電極的種類、性能及其用途

電極種類

碳質電極按其用途及制作工藝不同可分為碳素電極、石墨電極和自焙電極三種。

碳素電極(carbonelectrode)是以低灰分的無煙煤、冶金焦、瀝青焦和石油焦為原料，按一定的比例和粒度組成.混合時加入黏結劑瀝青和焦油，在適當的溫度下攪拌均勻后壓制成形，最后在焙燒爐中緩慢焙燒制得?？煞譃樘烊皇姌O、人造石墨電極、碳電極以及特種碳素電極四類。

石墨電極(graphiteelectrode)以石油焦和瀝青焦為原料制成碳素電極，再放到溫度為2273?2773K的石墨化電阻爐中，經石墨化而制成石墨電極?石墨電極又分為以下幾種。

普通功率石墨電極允許使用電流密度低于17A/cm2的石墨電極，主要用于煉鋼、煉硅、煉黃磷等的普通功率電爐。

抗氧化涂層石墨電極表面涂覆既能導電又耐高溫氧化的保護層(石墨電極抗氧化劑)，降低煉鋼時的電極消耗(19%?50%),延長電極的使用壽命(22%?60%),降低電極的電能消耗。

高功率石墨電極允許使用電流密度為18?25A/cm2的石墨電極，主要用于煉鋼的高功率電弧爐。

超高功率石墨電極允許使用電流密度大于25A/cm2的石墨電極。主要用于超高功率煉鋼電弧爐。

自焙電極(selfbakingelectrode)用無煙煤、焦炭以及瀝青和焦油為原料，在一定溫度下制成電極糊，然后把電極糊裝入已安裝在電爐上的電極殼中(如圖1所示)，在電爐生產過程中依靠電流通過時所產生的焦耳熱和爐內傳導熱，自行燒結焦化。這種電極可連續使用，邊使用邊接長邊給結成形，且可焙燒成大直徑的。自焙電極不僅工藝簡單，成本也低，因此被廣泛用于鐵合金生產。

圖1 電極殼示意圖

1-電極殼；2-筋片；3-三角形舌片

電極的主要技術性能

電極材料應具有下列物理化學特性：

導電性要好，電阻率要小，以減少電能的損失，減少短網壓降，提高有效電壓，以提高熔池功率;

熔點要高;

熱膨脹系數要小，當溫度急變時，不易變形，不能因溫度變化帶來的內應力產生細小的裂縫增加電阻;

高溫下要有足夠的機械強度;

雜質要低，而且雜質不污染所冶煉的品種。

碳素電極、石墨電極和自焙電極的主要技術性能如表1和圖2、圖3所示。

表1 電極技術性能

圖2 碳素電極和石墨電極電阻率隨溫度的變化情況

圖3 碳素電極和石墨電極熱導率隨溫度的變化情況

鐵合金工業中電極的選用

自焙電極廣泛用于鐵合金冶煉，煉制硅鐵、硅鉻合金、錳硅合金、高碳錳鐵、高碳鉻鐵、中低碳錳鐵、中低碳鉻鐵、硅鈣合金、鎢鐵等。自焙電極易使生產合金增碳，鐵皮帶入碳，生產含碳很低的鐵合金和純金屬，如果碳鉻鐵、工業硅和金屬錳應采用碳素電極或石墨電極。

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