EAF Çelik Üretiminde Grafit Elektrotlar: Kalite Seçimi ve Tüketim Kontrolü

Bir elektrik ark ocağı eritme çeliği, EAF görevi için 1,1–1,5 ×10⁻⁶/ derece CTE ile 18 ila 25 A/cm²'de, genellikle bir T4 veya T5 nipel üzerinde 400 mm ila 600 mm çaplarda UHP grafit elektrot çalıştırır. HP'yi veya daha küçük bir çapı seçmek, sütun boyunca iletebileceğiniz gücü sınırlandırır ve bu sınır, doğrudan dokunma süresinde görünür.

Cevap transformatörden geliyor. Yüksek güçte veya ultra yüksek güçte çalışan bir elektrik ark ocağı, UHP bandında yer alır ve sütunun, fırının çalışma akımında akım yoğunluğunun 18–25 A/cm² içinde kalmasını sağlayacak şekilde boyutlandırılması gerekir. UHP'nin belirtilmesinin nedeni, kalitenin CTE'yi 1,1–1,5 ×10⁻⁶/ derecede ve direnci 6,5 μΩ·m veya altında tutmasıdır; bu iki özellik, büyük bir kolonun yüzeyde dökülme veya bağlantı noktasında çatlama olmadan tekrarlanan ark darbelerine dayanmasını sağlayan iki özelliktir.

O halde çap, özgür bir seçim değil, bir sonuçtur. Bizim600 mm UHP grafit elektrotTransformatör çalışma akımını UHP bandının tepesine doğru ittiğinde genellikle belirtilen boyuttur, çünkü daha büyük bir kesit aynı yoğunlukta daha fazla akım taşır. Aynı transformatör üzerindeki 400 mm'lik bir kolonun, bandın izin verdiğinden daha yüksek bir yoğunluk sağlaması istenecektir ve arıza modu, zarif bir değer kaybından ziyade bir kırılmadır.

İki sınırı açıkça belirtmeye değer. Birincisi, güç seviyesi HP aralığında olan bir fırın, UHP takılarak iyileştirilmez: sütun 18 A/cm²'nin altında çalışır ve alıcı, sürecin asla kullanmadığı CTE marjını öder. İkincisi, belirli bir çap için tasarlanmış bir fırın daha büyük bir fırını alamaz; direk, sıkıştırma sistemi ve kolon hareketi çapın etrafında inşa edilmiştir, dolayısıyla elektrot sırası fırın tasarımını takip etmek yerine fırın tasarımını takip eder.

Fırın türleri arasındaki tipik derece atamaları buna benzer.

EAF satırı bu sayfanın ilgili olduğu satırdır. Diğer ikisi sadece sınırı çizmek için görünmektedir: Güç profilinde pota ocağı gibi davranan bir EAF farklı bir durumdur ve pota fırınlarının tartışıldığı yerde ele alınmaktadır.

EAF'deki elektrot pasif bir iletken değildir. Aynı anda akım taşıyan, ısı yayan ve yarattığı ark tarafından aşındırılan bir sarf malzemesidir ve bu üçünden hangisinin baskın olduğunu anlamak size maliyetin nereden geldiğini söyler.

Ark, elektrot ucu ile hurda veya eriyik arasında oluşur. Uç çok yüksek sıcaklığa ulaşır ve grafit erimek yerine süblimleşir; bu nedenle EAF'deki elektrot tüketimi, temas yüzeyindeki aşınma yerine uzunluk ve çap kaybı olarak ölçülür. Bu kaybın oranı arkın ne kadar enerji sağladığına ve kolonun bunun ne kadarını emdiğine bağlıdır.

