放电极降低负荷可减少或防止在铜瓦部位发生打弧现象。下放电极降低负荷可减少或防止在铜瓦部位发生打弧现象。下放电极时电流突然增大,如不降低负荷,容易引起下放电极时电流突然增大,如不降低负荷,容易引起“跳闸跳闸”。精选课件ppt312.1.4.3 电极的下放电极的下放 下放电极的操作一般情况下是正常的,但有时下放电下放电
26、极的操作一般情况下是正常的,但有时下放电极工作不顺利,影响冶炼的正常进行,电极放不下来,极工作不顺利,影响冶炼的正常进行,电极放不下来,往往有以下几种原因:往往有以下几种原因:n电极壳焊接质量较差。电极壳接长时没有对准中心线,角度相差电极壳焊接质量较差。电极壳接长时没有对准中心线,角度相差较大,或者从电极壳焊缝处流出较多的电极糊与铜瓦烧结,或电较大,或者从电极壳焊缝处流出较多的电极糊与铜瓦烧结,或电极壳几何形状不合要求,均易使电极被卡住。极壳几何形状不合要求,均易使电极被卡住。n压放式的操作顺序搞错,或油压缸压力不足。压放式的操作顺序搞错,或油压缸压力不足。n电极过早烧结,电极在铜瓦的上端失去
27、可塑性,将电极卡住。电极过早烧结,电极在铜瓦的上端失去可塑性,将电极卡住。n电极壳内糊柱高度过低,自重过小,电极不易下来。电极壳内糊柱高度过低,自重过小,电极不易下来。采用不合理的下放电极操作,多次顶电极,使电极壳变形。采用不合理的下放电极操作,多次顶电极,使电极壳变形。精选课件ppt322.1.5 自焙电极常见事故及其处理自焙电极常见事故及其处理 电极事故会引起停电或降低负荷,造成炉况电极事故会引起停电或降低负荷,造成炉况恶化,而炉况又反作用子电极,使电极焙烧不良,恶化,而炉况又反作用子电极,使电极焙烧不良,造成折断电极等恶性电极事故,而且兰相电极之造成折断电极等恶性电极事故,而且兰相电极之
28、间也往往会互相影响,其结果往往会形成恶性循间也往往会互相影响,其结果往往会形成恶性循环,使技术经济指标全面降低。环,使技术经济指标全面降低。自焙电极很少断裂,但也会因操作不当或某自焙电极很少断裂,但也会因操作不当或某种原因产生事故。常见的事故有:过早烧结、电种原因产生事故。常见的事故有:过早烧结、电极糊悬糊、漏糊、软断和硬断。极糊悬糊、漏糊、软断和硬断。精选课件ppt33 2.1.5.1 过早烧结过早烧结 过早烧结是指在电极下沿过早烧结是指在电极下沿300mm以上,甚至在铜瓦上以上,甚至在铜瓦上沿以上就已烧结变硬。过早烧结的电极会使铜瓦夹不紧,沿以上就已烧结变硬。过早烧结的电极会使铜瓦夹不紧,
29、造成打弧,烧坏铜瓦。产生过早烧结的原因有:造成打弧,烧坏铜瓦。产生过早烧结的原因有:n铜瓦冷却强度不够;铜瓦冷却强度不够;n铜瓦与电极接触不良,接触电阻增大,造成局部过热甚至打弧,铜瓦与电极接触不良,接触电阻增大,造成局部过热甚至打弧,使局部电极糊烧结加快;使局部电极糊烧结加快;n因冶炼原因造成电极下插困难,长时间没有下放电极;因冶炼原因造成电极下插困难,长时间没有下放电极;n炉料透气性不好,刺火严重而频繁,使电极周围热量过分集中。炉料透气性不好,刺火严重而频繁,使电极周围热量过分集中。解决的办法有:降低该相电极负荷、加强电极冷却。解决的办法有:降低该相电极负荷、加强电极冷却。精选课件ppt3
30、42.1.5.2 电极糊悬料电极糊悬料 电极糊悬料是由于电极糊块大,电极糊悬在电极壳内,电极糊悬料是由于电极糊块大,电极糊悬在电极壳内,使糊柱内出现较大空间。使糊柱内出现较大空间。产生的原因有:糊柱上部温度低,使电极糊不能熔化产生的原因有:糊柱上部温度低,使电极糊不能熔化下沉,电极糊块大或夹在两筋片之间而绷住。电极糊悬料下沉,电极糊块大或夹在两筋片之间而绷住。电极糊悬料多发生在冬季和新开炉期间,并多见于封闭电炉或糊柱太多发生在冬季和新开炉期间,并多见于封闭电炉或糊柱太高的情况。此时要及时处理,否则会烧坏铜瓦、电极壳,高的情况。此时要及时处理,否则会烧坏铜瓦、电极壳,出现电极脱落。出现电极脱落。
