在現今的冶煉領域,電弧爐冶煉扮演著至關重要的角色。然而,石墨電極的消耗問題,既與成本緊密相關,又對生產效率造成影響,成為了一個備受關注的焦點。這一問題背后,諸多復雜因素相互交織,長期困擾著眾多冶煉企業和碳素生產企業,其探究價值不容忽視。
石墨電極的高要求現狀
冶煉過程追求效率,故而為了提升冶煉速度,縮短冶煉時長,強制吹氧等高化學能的操作變得普遍。然而,這無疑對石墨電極的抗氧化和抗熱震性能提出了更高的要求。一些冶煉廠為了在短時間內實現預期的產量,持續增強這些化學能操作。另外,不同等級的電爐對石墨電極的要求也有所不同。例如,經過改造的老電爐性能提升,對同等級別電極的實物質量也提出了更高的標準。以30TAC高阻搞電爐為例,它對電極的消耗和折斷率都有所限制。
這體現了整個行業的發展動向。無論是新建的先進電爐,還是經過改造的老電爐,都迫切需要質量更高、性能更佳的石墨電極。若石墨電極無法滿足這些要求,便可能成為生產中的障礙。
石墨電極端部消耗現象
在常規冶煉過程中,石墨電極在鋼水中的含碳量大約為0.01%時,其端部消耗形態呈現非錐尖狀,這是正常情況。這樣的含碳量在業內相當普遍。此外,這一數據源于眾多冶煉廠在長期生產過程中的經驗總結。
在生產一線,工作人員對端部消耗狀態格外重視。一旦端部消耗出現異常,這或許預示著冶煉過程中某些條件出了問題,例如爐內氣氛或送電操作可能需要調整。以一些小型冶煉廠為例,若未能及時發現端部消耗的異常,后續可能會出現一連串的質量和效率問題。
殘體產生的多因素關系
電極殘體的產生并非僅由接頭與電極的內在質量決定。在冶煉過程中,爐內布料的分布不容忽視。曾有一家工廠因爐內布料分布不均,導致爐內能量分布出現失衡。此外,爐內氣氛和送電操作等因素也與這一現象有直接關聯。
各個地區的冶煉廠由于使用的原材料不同,所以爐內的物料分布和氣氛也有所區別。這種差異使得即便使用相同的電極,產生的殘體頻率和程度也可能各不相同。操作員的送電作業對電極的消耗有著直接的影響,若是送電不穩定或時間不當,電極的使用壽命就會受到影響。
電極過氧化損失因素
電極過氧化損失往往被人忽略。在冶煉過程中,若吹氧時間過長或是吹氧量過大,爐內和爐上便會嚴重富氧,從而導致電極過氧化損失增加。查閱生產報表可以發現,一旦吹氧時間超過合理限度,電極的消耗速度就會明顯加快。
在一些追求高產量的冶煉廠,這種情況頗為常見。為了加快冶煉進度,它們常常會過度吹氧。這種現象不僅對電極的消耗影響極大,而且還有可能對冶煉出的最終成品質量造成不良影響。這是因為,過度富氧這一非理想的冶煉環境,最終會影響到鋼材的性能以及其他方面。
電極折斷的影響及處理
石墨電極在電爐冶煉中容易折斷,這是導致消耗增加的主要原因。在我國,技術普遍的AC電爐每月平均會折斷5到7根電極。相比之下,技術先進的大型DC和AC電爐,得益于控制網絡系統,每月折斷電極的次數不到2次。處理折斷后的電極殘體是一項繁重的工作,它會導致消耗增加、生產周期延長,進而影響產量和成本。
在冶煉車間里,電極一旦折斷,整個生產流程便會遭遇嚴重干擾。此時,操作員只得暫停手頭其他工作,前去處理問題。在此期間,冶煉爐要么被迫停止運作,要么降低運行效率。對于那些生產任務密集的冶煉企業來說,每一分鐘的延誤都意味著成本的增加。
降低電極消耗的途徑
炭素廠家若想減少電極的消耗,必須著重解決接頭易折斷的問題,同時提高電極的抗氧化和耐熱震能力。冶煉廠家在冶煉過程中,若能采用熱裝鐵水技術,不僅能顯著縮短冶煉周期,還能減少電能和化學能的消耗,同時降低石墨電極的消耗量和需求。這要求冶煉廠與碳素廠之間必須緊密協作。若其中一方未能盡到應有的責任,那么在整體降低電極消耗方面將效果大打折扣。比如,若某些冶煉廠未能有效優化熱裝鐵水的操作,那么即便碳素廠提供了高質量的電極,電極的消耗量也難以降低。
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