Direnç bu bölünmeyi yönetir. Kolon boyunca her mikrohm-santimetrelik direnç, iletilen gücü arktaki ısıya değil grafitin içindeki ısıya dönüştürür ve bu dahili ısıtma, uç oksidasyonunu ve yan duvar kaybını tetikleyen şeydir. 6,5 μΩ·m veya altındaki UHP spesifikasyonunun arkasındaki mekanizma budur: soyut bir kalite belirteci değildir, fırın gücünün ne kadarının hurdaya ulaştığını belirleyen sayıdır.

CTE sorunun diğer yarısını yönetiyor. Her ısı, kolonu bir termal döngüye tabi tutar ve sıcaklık derecesi başına genleşme, bağlantı yerindeki ve herhangi bir yüzey kusurundaki gerilimi belirler. 1,1–1,5 ×10⁻⁶/ derecedeki UHP, üç derecenin en geniş marjını verir; bu, sütun boyunca sıcaklık eğiminin en dik olduğu arkın çarptığı ve durduğu anda en önemli olanıdır.

Akım yoğunluğu her ikisinin de üzerinde yer alır. Bu, birim alan başına düşen akımdır ve eğim bandının üst kısmının üzerine itmek, uç kaybını hızlandırır ve eklem kırılması olasılığını artırır. Yayınlanan bantlar (RP için 17 A/cm²'nin, HP için 17–22 A/cm²'nin, UHP için 18–25 A/cm²'nin altında) her sınıfın çalışmak üzere tasarlandığı aralığı tanımlar ve tipik olarak önerilen akım yoğunluğu çap ve fırın tipine göre değişir.

Üç fırın yük profili, hizmetteki hemen hemen her EAF'yi kapsar ve her biri farklı bir yanıtla eşleşir.

Kısa bir kademeden kademeye çevrimde eriyecek şekilde boyutlandırılmış bir transformatöre sahip yüksek güçlü bir fırın, direğin kabul ettiği en büyük çapta, 18–25 A/cm² UHP'ye aittir. Bu, modern çelik üretimi için standart konfigürasyondur ve hacmin çoğunun bulunduğu yer 400-600 mm aralığıdır.400mm grafit elektrotve 600 mm'lik bir sütun tercihe göre değil, direk ve transformatör tarafından yerleştirilir.

Eriyen ancak yüksek güçlü bir atölyenin agresif güç programını çalıştırmayan orta güçlü bir fırın, 17–22 A/cm² HP bandında yer alabilir. Aynı fiziksel fırın, operatörün onu nasıl çalıştırdığına bağlı olarak her iki sınıfta da yapılabilir; bu nedenle, tek başına isim plakası yerine transformatör ve çalışma uygulamasının birlikte okunması gerekir.

Uzun rafinasyon periyotlarına sahip özel çelikler için kullanılan bir fırın, zamanının çoğunu eritmekten çok bekleterek geçirir ve isim plakasında aksi belirtilmese bile etkin görevi HP bandına daha yakındır. Aynı mantık, yalnızca bekletme ve yeniden ısıtma yapan pota fırınlarının neden HP'de 17–22 A/cm²'de bulunduğunu da açıklıyor: ısı döngüsü daha kısa ve daha az şiddetli ve gereken akım yoğunluğu daha düşük.

Her üç profil için de geçerli olan kural, kalitenin mağazanın kendi tanımını değil, görev noktasını takip etmesidir. Kendisini yüksek güçlü bir atölye olarak adlandıran ancak fırınını HP iş noktasında çalıştıran bir fabrika, HP satın almalıdır ve bunu açıkça söylemek, bir alıcı için başka bir isim plakası kategori tablosundan daha faydalıdır.

EAF çelik üretiminde grafit elektrot tüketiminin üç kaynağı vardır ve bunlardan yalnızca biri tamamen alıcının elindedir. Tüketim oranlarını ton çelik başına kilogram olarak kasıtlı olarak yayınlamıyoruz çünkü bu rakamlar fırına, şarj karışımına ve işletme uygulamasına özeldir ve genel bir rakamdan alıntı yapmak veri süsü verilmiş bir uydurma olacaktır.