31、悬料状态可靠测量糊柱高度来判断,当出现悬料时可悬料状态可靠测量糊柱高度来判断,当出现悬料时可用以下方法解决:用以下方法解决:n用木棒敲击电极,促使悬料下落;用木棒敲击电极,促使悬料下落;n在电极铜瓦上沿用火焰烘烤,并关小铜瓦冷却水;在电极铜瓦上沿用火焰烘烤,并关小铜瓦冷却水;n对敞口炉可停止送风,使其熔化下落;对敞口炉可停止送风,使其熔化下落;n用重锤从电极壳内砸落悬料;用重锤从电极壳内砸落悬料;对封闭炉,必要时可停电,割开悬料处的电极壳,捅落悬料或加对封闭炉,必要时可停电,割开悬料处的电极壳,捅落悬料或加温使其熔化下落,再焊上切下部分的电极壳。温使其熔化下落,再焊上切下部分的电极壳。精选课件
32、ppt35 2.1.5.3 漏糊漏糊 液态电极糊从电极壳损坏处流出,称为漏糊。液态电极糊从电极壳损坏处流出,称为漏糊。产生的原因有:产生的原因有:p电极烧结不好,电流过大,电极壳局部熔化;电极烧结不好,电流过大,电极壳局部熔化;p电极壳焊接质量不好,焊缝裂开;电极壳焊接质量不好,焊缝裂开;p铜瓦与电极壳局部接触不好,产生电弧烧坏电极壳;铜瓦与电极壳局部接触不好,产生电弧烧坏电极壳;p下放电极时未降低负荷,或电极下放过多,或电极下下放电极时未降低负荷,或电极下放过多,或电极下滑超过了允许下放长度,使电极壳承受过量负荷而被滑超过了允许下放长度,使电极壳承受过量负荷而被烧穿;烧穿;铜瓦缺陷,如边缘锐
33、利或有毛刺,下放电极时划破电铜瓦缺陷,如边缘锐利或有毛刺,下放电极时划破电极壳。极壳。精选课件ppt362.1.5.3 漏糊漏糊 处理:漏糊多发生在下放电极不久,此时应处理:漏糊多发生在下放电极不久,此时应立即停电,并开大风量,找出漏糊部位。当漏糊立即停电,并开大风量,找出漏糊部位。当漏糊孔洞不大和流糊不多时,可用石棉绳、水泥等物孔洞不大和流糊不多时,可用石棉绳、水泥等物堵塞住孔洞,并将孔洞压在铜瓦内,然后送电并堵塞住孔洞,并将孔洞压在铜瓦内,然后送电并慢慢升温;如孔洞过大无法堵塞时,待糊流尽后,慢慢升温;如孔洞过大无法堵塞时,待糊流尽后,将孔洞用铁皮补焊好,并尽量压在铜瓦内,随后将孔洞用铁皮
34、补焊好,并尽量压在铜瓦内,随后补加电极糊,用木柴或通电重新焙烧电极。补加电极糊,用木柴或通电重新焙烧电极。精选课件ppt372.1.5.4 软断软断 电极在未烧好的部位发生断裂,称为软断。产生的原因有:电极在未烧好的部位发生断裂,称为软断。产生的原因有:n下放电极时、电极烧结得不牢固尤其是电极壳表面有油时,下放电极后下放电极时、电极烧结得不牢固尤其是电极壳表面有油时,下放电极后不久,电不久,电n极下滑而产生软断;或下放电极时两侧钢带同时松开,电极下滑引起软极下滑而产生软断;或下放电极时两侧钢带同时松开,电极下滑引起软断。断。n在下放电极时未降低该相电极负荷,或降低得不够,以及上升负荷过急,在下
35、放电极时未降低该相电极负荷,或降低得不够,以及上升负荷过急,也易引起电极软断。也易引起电极软断。n电极下放超过规定的长度或电极下放的次数较多,相隔时间短,把未烧电极下放超过规定的长度或电极下放的次数较多,相隔时间短,把未烧好的部位放下,产生电极软断。好的部位放下,产生电极软断。n新开炉时,温度较低,电极烧结得较慢,下放电极后易便电极软断。所新开炉时,温度较低,电极烧结得较慢,下放电极后易便电极软断。所以,新开炉下放电极之前,要仔细检查电极烧结的情况,最好是达到正以,新开炉下放电极之前,要仔细检查电极烧结的情况,最好是达到正常负荷常负荷8h后,开始下放电极。后,开始下放电极。n电极糊中的挥发物含
