電極糊和電極燒結(jié)

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1、第十三章電極糊和電極燒結(jié)第一節(jié)概述連續(xù)式自動(dòng)焙燒電極（簡(jiǎn)稱自燒電極）是由電極糊和鐵殼組成的。電極在電石爐內(nèi)工作時(shí)是要不斷消耗的，所以需要繼續(xù)不斷地下放電極，以資補(bǔ)充。當(dāng)電極下放到導(dǎo)電顎板下部時(shí)，經(jīng)過1000℃左右的高溫焙燒，使電極糊碳化而成電極。因?yàn)殡姌O鐵殼可以在電爐不停電的情況下繼續(xù)焊接，電極糊不斷地向鐵殼內(nèi)加入，而且又是在電石爐內(nèi)燒結(jié)而成的，所以叫做連續(xù)式自動(dòng)焙燒電極。自燒式電極廣泛地用于電石爐和鐵合金爐。這種電極的特點(diǎn)是直徑可以擴(kuò)大到2米，不用螺絲接頭，在電石爐上連接時(shí)非常方便，而且價(jià)格低廉，這就給電石爐向大容量發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。

2、在整個(gè)電石爐的設(shè)備中，電極就是心臟。在電石生產(chǎn)中，電流是通過電極輸入爐內(nèi)，產(chǎn)生電弧，進(jìn)行冶煉電石，電極在整個(gè)電爐中是占有著極其重要的地位。在設(shè)計(jì)電石爐中，有許多參數(shù)是參考電極直徑進(jìn)行的。電極直徑之大小，由通過電極截面積上的電流所允許的電流密度來(lái)決定，如直徑小，則允許的電流密度大，直徑大，則允許的電流密度小。電流密度與電極直徑選擇恰當(dāng)與否，對(duì)整個(gè)電爐來(lái)講是非常重要的。電極直徑大小的決定，對(duì)設(shè)計(jì)中考慮電極同心圓直徑、電極間距、爐膛內(nèi)徑、爐膛深度，甚至于爐膛外徑，爐底厚度等都有很大的指導(dǎo)意義。因?yàn)檫@些尺寸的數(shù)據(jù)均參考與電極成倍數(shù)關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。三

3、相電爐電極，一般多采用三角形布置，設(shè)計(jì)時(shí)，既要考慮電極之間的距離，使它有足夠而均勻的溫度分布，并能形成相互串通的更大高溫區(qū)，又要考慮電極與爐壁之間有足夠的距離，使它對(duì)爐壁輻射均勻，避免爐壁過快燒壞。電極同心圓直徑與爐壁內(nèi)徑之比，一般為0.44（爐之內(nèi)徑為電極同心圓直徑的2.25倍）。關(guān)于電極同心圓直徑與電極直徑的比例，所采用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，目前大多數(shù)為2.7倍較好。爐膛深度是電極直徑的2.3倍。另外，電爐直徑、電極插入爐料深度，爐底厚度、爐底面積、爐子容量等的計(jì)算都和電極有關(guān)系，這里不一一敘述了。由此可見，電極在設(shè)計(jì)整個(gè)電爐的設(shè)備中，占著極其重

4、要的地位?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)電爐之電極大部均采用自燒電極，而在整個(gè)電爐設(shè)備中，我們經(jīng)常遇到的事故是電極事故。這些事故是：電極軟斷、硬斷，電極殼破裂、電極漏糊，電極“刺火”，電極放不下等等。凡電極出了事故，影響電爐正常生產(chǎn)，有時(shí)會(huì)造成停產(chǎn)幾十小時(shí)或幾天，要浪費(fèi)大量人力物力，甚至還有嚴(yán)重的人身傷亡事故發(fā)生。總之，電極在電石爐中占有重要地位。沒有它，電爐就無(wú)法產(chǎn)生作用，如果它出了問題，就要造成整個(gè)爐子生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行，甚至癱瘓。因此，作為電石生產(chǎn)工作者，有必要了解電極糊的成份、性能，生產(chǎn)方法、作用及對(duì)電爐的影響。第二節(jié)電極的特性連續(xù)式自燒電極既是電爐中的重

5、要組成部分，又是電爐的心臟，它起著導(dǎo)電和傳熱的作用。因此，對(duì)電極糊應(yīng)有一定的技術(shù)條件和使用要求。用冶煉條件相同的電爐來(lái)熔煉同一種規(guī)格的電石，如采用不同組的，導(dǎo)致不同物理性能的電極糊，電極工作端的燒結(jié)速度及功率損耗，電爐的熱工也不相同。前面已經(jīng)講過，電石爐電流是依靠電極輸入爐內(nèi)轉(zhuǎn)化為熱能，要使電極在電弧所產(chǎn)生的高溫下正常工作，必須具有高度的耐氧化性及導(dǎo)電性，只有碳素原料制成的電極，才有這種性質(zhì)。因?yàn)樘妓仉姌O可承受高達(dá)3000℃的電弧溫度，在此溫度下僅緩慢氧化。電弧爐對(duì)電極要求很高：（1）能耐高溫，同時(shí)熱膨脹系數(shù)要小。因?yàn)樗欢嗽馐茈娀「邷?，?/p>

6、一端則露于料面上與被水冷卻的電極把持器相接觸，所以要求在溫度急劇變化的情況下，具有一定的堅(jiān)固性。（2）具有比較小的電阻系數(shù)，可以降低電能的損耗。（3）具有較小的氣孔率，可以使加熱狀態(tài)的電極氧化緩慢。（4）具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，才不致因機(jī)械與電氣負(fù)荷的影響使電極折斷。此外，還必須經(jīng)受得住生產(chǎn)過程中爐料崩塌的輕微的側(cè)擊。電極糊的控制項(xiàng)目有固定碳、揮發(fā)份、灰份和水份等，一般只要分析揮發(fā)份、灰份和水份三項(xiàng)就可以把四項(xiàng)全都計(jì)算出來(lái)了。揮發(fā)份必須控制在一定的范圍內(nèi)，否則會(huì)造成以下結(jié)果。1.如揮發(fā)份太高時(shí)，會(huì)造成下列不良結(jié)果：（1）不易燒結(jié)，強(qiáng)度差，容易軟

7、斷。（2）收縮性大，強(qiáng)度也差，又可能發(fā)生硬斷。（3）氧化快，電極糊消耗快。（4）容易分層燒結(jié)成異形，除下放電極困難外，也易折斷。（5）放電極時(shí)減負(fù)荷多，增負(fù)荷慢，影響產(chǎn)量。2.如揮發(fā)份過低時(shí)，會(huì)造成下列不良結(jié)果：（1）過早燒結(jié)，強(qiáng)度差，容易硬斷。（2）粘結(jié)性不夠，強(qiáng)度差，也易硬斷。（3）電極與導(dǎo)電顎板接觸電阻大，影響電耗及顎板壽命。如果把上述的情況對(duì)比起來(lái)，揮發(fā)份過高比過低后果更為惡劣。因此，對(duì)電極糊的揮發(fā)份必須控制在一定的范圍內(nèi)，具體指標(biāo)詳見第四節(jié)。電極糊中灰份含量要求越低越好，但限于原料來(lái)源，一般要不高于5%，灰份過高，會(huì)使強(qiáng)度差，電阻

8、大、電耗高，相應(yīng)電極消耗量也高。因此，灰份也是電極糊的重要指標(biāo)之一。以上指標(biāo)作為制造廠的出廠標(biāo)準(zhǔn)，但僅僅知道了灰份和揮發(fā)份的多少，來(lái)判斷電極糊的質(zhì)量的好壞是不夠的。要鑒定電極糊質(zhì)