Uç kaybı ilk kaynaktır. Ark yanarken elektrot ucu süblimleşir ve hız, akım yoğunluğuna ve uca ne kadar oksijenin ulaştığına bağlıdır. Alıcı bunu akım yoğunluğuyla (tepeye itmek yerine sınıf bandının içinde kalarak) ve ucu atmosferden koruyan köpüklü cüruf uygulamasıyla kontrol ediyor.

Yan duvar oksidasyonu ise ikincisidir. Fırın atmosferindeki oksijen, cüruf hattının üzerindeki kolona saldırır ve yüzeyin sıcak olduğu yerde kayıp hızlanır. Alıcı bunu cüruf uygulamasıyla, fırın tavanının etrafındaki contayla ve sütunu sürecin gerektirdiğinden daha sıcak çalıştırmayarak kontrol eder; bu da direnç ve akım yoğunluğuna geri döner.

Kırılma olay başına üçüncü ve en pahalıdır. Kırık bir sütun ısıyı azaltır ve çoğu zaman çevredeki ekipmana zarar verir. Sebepleri termal olmaktan çok mekaniktir: doğru spesifikasyona göre sıkılmamış bir bağlantı, soketle eşleşmeyen bir meme ucu, şarj sırasında düşen bir sütun veya elektrotun üzerine düşen hurda şarjı. Alıcı bunu spesifikasyon yerine disiplin ve gelen denetim yoluyla kontrol eder.

İçselleştirmeye değer kalıp, spesifikasyonun üç kaynaktan ikisini kontrol etmesi ve disiplinin üçüncüsünü kontrol etmesidir. Daha yüksek dereceli bir ürün satın almak, kolona ağır hurda düşüren yükleme uygulamasını telafi edemez ve hiçbir dikkatli kullanım, kalıcı olarak mevcut yoğunluk bandının üzerinde çalışan bir kolonu kurtaramaz.

Belgeler doğruysa EAF'ye gelen denetim hızlıdır çünkü önemli olan kontroller COA'nın zaten rapor ettiği kontrollerdir.

ASTM C611'e karşı direnç birincidir. UHP için 6,5 μΩ·m veya altında okunmalı ve sertifika, sonucu niteliksel olarak açıklamak yerine yöntemi adlandırmalıdır. UHP için 1,68 g/cm³ veya üzerinde kütle yoğunluğu ve 11,0 MPa veya üzerinde bükülme mukavemeti sonraki ikisidir; bükülme mukavemeti, bir kolonun taşıma ve yüklemeye dayanıp dayanamayacağını en doğrudan tahmin eden özelliktir.

%0,5 veya altındaki kül, gözden kaçırılması kolay bir nedenden dolayı önemlidir: kül, karbon olmayan bir kısımdır ve hem ucun oksidasyon davranışını, hem de elektrotun eriyik içerisine istenmeyen malzeme katkısını ne ölçüde etkiler. Temiz çelik üreten bir atölye için bu sadece bir spesifikasyon çizgisi değil, metalurjik bir husustur.

UHP için 1,1–1,5 ×10⁻⁶/ derecede CTE seti kapatır. CTE her COA'da her zaman raporlanmadığından, pratik kontrol, değerin tipik bir sınıf rakamı olarak belirtilmek yerine parti için belirtildiğini doğrulamak ve bunu yalnızca spesifikasyonla karşılaştırmak yerine aynı tedarikçinin önceki partisiyle karşılaştırmaktır.

grafit elektrot COAgelen elektrotlarla çalışan çelik fabrikalarının tam denetimde bu beşin ötesine geçtiğini kontrol eder, ancak rutin bir sevkiyat için minimum çalışma sayısı beştir. Parti numarası olmadan veya sonuçları yöntemsiz olarak raporlayan bir COA ile gelen herhangi bir şey, test edemeyeceğiniz bir sevkiyattır.

EAF çelik fabrikaları hangi kaliteyi kullanıyor?