36、量过多,使电极不能正常烧结,以致下放电极后产电极糊中的挥发物含量过多,使电极不能正常烧结,以致下放电极后产生软断。生软断。n电极壳焊接质量较差,焊口也会产生软断。电极壳焊接质量较差,焊口也会产生软断。电极产生硬断或流糊事故后,易产生电极软断。电极产生硬断或流糊事故后,易产生电极软断。精选课件ppt38 2.1.5.5 硬断硬断 正常工作的电极在已烧结好部位发生折断、称为硬断。产生的原因有:正常工作的电极在已烧结好部位发生折断、称为硬断。产生的原因有:(1)电极糊质量不好,如电极糊配方不当,灰分过高,挥发分过少,黏结力不够;电极糊质量不好,如电极糊配方不当,灰分过高,挥发分过少,黏结力不够;(2
37、)存 储 保 管 不 好 或 电 极 筒 未 加 盖,杂 质 落 入 电 极 糊 内:降 低 了 电 极 强存 储 保 管 不 好 或 电 极 筒 未 加 盖,杂 质 落 入 电 极 糊 内:降 低 了 电 极 强度;度;、(3)铜瓦冷却强度不够或电极冷却风量过小,造成电极糊熔化快,碳素颗粒分层,影响电极烧结)铜瓦冷却强度不够或电极冷却风量过小,造成电极糊熔化快,碳素颗粒分层,影响电极烧结后的强度;后的强度;(4)炉况波动,电流波动,使电极大升大降频繁,导致产生裂缝而折断;)炉况波动,电流波动,使电极大升大降频繁,导致产生裂缝而折断;(5)旋转电炉的旋转速度过快;)旋转电炉的旋转速度过快;(6
38、)停电频繁,且每次停电时间过久,停电后负荷上升太快,电极在停电后又未采取保温措施,)停电频繁,且每次停电时间过久,停电后负荷上升太快,电极在停电后又未采取保温措施,致使电极因急冷急热而产生内应力;或者电极的材质不好;抗热震性差,停炉后电极上下冷却速致使电极因急冷急热而产生内应力;或者电极的材质不好;抗热震性差,停炉后电极上下冷却速度不同而产生应力,使电极产生裂纹所致。度不同而产生应力,使电极产生裂纹所致。发生硬断后应立即停电,及时处理。如果断头较长,应取出断头,发生硬断后应立即停电,及时处理。如果断头较长,应取出断头,根据电极烧结情况和铜瓦下面电极长度,适当下放电极,然后采用死相根据电极烧结情
39、况和铜瓦下面电极长度,适当下放电极,然后采用死相焙烧的方法处理。焙烧的方法处理。精选课件ppt392.1.6 电极的消耗电极的消耗 降低电极消耗是项有意义的工作。生产中影降低电极消耗是项有意义的工作。生产中影响电极的因素是多方面的,如电极种类和质量、响电极的因素是多方面的,如电极种类和质量、电极电流密度的大小、熔炼的品种、冶炼工艺和电极电流密度的大小、熔炼的品种、冶炼工艺和操作水平等。随着单位电耗的增加,电极消耗也操作水平等。随着单位电耗的增加,电极消耗也在增加。在增加。精选课件ppt40精选课件ppt412.2 电炉炉衬电炉炉衬 铁合金冶炼过程是一个高温物理化学过程,铁合金电铁合金冶炼过程是
40、一个高温物理化学过程,铁合金电炉的炉体构造必须充分满足冶炼的特殊需要。铁合金电炉炉的炉体构造必须充分满足冶炼的特殊需要。铁合金电炉的炉体是由一定厚度的锅炉钢板制造的炉壳和炉衬构成。的炉体是由一定厚度的锅炉钢板制造的炉壳和炉衬构成。其炉壳大部分采用圆柱形,少数采用圆锥型。圆柱形炉壳其炉壳大部分采用圆柱形,少数采用圆锥型。圆柱形炉壳散热面积小,强度大,加工容易,利于节能。对炉壳要求散热面积小,强度大,加工容易,利于节能。对炉壳要求有足够的强度,能承受炉衬受热后剧烈膨胀而产生的热应有足够的强度,能承受炉衬受热后剧烈膨胀而产生的热应力。炉壳要有一定厚度,一般大炉子为力。炉壳要有一定厚度,一般大炉子为1
