电极材料PPT课件.ppt

1、电极材料1.1 电极电极 电极是铁合金电炉的关键性部件，是短网的电极是铁合金电炉的关键性部件，是短网的一部分。铁合金电炉冶炼就是通过电极，将来自一部分。铁合金电炉冶炼就是通过电极，将来自电网经过炉用变压器变为低电压、大电流的电能电网经过炉用变压器变为低电压、大电流的电能输送到炉内，并通过电极电弧和炉料电阻，熔融输送到炉内，并通过电极电弧和炉料电阻，熔融炉渣和金属的电阻，把电能转变成热能，以满足炉渣和金属的电阻，把电能转变成热能，以满足冶炼所需的高温条件和补充化学反应所需的热量冶炼所需的高温条件和补充化学反应所需的热量。2.1.1 电极的分类、性能及其用途电极的分类、性能及其用途2.1.1.1

2、电极的分类电极的分类 (1)对电极材料的要求：对电极材料的要求：导电性要好，比电阻（长为导电性要好，比电阻（长为1m，横截面积为，横截面积为1mm2的导体的电阻值，单位为的导体的电阻值，单位为mm2/m）要小，以减少电能的损失，减少短网压降，提高有效电压，提高熔）要小，以减少电能的损失，减少短网压降，提高有效电压，提高熔池功率；池功率；熔点要高；熔点要高；线膨胀系数要小，当温度急变时不易变形，不能因温度变化带来的内应力产生线膨胀系数要小，当温度急变时不易变形，不能因温度变化带来的内应力产生细小的裂缝而增加电阻；细小的裂缝而增加电阻；高温下要有足够的机械强度；高温下要有足够的机械强度；杂质含量要

3、低，而且杂质不污染所熔炼的产品。杂质含量要低，而且杂质不污染所熔炼的产品。来源广、价格低廉的来源广、价格低廉的碳质还原剂碳质还原剂同时具备上述各要求，是一种良好的电同时具备上述各要求，是一种良好的电极极 材料。材料。2.1.1 电极的分类、性能及其用途电极的分类、性能及其用途(2)分类分类 碳质电极按其加工制作工艺不同分为三种：碳素电极、碳质电极按其加工制作工艺不同分为三种：碳素电极、石墨电极和自焙电极。石墨电极和自焙电极。n碳素电极是以低灰分的无烟煤、冶金焦、沥青焦和石油焦为原料，碳素电极是以低灰分的无烟煤、冶金焦、沥青焦和石油焦为原料，按一定的比例和粒度组成，混合时加人粘结剂沥青和焦油，在

4、适按一定的比例和粒度组成，混合时加人粘结剂沥青和焦油，在适当的温度下搅拌均匀后压制成型，最后在焙烧炉中缓慢焙烧制得。当的温度下搅拌均匀后压制成型，最后在焙烧炉中缓慢焙烧制得。n 石墨电极以石油焦和沥青焦为原料制成碳素电极，再放到温度为石墨电极以石油焦和沥青焦为原料制成碳素电极，再放到温度为20002500的石墨化电阻炉中，经石墨化而制成。的石墨化电阻炉中，经石墨化而制成。自自焙焙电电极极是是用用无无烟烟煤煤、焦焦炭炭以以及及沥沥青青和和焦焦油油为为原原料料，在在一一定定温温度度下下制制成成电电极极糊糊，然然后后把把电电极极糊糊装装入入已已安安装装在在电电炉上的电极壳中，经过烧结成型。炉上的电极

5、壳中，经过烧结成型。这这种种电电极极可可连连续续使使用用，边边使使用用边边接接长长边边烧烧结结成成型型，自自焙焙电电极极因因工工艺艺简简单单、成成本本低低，因因此此被被广广泛泛用用于于铁铁合合金金电电炉炉、电电石石炉炉等等。自自焙焙电电极极在在焙焙烧烧完完好好后后，其其性性能能与与碳碳素素电电极极相相差差不不大大，但但其其制制造造成成本本仅仅为为石石墨墨电电极极的的1/8，是是碳碳素素电电极极的的1/3。2.1.1.2 电极的主要性能电极的主要性能 2.1.1.2 电极的主要性能电极的主要性能 2.1.1.2 电极的主要性能电极的主要性能 2.1.2 自焙电极的制作自焙电极的制作 自自焙焙电电

