一 石墨电极的高温氧化问题
石墨由于有良好的导电性和耐高温性,采用石墨材料作为加热体的各种石墨电极、阳极,还有各种石墨模具,工具在冶金,铸造等行业得到广泛应用。但石墨的最大弱点就是抗氧化性差。在450℃的热空气中即开始氧化,温度越高氧化速度越快。采用石墨材料作为加热元件或磨具、工具主要解决的问题就是高温氧化问题。其原因是由于石墨制品在高温时与氧气的反应,使石墨制品的表面产生明显的消耗或剥落,导致石墨制品报废。
电弧炉或精炼炉用的石墨电极在高温氧化环境下使用,石墨电极因高温电弧会发生升华,电极与炉气、氧气会发生高温氧化反应,这两种情况会使电极不断消耗,甚至发生断裂破损。而石墨电极的侧面氧化占总消耗的40~60%。石墨电极侧面的氧化,可以让我们观察到石墨电极直径不断的减小,电弧发生部的石电极端部变小。
石墨电极氧化不仅增加了电极的无效消耗,因其直径的较少还会带来以下问题:
1、降低了电极抗折断的能力
照片所示,由于氧化使电极接头螺纹段减薄,造成电极在此处折断。
当电极螺纹部分被氧化,还容易造成电极下部脱落等事故。
2、限制供电功率
三相交流电弧炉用石墨电极的允许电流负荷随电极直径的减小而降低,对于一种电极由于氧化而引起的电极直径的减小将限制其供电功率水平。
3、增加吨钢电耗、降低生产效率
由于氧化使电弧发生端直径变小,增加了电弧燃烧不稳定性,增加吨钢电耗。
二、防氧化使用方法 宋志威 010-56370580/15810936151
石墨电极抗氧化(1011)在石墨电极的使用过程中,有效的隔断石墨电极与空气直接接触,能在400℃~2000℃温度范围中发挥抗氧化的效果。从而减少石墨电极表面氧化消耗,大大延长石墨电极使用时间。
石墨电极经过抗氧化剂(1011)浸渍处理后,其液体能渗入到石墨电极的气孔中,在石墨电极气孔及表面形成一层0.02mm左右的的抗氧化保护膜。正是这层保护膜能有效的隔绝空气直接与石墨电极接触而发生氧化反应。从而能有效的抵抗石墨电极的氧化,延长石墨电极的使用寿命。
其抗氧化效果良好,降低电极消耗15%左右。延长其使用寿命20~30%。
处理工艺:
1, 根据石墨电极的尺寸规格准备浸渍槽。浸渍槽可根据实际条件用不锈钢材料等制作。
2, 根据槽的大小需要浸渍处理的石墨电极的大小,往浸渍槽中倒入一定量的石墨电极抗氧化浸渍液(1011),一般浸渍液要盖过石墨电极的10CM左右。浸渍液的消耗量一般是所浸渍电极的0.8~1%。即一吨电极大概消耗8~10公斤的石墨电极抗氧化浸渍剂(1011)
3, 在室温,常压下把石墨电极放入石墨电极浸渍剂(1011)中浸泡半个小时左右。如果需要提高抗氧化效果,可以通过减压浸渍的方法提高浸渍效果。减压浸渍需要有减压浸渍设备。
4, 把浸渍好的石墨电极放在通风条件好的地方自然干燥2~3天左右即可使用。
三 使用效果
将圆柱形石墨试样在小型的浸渍槽中浸渍抗氧化剂((1011)30分钟,自然干燥后,将试样台放在加热炉下的天枰上(如下图4)。
将石墨电极试样放在试样台上,以5℃/分钟的升温到1400℃,每升温50℃记录一次试样的重量,如图3所示。
由此计算试样在升温过程中的氧化率(减重率・氧化率=氧化前试样重量-某温度时的试样重量)÷氧化前的试样重量×100% 。
将上述浸渍抗氧化剂和未浸渍处理的石墨试样同时放入马弗炉,在900℃,1200℃,1400℃分别恒温2小时,其结果如图5所示:
石墨电极抗氧化处理两种方式优缺点比较
浸渍处理 侧面涂层 优点 不改变电极外观;不改变表面电阻,不粘附电极夹具。使用电极时与未处理电极相同;抗氧化效果持续到端部。 处理简便,3 小时即可上炉使用;1450℃ 以下电极侧面不氧化,与浸渍方式相比抗氧化效果更好。 缺点 需使用真空浸渍设备;处理周期较长,需自然干燥时间(4 天);需施工及电极存放专用场地。 涂层不导电,需预留夹持器位置,无法全涂(可在电极下降后补涂);涂层熔化后无抗氧化效果。 浸渍型 只需通过自然浸泡、真空浸泡或超声波浸泡方式浸泡30秒至1分钟,取出后自然干燥4天即可,保护层厚度为0.01-0.05 mm。
涂料型 涂刷或喷雾的方法涂层,涂前需把涂料搅拌均匀,涂2~3次,第一次涂时尽量涂的薄一点,能覆盖体表即可,每次涂后需让其自然干燥到手触不粘的程度(20~30分钟)。最后一次涂完后让其自然干燥稍长一些,一般4个小时左右,手触完全不粘即可使用。
