炼钢生产中石墨电极折断的解决方案

vinny911

解决石墨电极折断方案
石墨电极的折断部分原因在操作和控制上，但电极本身的质量问题也是电极折断的决定因素。

电极内在质量原因

(1)接头折断的原因接头在电极炼钢时起着连接的关键作用，接头质量的好坏直接关系到电极在电炉炼钢时的使用。石墨电极和接头形成的连接区是电、热、机械载荷较大且复杂的部位，也是常见断裂的部位。据有关资料表明，在电炉炼钢中，80％以上的电极使用事故是由接头折断或松动脱扣造成的。就接头质量本身而言出现折断主要有以下几个方面的原因：接头体积密度低，则强度普遍较低，使用时易造成折断；电阻率偏高，通电时接头部位温度升高较快，会造成电极连接处接头部位热应力较大出现折断机率增加；接头的抗折强度不够；内裂接头混入到成品接头中形成重大的使用隐患；接头与电极加工精度指标没有合理匹配，也容易出现折断现象。

(2)电极折断的原因通常电极发生折断的机率较低，发生电极折断主要有以下几个方面的原因：电极螺孔有质量缺陷；电极的体积密度和强度不够；电极与接头指标、加工精度不匹配；电极端部产生深度裂纹是由于电极的抗热震性能太差造成的；另外内部存在横裂纹的电极混入到成品中未检出，存在很大折断风险。

防范措施与操作建议

1 冶炼操作中折断防范措施
(1)布料结构合理：各种废钢在料篮中的布料以及加入炉内的状况需合理配置，避免轻薄型钢铁料在炉子顶部结成一团难以下行，避免大块废钢塌料砸断电极。

(2)冶炼时特别是接近熔清时要仔细观察未熔炉料的分布情况。如果已生成架桥结构，要先通过吹氧或物理摆动或摇动的办法，让炉料在停电和电极已经提升高位的情况下塌落下来，避免塌料砸断电极。
(3)电极要采用适合工艺要求的强度。驳接电极要采用合适强度的螺母，并清理干净，用专用的夹持器具。在更换电极起吊之前必须对吊环进行紧固，保证吊环与电极接触紧密。为保证接口的清洁，要求保留新电极的护端帽直到安装好吊环。

(4)电极夹持器应避免夹在电极连接处之间的白线内。电极连接处不能在电极夹持器的上方。电极夹持器不能夹在敞开的套头上或者留有吊环的套头上。

2控制过程中防范措施

(1)在高压送电后，要观察二次短网空载电压三相是否平衡(由三相短网对地绝缘电阻决定，不平衡电压宜在10％以内)。

(2)在电极自动下降前，确认电极正下方的废钢层没有不导电物体。

(3)在第一相电极下降接触到废钢后，观察该相电极二次电压是否立即下降。

(4)在某相电极发生电弧时，是否能看到该相电极的二次电流显示(电流表指针有大摆动)。

(5)定期检测电极液压驱动机构的制动力和系统延时系数是否发生变化。
电极内在质量方面冶炼过程中电极(接头)关键技术指标最终对电极折断的影响，诸多学者已对此进行了较详细的研究。值得说明的是，中国炭素行业协会曾对会员企业进行了产品质量抽查，并把产品抽查的检测指标与国家标准及国外知名企业的企业标准进行了对照分析。从检测的指标看，所有被检测的产品绝大数指标符合YB一2000标准，部分指标已达到或接近国外公司企业标准。但国内超高功率石墨电极实际冶炼效果却与国外同规格产品存在明显的差距，因此，仅仅凭借电极(接头)的物化指标判定电极(接头)质量的优劣存在一定的片面性，应充分考虑本厂产品与不同客户的冶炼工艺、炉型结构及冶炼钢种等综合因素的匹配性，建立一套科学合理的电极生产与技术使用方案。

结论

(1)塌料、共振作用、夹持操作不规范、电极调节器、电极调节器液压驱动机构状况异常、电极内在质量等因素控制措施不当均可造成电炉电极折断。

(2)通过对布料结构、电极夹持、二次短网空载电压、不导电物体、二次电流、电极液压驱动机构的制动力和系统延时系数等因素采取相应的技术和管理措施，电极折断现象可得到明显的改善。

(3)凭借电极(接头)的物化指标判定电极(接头)质量的优劣存在一定的片面性，应充分考虑本厂产品与不同客户的冶炼工艺、炉型结构及冶炼钢种等综合因素的匹配性，建立一套科学合理的电极生产与技术使用方案。