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石墨電極節能減損耗涂料

前言：

節能降耗，永遠是生產型企業追尋的真理。

人工石墨電極，簡稱石墨電極以石油焦、瀝青焦為骨料，煤瀝青為黏結劑，經過原料煅燒、破碎磨粉、配料、混捏、成型、焙燒、浸漬、石墨化和機械加工而制成的一種耐高溫石墨質導電材料。

區別于銅電極，石墨電極的加工、成型更加方便，加工速度相對于普通金屬快2~3倍，相應的制造成本也大大降低，以及石墨電極能夠再較高的溫度下使用。石墨電極廣泛的應用于電弧爐煉鋼系統中。

而作為通過電能加熱材料的導電材料，石墨電極本身大部分處于爐膛內部，需要長期經受到高溫，爐氣氧化以及塌料的撞擊等作用。

經統計，在噸鋼成本中，包括廢鋼、熔劑、折舊、合金、維修、加工等費用，其中加工費用約占噸鋼成本的30%左右，而加工費中的各項支出項中，電極費用約占 30% ～ 40%。

因此，節能降耗，保護石墨電極是一大關鍵因素。

工作原理：

煉鋼電弧爐以石墨電極為導電材料，通過電極和爐料之間弧光放電將熱能傳遞到爐料上將爐料熔化。生產中普遍采用的是三相電弧爐，三根電極通過錐形接頭連接一起組成，電極由懸臂端部的把持器夾住。

石墨電極消耗原理：

1.石墨電極的耗可以分為物理消耗和化學消耗：

物理的消耗主要包括折斷、脫落等由于外力造成的損耗；

化學損耗以高溫氧化腐蝕為主，空氣中一般碳制品在400 ℃左右就開始氧化，石墨化程度較高的制品能在 600℃左右開始氧化，超過750 ℃后開始急劇氧化，且隨著溫度的升高氧化程度加劇。影響石墨電極側面氧化的主要因素是高溫和氧化氣氛，同時隨著爐內供氧強度加大，氧化氣氛增強，使得電極消耗進一步增加。

2.電極的損耗主要有以下幾個部分：

（1）    電極末端碳素由于電弧高溫（超過3000℃）直接升華消耗；

（2）    電極側面的碳素在高溫（600～1800 ℃）條件下與空氣中的氧氣直接接觸，被氧化而不斷消耗；

（3）    電極末端和熔液接觸發生侵蝕消耗；

（4）    電極使用過程中受到外力沖擊產生的脫落、折斷、崩裂等產生的消耗。

石墨電極的保護：

1.水冷式復合電極：
水冷復合電極由上部的水冷鋼管段及其下部的石墨工作段構成，水冷段約占整個電極長度的 1/3。由于水冷鋼管段沒有高溫氧化，故減少了電極氧化；

2.水噴淋石墨電極：
電極夾持器的下方，采用環形噴水裝置向電極表面噴水，使水沿電極表面下流，在爐蓋電極孔上方用環形管向電流表面吹壓縮空氣，使水流霧化，形成石墨電極的保護層；

3.電極表面涂層技術：

志盛威華的ZS-1021石墨高溫抗氧化涂料采用為自交聯成膜物質，溶液中含有極性基團，如聚酸基，羧基等組成，加入一定量的 Er-Y－Ls 稀土組合而成。成型涂膜耐溫高，可達 2600℃，抗氧擴散率在 96%以上，抗氧化性能好，耐酸堿，具有很好的自愈修復能力，抗熔渣和高溫雜物侵蝕及滲透侵蝕等優點。操作方便，施工簡單，能夠減少石墨電極損耗的20%左右。