石墨电极节能减损耗涂料

前言：

节能降耗，永远是生产型企业追寻的真理。

人工石墨电极，简称石墨电极以石油焦、沥青焦为骨料，煤沥青为黏结剂，经过原料煅烧、破碎磨粉、配料、混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化和机械加工而制成的一种耐高温石墨质导电材料。

区别于铜电极，石墨电极的加工、成型更加方便，加工速度相对于普通金属快2~3倍，相应的制造成本也大大降低，以及石墨电极能够再较高的温度下使用。石墨电极广泛的应用于电弧炉炼钢系统中。

而作为通过电能加热材料的导电材料，石墨电极本身大部分处于炉膛内部，需要长期经受到高温，炉气氧化以及塌料的撞击等作用。

经统计，在吨钢成本中，包括废钢、熔剂、折旧、合金、维修、加工等费用，其中加工费用约占吨钢成本的30%左右，而加工费中的各项支出项中，电极费用约占 30% ～ 40%。

因此，节能降耗，保护石墨电极是一大关键因素。

工作原理：

炼钢电弧炉以石墨电极为导电材料，通过电极和炉料之间弧光放电将热能传递到炉料上将炉料熔化。生产中普遍采用的是三相电弧炉，三根电极通过锥形接头连接一起组成，电极由悬臂端部的把持器夹住。

石墨电极消耗原理：

1.石墨电极的耗可以分为物理消耗和化学消耗：

物理的消耗主要包括折断、脱落等由于外力造成的损耗；

化学损耗以高温氧化腐蚀为主，空气中一般碳制品在400 ℃左右就开始氧化，石墨化程度较高的制品能在 600℃左右开始氧化，超过750 ℃后开始急剧氧化，且随着温度的升高氧化程度加剧。影响石墨电极侧面氧化的主要因素是高温和氧化气氛，同时随着炉内供氧强度加大，氧化气氛增强，使得电极消耗进一步增加。

2.电极的损耗主要有以下几个部分：

（1） 电极末端碳素由于电弧高温（超过3000℃）直接升华消耗；

（2） 电极侧面的碳素在高温（600～1800 ℃）条件下与空气中的氧气直接接触，被氧化而不断消耗；

（3） 电极末端和熔液接触发生侵蚀消耗；

（4） 电极使用过程中受到外力冲击产生的脱落、折断、崩裂等产生的消耗。

石墨电极的保护：

1.水冷式复合电极：

水冷复合电极由上部的水冷钢管段及其下部的石墨工作段构成，水冷段约占整个电极长度的 1/3。由于水冷钢管段没有高温氧化，故减少了电极氧化；

2.水喷淋石墨电极：

电极夹持器的下方，采用环形喷水装置向电极表面喷水，使水沿电极表面下流，在炉盖电极孔上方用环形管向电流表面吹压缩空气，使水流雾化，形成石墨电极的保护层；

3.电极表面涂层技术：

志盛威华的ZS-1021石墨高温抗氧化涂料采用为自交联成膜物质，溶液中含有极性基团，如聚酸基，羧基等组成，加入一定量的 Er-Y－Ls 稀土组合而成。成型涂膜耐温高，可达 2600℃，抗氧扩散率在 96%以上，抗氧化性能好，耐酸碱，具有很好的自愈修复能力，抗熔渣和高温杂物侵蚀及渗透侵蚀等优点。操作方便，施工简单，能够减少石墨电极损耗的20%左右。