6、极极由由电电极极壳壳和和电电极极糊糊构构成成。自自焙焙电电极极的的外外壳壳由由薄薄钢钢板板焊焊接接成成，安安装装在在使使用用电电极极的的电电炉炉炉炉膛膛顶顶上上，加加入入壳壳内内的的电电极极糊糊经经高高温温焙焙烧烧制制成成自自焙焙电电极极。自自焙焙电电极极没没有有接接头头（而而石石墨墨电电极极接接头头占占15%-20%)，直直径径可可大大些些，生生产产工工艺艺较较简简单单，成成本低廉。本低廉。2.1.2.1 电极壳电极壳 p作用作用n赋型和保护电极不受氧化；赋型和保护电极不受氧化；n作为导电元件，当电极未烧好时能承受大部分电流，作为导电元件，当电极未烧好时能承受大部分电流，起导电作用；起导电作

7、用；n下放电极时，承受整个电极的自重，并能提高电极的下放电极时，承受整个电极的自重，并能提高电极的机械强度。机械强度。p电极壳的钢板用碳素钢板制作，不能用生锈变质电极壳的钢板用碳素钢板制作，不能用生锈变质的钢板。的钢板。2.1.2.1 电极壳电极壳 2.1.2.2 电极糊电极糊(1)原料原料 制制造造电电极极糊糊的的原原料料由由固固体体碳碳素素材材料料和和黏黏结结材材料料组组成成，电电极极糊糊质质量量的的好好坏坏，与与材材料料配配方方及及工工艺艺有有关。关。固固体体碳碳素素材材料料有有无无烟烟煤煤、冶冶金金焦焦、石石油油焦焦、沥沥青青焦焦及及碎碎石石墨墨电电极极；黏黏结结材材料料有有沥沥青青和

8、和煤煤焦焦油油，加入煤焦油是为了调整软化点。加入煤焦油是为了调整软化点。电电极极糊糊中中的的粘粘结结剂剂在在烧烧结结过过程程中中分分解解成成挥挥发发物物排排除除，残残碳碳转转变变为为坚坚固固的的焦焦炭炭网网，起起焦焦结结作作用用，使电极成为坚硬的整体。使电极成为坚硬的整体。2.1.2.2 电极糊电极糊p无烟煤要求灰分小于无烟煤要求灰分小于8%，挥发物含量小于，挥发物含量小于5，含硫量低。需用竖炉或回转窑在，含硫量低。需用竖炉或回转窑在隔绝空气的条件下，经隔绝空气的条件下，经1200煅烧；煅烧；18-24h，除掉挥发分，增加热稳定性和导电，除掉挥发分，增加热稳定性和导电性，提高强度。性，提高强度

9、无煤烟的优点是价格低、含碳高、挥发分少、机械强度高、致无煤烟的优点是价格低、含碳高、挥发分少、机械强度高、致密。密。p冶金焦的灰分要小于冶金焦的灰分要小于14%，用时需经低温煅烧和烘干。，用时需经低温煅烧和烘干。p石油焦是由石油残渣经焦化制得。沥青焦是以炼焦油为原料，经高温干馏或延迟石油焦是由石油残渣经焦化制得。沥青焦是以炼焦油为原料，经高温干馏或延迟焦化而制得。要求两种焦灰分均小于焦化而制得。要求两种焦灰分均小于1%，沥青焦的挥发物含量通常小于，沥青焦的挥发物含量通常小于1%，而，而石油焦挥发分含量要小于石油焦挥发分含量要小于7%，两种焦均需煅烧后才能使用。，两种焦均需煅烧后才能使用。p沥