41、6-25mm的锅炉钢的锅炉钢板,小炉子为板,小炉子为10mm左右的钢板。为提高炉壳强度,除沿左右的钢板。为提高炉壳强度,除沿钢板纵向做成立筋加固外,还要有钢板纵向做成立筋加固外,还要有2-3个水平加固圈,出个水平加固圈,出铁口流槽也用钢板或铸钢制成。铁口流槽也用钢板或铸钢制成。精选课件ppt422.2 电炉炉衬电炉炉衬 炉衬是炉体更为重要的部分,因为在使用过程种要炉衬是炉体更为重要的部分,因为在使用过程种要承受高温,虽然有些炉衬有炉料、渣壳等与高温电弧相隔,承受高温,虽然有些炉衬有炉料、渣壳等与高温电弧相隔,但炉衬仍要承受但炉衬仍要承受1400-1800C 的高温;炉衬还要承受炉的高温;炉衬还
42、要承受炉料、高温炉气和熔融铁水的机械冲刷,受炉渣的物理化学料、高温炉气和熔融铁水的机械冲刷,受炉渣的物理化学侵蚀,因而易被熔化、软化、熔蚀甚至崩裂。炉衬的损坏侵蚀,因而易被熔化、软化、熔蚀甚至崩裂。炉衬的损坏会直接影响到冶炼过程的正常进行、另外,绝热性能不好,会直接影响到冶炼过程的正常进行、另外,绝热性能不好,也会使炉壳散热增加,电能消耗增大。因此,必须合理设也会使炉壳散热增加,电能消耗增大。因此,必须合理设计电炉内形尺寸,选择优良的砌炉材料,精心砌筑和烘炉,计电炉内形尺寸,选择优良的砌炉材料,精心砌筑和烘炉,冶炼中重视炉衬维修,才能获得高的炉衬寿命。冶炼中重视炉衬维修,才能获得高的炉衬寿命。
43、精选课件ppt43精选课件ppt44精选课件ppt452.2.1 耐火材料的种类、要求及其选耐火材料的种类、要求及其选择择 2.2.1.1 种类种类 (1)耐火材料耐火材料 有硅砖、黏土砖、炭砖、碳化硅砖、有硅砖、黏土砖、炭砖、碳化硅砖、高铝砖、铬镁砖、镁碳砖、石英制品、电极糊、高铝砖、铬镁砖、镁碳砖、石英制品、电极糊、生熟黏土粉、耐火土等。生熟黏土粉、耐火土等。(2)隔热材料。有石棉板、石棉绳、硅藻土、石棉隔热材料。有石棉板、石棉绳、硅藻土、石棉毡、黏土粒、矿渣棉、泡沫黏土砖等。毡、黏土粒、矿渣棉、泡沫黏土砖等。精选课件ppt46 2.2.1.2 对筑炉材料的要求对筑炉材料的要求 p应具有高
44、的耐火度,高温时形状、体积不应有较应具有高的耐火度,高温时形状、体积不应有较大变化;大变化;p具有一定的强度(特别是高温强度),耐火砖外具有一定的强度(特别是高温强度),耐火砖外形符合标准要求;形符合标准要求;p具有很高的抗热震性,温度急变时不致损坏抗渣具有很高的抗热震性,温度急变时不致损坏抗渣性好,高温下化学稳定性好,有较好的高温抗氧性好,高温下化学稳定性好,有较好的高温抗氧化性;化性;p体积膨胀系数小;体积膨胀系数小;p各种耐火材料应保持清洁,不得有灰尘,泥土等各种耐火材料应保持清洁,不得有灰尘,泥土等杂物。杂物。精选课件ppt47 2.2.1.3 耐火材料的选择耐火材料的选择 p粘土质耐
45、火材料:能抗酸性渣,抗热震性好,有良好的保温能力及一粘土质耐火材料:能抗酸性渣,抗热震性好,有良好的保温能力及一定的绝缘性,但耐火度较低,不宜在高温下使用。多砌筑在矿热炉暴定的绝缘性,但耐火度较低,不宜在高温下使用。多砌筑在矿热炉暴露部分炉衬、炉底及炭砖外居,可起保温、绝缘作用;可砌铁水包内露部分炉衬、炉底及炭砖外居,可起保温、绝缘作用;可砌铁水包内衬。衬。p高铝砖:以高铝砖:以Al2O3为主要成分,其耐火度高,能抵抗酸性渣和碱性渣的为主要成分,其耐火度高,能抵抗酸性渣和碱性渣的侵蚀,抗热震性好。我国高铝矾土资源丰富,其制品性能远比黏土砖侵蚀,抗热震性好。我国高铝矾土资源丰富,其制品性能远比黏