Yüksek güçlü ve ultra yüksek güçlü elektrik ark ocakları, 18–25 A/cm² bandında, 1,1–1,5 ×10⁻⁶/ derece CTE ve 6,5 μΩ·m veya altında dirençle UHP kullanır. Daha yumuşak bir güç programı çalıştıran orta güçlü fırınlar, HP'yi 17–22 A/cm²'de kullanabilir. Kalite, atölyenin isim plakasına değil, transformatör ve işletme uygulamasına göre belirlenen çalışma noktasına göre yapılır.

100 tonluk bir fırında hangi çap kullanılmalıdır?

Çap, musluk ağırlığından ziyade transformatörü ve direk tasarımını takip eder, dolayısıyla 100 tonluk bir fırın farklı çaplar etrafında yasal olarak inşa edilebilir. Direğin ve kelepçeleme sisteminin kabul ettiği çapı doğrulayın, ardından çalışma akımında ortaya çıkan akım yoğunluğunun 18–25 A/cm² UHP bandı içinde kaldığını kontrol edin. Aksi takdirde çap veya kalite yanlıştır.

Elektrot tüketimi neden ısıtmalar arasında değişiklik gösteriyor?

Bunu sağlayan üç kaynak var: uç süblimasyonu, yan duvar oksidasyonu ve kırılma. Uç kaybı, akım yoğunluğuna ve uca ulaşan oksijene bağlıdır; oksidasyon cüruf uygulamasına ve çatı yalıtımına bağlıdır; kırılma mekaniktir ve genellikle eklem sıkma, meme ucu uyumu veya şarj uygulamasından kaynaklanır. Yalnızca ilki büyük ölçüde spesifikasyon tarafından kontrol edilir.

Elektrot kırılmasını nasıl azaltabilirim?

Bunu bir spesifikasyon sorunu olarak değil, bir kullanım ve denetim sorunu olarak ele alın. Nipel tipini üretici çizimine göre doğrulayın, bağlantıları belirtilen prosedüre göre sıkın, montajdan önce nakliye hasarı olup olmadığını kontrol edin ve yükleme sırasında ağır hurdaların kolona düşmesini önleyin. Daha yüksek bir kalite, elektrotun üzerine hurda düşüren şarj uygulamasını düzeltmez.

Daha yüksek akım yoğunluğu her zaman daha hızlı erime anlamına mı gelir?

Hayır. Kalite bandının üst kısmındaki ekstra akım yoğunluğu, hurdada daha fazla ısıya neden olmak yerine uç kaybına, oksidasyona ve bağlantı gerilimine dönüşür. Her sınıfın bir çalışma bandı vardır - RP için 17 A/cm²'nin altında, HP için 17–22, UHP için 18–25 - ve en hızlı erime, bandın ötesinde değil, üst kısmına yakın bir yerde çalışmakla elde edilir.

Bir EAF, UHP yerine HP'yi çalıştırmalı mıdır?

Evet, transformatör ve işletme uygulamalarının çalışma noktasını 17–22 A/cm² bandına koyduğu yer. Agresif bir güç programı çalıştırmayan orta güçlü bir fırın, kolon 18 A/cm²'nin altında çalışacağı için UHP'den hiçbir fayda sağlayamaz. Dereceyi mağazanın kategorisine göre değil, görev noktasına göre eşleştirin.

Bize çap, kalite, uzunluk ve meme tipini söyleyin; teknik ekibimiz teknik özellikleri ve nakliye programını onaylayacaktır.WhatsApp: +86 155 1882 4805 · E-posta: inquiry@zaferroalloy.com· veya formu bize gönderiniletişim sayfası.

Çap:

Derece (RP/HP/UHP):

Uzunluk (mm):

Nipel tipi (T3/T4/T5/T6):

Aylık miktar (t):

Hedef bağlantı noktası:

Hedef fiyat (isteğe bağlı):