石墨由于有良好的导电性和耐高温性,采用石墨材料作为加热体的各种石墨电极、阳极,还有各种石墨模具,工具在冶金,铸造等行业得到广泛应用。但石墨的最大弱点就是抗氧化性差。在450℃的热空气中即开始氧化,温度越高氧化速度越快。采用石墨材料作为加热元件或磨具、工具主要解决的问题就是高温氧化问题。其原因是由于石墨制品在高温时与氧气的反应,使石墨制品的表面产生明显的消耗或剥落,导致石墨制品报废。
电弧炉或精炼炉用的石墨电极在高温氧化环境下使用,石墨电极因高温电弧会发生升华,电极与炉气、氧气会发生高温氧化反应,这两种情况会使电极不断消耗,甚至发生断裂破损。而石墨电极的侧面氧化占总消耗的40~60%。石墨电极侧面的氧化,可以让我们观察到石墨电极直径不断的减小,电弧发生部的石电极端部变小。
石墨电极氧化不仅增加了电极的无效消耗,因其直径的较少还会带来以下问题:
1、降低了电极抗折断的能力
照片所示,由于氧化使电极接头螺纹段减薄,造成电极在此处折断。
当电极螺纹部分被氧化,还容易造成电极下部脱落等事故。
2、限制供电功率
三相交流电弧炉用石墨电极的允许电流负荷随电极直径的减小而降低,对于一种电极由于氧化而引起的电极直径的减小将限制其供电功率水平。
3、增加吨钢电耗、降低生产效率
由于氧化使电弧发生端直径变小,增加了电弧燃烧不稳定性,增加吨钢电耗。
二、防氧化使用方法 宋志威 010-56370580/15810936151
石墨电极抗氧化(1011)在石墨电极的使用过程中,有效的隔断石墨电极与空气直接接触,能在400℃~2000℃温度范围中发挥抗氧化的效果。从而减少石墨电极表面氧化消耗,大大延长石墨电极使用时间。
石墨电极经过抗氧化剂(1011)浸渍处理后,其液体能渗入到石墨电极的气孔中,在石墨电极气孔及表面形成一层0.02mm左右的的抗氧化保护膜。正是这层保护膜能有效的隔绝空气直接与石墨电极接触而发生氧化反应。从而能有效的抵抗石墨电极的氧化,延长石墨电极的使用寿命。
其抗氧化效果良好,降低电极消耗15%左右。延长其使用寿命20~30%。
处理工艺:
1, 根据石墨电极的尺寸规格准备浸渍槽。浸渍槽可根据实际条件用不锈钢材料等制作。
2, 根据槽的大小需要浸渍处理的石墨电极的大小,往浸渍槽中倒入一定量的石墨电极抗氧化浸渍液(1011),一般浸渍液要盖过石墨电极的10CM左右。浸渍液的消耗量一般是所浸渍电极的0.8~1%。即一吨电极大概消耗8~10公斤的石墨电极抗氧化浸渍剂(1011)
3, 在室温,常压下把石墨电极放入石墨电极浸渍剂(1011)中浸泡半个小时左右。如果需要提高抗氧化效果,可以通过减压浸渍的方法提高浸渍效果。减压浸渍需要有减压浸渍设备。
4, 把浸渍好的石墨电极放在通风条件好的地方自然干燥2~3天左右即可使用。
三 使用效果
将圆柱形石墨试样在小型的浸渍槽中浸渍抗氧化剂((1011)30分钟,自然干燥后,将试样台放在加热炉下的天枰上(如下图4)。
将石墨电极试样放在试样台上,以5℃/分钟的升温到1400℃,每升温50℃记录一次试样的重量,如图3所示。
由此计算试样在升温过程中的氧化率(减重率・氧化率=氧化前试样重量-某温度时的试样重量)÷氧化前的试样重量×100% 。
将上述浸渍抗氧化剂和未浸渍处理的石墨试样同时放入马弗炉,在900℃,1200℃,1400℃分别恒温2小时,其结果如图5所示:
石墨电极抗氧化处理两种方式优缺点比较
浸渍处理 侧面涂层 优点 不改变电极外观;不改变表面电阻,不粘附电极夹具。使用电极时与未处理电极相同;抗氧化效果持续到端部。 处理简便,3 小时即可上炉使用;1450℃ 以下电极侧面不氧化,与浸渍方式相比抗氧化效果更好。 缺点 需使用真空浸渍设备;处理周期较长,需自然干燥时间(4 天);需施工及电极存放专用场地。 涂层不导电,需预留夹持器位置,无法全涂(可在电极下降后补涂);涂层熔化后无抗氧化效果。 浸渍型 只需通过自然浸泡、真空浸泡或超声波浸泡方式浸泡30秒至1分钟,取出后自然干燥4天即可,保护层厚度为0.01-0.05 mm。
涂料型 涂刷或喷雾的方法涂层,涂前需把涂料搅拌均匀,涂2~3次,第一次涂时尽量涂的薄一点,能覆盖体表即可,每次涂后需让其自然干燥到手触不粘的程度(20~30分钟)。最后一次涂完后让其自然干燥稍长一些,一般4个小时左右,手触完全不粘即可使用。