46、土砖好,是极有前途的耐火材料。在铁合金生产中用于砌筑出铁口的衬砖好,是极有前途的耐火材料。在铁合金生产中用于砌筑出铁口的衬砖和铁水包内衬,以及精炼炉炉顶、高炉炉身和炉缸。和铁水包内衬,以及精炼炉炉顶、高炉炉身和炉缸。p镁质耐火材料:一般含镁质耐火材料:一般含MgO 80-85以上,常用的有镁砂、镁砖、以上,常用的有镁砂、镁砖、镁铝砖、镁硅砖等。其耐火度通常在镁铝砖、镁硅砖等。其耐火度通常在2000以上,对碱性渣有极好的以上,对碱性渣有极好的抗侵蚀能力,导热系数和高温下的导电系数较大,荷重软化点较低,抗侵蚀能力,导热系数和高温下的导电系数较大,荷重软化点较低,抗热震性差,高温下会因水或水蒸气的作
47、用发生粉化。铁合金生产中抗热震性差,高温下会因水或水蒸气的作用发生粉化。铁合金生产中用于砌筑精炼炉衬,铬铁和中低碳锰铁的铁水包等。为克服其抗热震用于砌筑精炼炉衬,铬铁和中低碳锰铁的铁水包等。为克服其抗热震性差的缺点,国外采用耐崩裂的铬镁砖来砌炉顶。我国用铬精矿粉作性差的缺点,国外采用耐崩裂的铬镁砖来砌炉顶。我国用铬精矿粉作为镁砖砌缝填料使用,效果较好。烧结镁石制成的镁砂是打结炉底和为镁砖砌缝填料使用,效果较好。烧结镁石制成的镁砂是打结炉底和堵出铁口的原料。堵出铁口的原料。精选课件ppt482.2.1.3 耐火材料的选择耐火材料的选择p碳耐火材料:以碳或碳化物为基本组成物所组成的中性耐火材料,包
48、碳耐火材料:以碳或碳化物为基本组成物所组成的中性耐火材料,包括炭砖和碳化硅制品:炭砖优点很多;耐火度高,只要不氧化很难熔括炭砖和碳化硅制品:炭砖优点很多;耐火度高,只要不氧化很难熔损;抗热震性好;抗压强度高,耐磨性好;热膨胀系数小,导电、导损;抗热震性好;抗压强度高,耐磨性好;热膨胀系数小,导电、导热系数大;抗渣性特别好。其缺点是:高温下与空气等氧化性气体或热系数大;抗渣性特别好。其缺点是:高温下与空气等氧化性气体或水汽等接触时,极易氧化,水汽等接触时,极易氧化,500开始氧化,温度升高氧化极快。碳开始氧化,温度升高氧化极快。碳还容易被某些易与碳形成结合力强的碳化物的元素侵蚀。碳衬炉体的还容易
49、被某些易与碳形成结合力强的碳化物的元素侵蚀。碳衬炉体的绝缘性相对较差。绝缘性相对较差。炭砖原料易得,制作方便,加上其性能上的优点,使炭砖应用越炭砖原料易得,制作方便,加上其性能上的优点,使炭砖应用越来越广泛来越广泛,绝大多数矿热炉和几乎所有的粗炼合金品种,除对碳有严,绝大多数矿热炉和几乎所有的粗炼合金品种,除对碳有严格要求者外,都采用炭砖作为内衬,格要求者外,都采用炭砖作为内衬,高炉风口以下的炉缸、出铁槽也高炉风口以下的炉缸、出铁槽也主要采用炭砖砌筑。主要采用炭砖砌筑。精选课件ppt492.2.1.3 耐火材料的选择耐火材料的选择 压型后不经焙烧的炭块称为自焙炭块,可代压型后不经焙烧的炭块称为
50、自焙炭块,可代替炭砖用于砌筑炉衬,在电炉烘炉期间可随炉温替炭砖用于砌筑炉衬,在电炉烘炉期间可随炉温的逐渐提高而烧成,现已被部分铁合金厂家使用,的逐渐提高而烧成,现已被部分铁合金厂家使用,特别是在大型电炉应用更普及。特别是在大型电炉应用更普及。为了改善炉衬的综合性能,降低炉衬的造价,为了改善炉衬的综合性能,降低炉衬的造价,通常按照炉膛各部位的工作条件选用不同材质的通常按照炉膛各部位的工作条件选用不同材质的耐火材料。耐火材料。铁合金炉外精炼所用的反应器如摇包、铁合金炉外精炼所用的反应器如摇包、热兑铁水包、铁水包所采用的耐火材料有镁砖、热兑铁水包、铁水包所采用的耐火材料有镁砖、镁碳砖、黏土砖、打结料