10、青是由炼焦油初步分馏所得的沸点大于沥青是由炼焦油初步分馏所得的沸点大于360的残留物，俗称柏油，根据其软化的残留物，俗称柏油，根据其软化点又分为硬沥青、中沥青和软沥青，生产电极糊通常采用的是软化点为点又分为硬沥青、中沥青和软沥青，生产电极糊通常采用的是软化点为6575的中沥青，含游离碳为的中沥青，含游离碳为18-25%，挥发分，挥发分55%,-70%，灰分小于，灰分小于0.5%，水分小于，水分小于5%。p煤焦油是由煤干馏而得到的褐色到墨色的油状产物。要求含水量小于煤焦油是由煤干馏而得到的褐色到墨色的油状产物。要求含水量小于4%，灰分不，灰分不大于大于0.15%，游离碳含量不大于，游离碳含量不大

11、于10%。沥青和煤焦油都需要脱水后使用。沥青和煤焦油都需要脱水后使用。电极糊的配方 2.1.2.2 电极糊电极糊2.1.2.2 电极糊电极糊（2）电极糊的生产过程）电极糊的生产过程 2.1.3自焙电极的烧结自焙电极的烧结 自焙电极的烧结过程是随着温度的升高，黏自焙电极的烧结过程是随着温度的升高，黏结剂逐渐分解排出挥发物的过程。结剂逐渐分解排出挥发物的过程。2.1.3.1自焙电极的烧结自焙电极的烧结2.1.3.1自焙电极的烧结自焙电极的烧结p 第第一一阶阶段段称称为为软软化化段段，温温度度从从室室温温升升到到200，电电极极糊糊由由块状熔化。此间，仅其中的水分和低沸点的成分开始挥发。块状熔化。此

12、间，仅其中的水分和低沸点的成分开始挥发。p第第二二阶阶段段称称为为挥挥发发段段，温温度度从从200升升至至600，此此间间已已全全部部熔熔化化的的液液态态电电极极糊糊中中的的粘粘结结剂剂全全部部开开始始分分解解、气气化化，排排出出挥挥发发物物，尤尤其其在在400左左右右进进行行得得更更为为激激烈烈，电电极极糊糊由由可可塑性状态逐渐变成固态。塑性状态逐渐变成固态。p第第三三阶阶段段称称为为烧烧结结段段，温温度度从从600升升到到800，此此时时少少量量的的残残余余挥挥发发物物继继续续挥挥发发，经经4-8h，当当电电极极从从铜铜瓦瓦中中出出来来后后，电极烧结基本结束。电极烧结基本结束。2.1.3.

13、2电极在烧结过程中的物理化学变化电极在烧结过程中的物理化学变化 I.电极糊在烧结过程中，随着温度升高，挥发物含量逐渐降低。电极糊在烧结过程中，随着温度升高，挥发物含量逐渐降低。II.电电极极糊糊在在低低温温时时比比电电阻阻很很大大，在在焙焙烧烧过过程程中中，比比电电阻阻逐逐渐渐降降低低。当当温温度度低低于于100时时，由由于于沥沥青青熔熔化化，电电极极糊糊比比电电阻阻上上升升；当当温温度度为为100-700时时，比比电电阻阻大大幅幅度度降降低低；当当温温度度继继续续并并高高,比比电电阻阻平平稳稳降降低低。因因此此，大大部部分分电电流流是是通通过过铜铜瓦瓦下下部部已已烧烧结结好好的的电电极极输输

14、入入到到炉炉内内，而而铜铜瓦瓦在在电电极极糊糊未未烧烧结结好好的的部部位位时时，电电流流大大部部分分通通过过电电极极壳壳输输入入到到炉内，这便有可能烧穿电极壳而产生漏糊事故。炉内，这便有可能烧穿电极壳而产生漏糊事故。III.电电极极在在焙焙烧烧过过程程中中强强度度逐逐渐渐增增加加，温温度度低低于于400时时，电电极极变变软软，机机械械强强度度在在下下降降；但但当当温温度度为为400-700时时，电电极极机机械械强强度度急急剧剧上上升到最大值；再加热至升到最大值；再加热至1200时保持不变。时保持不变。2.1.3.2电极在烧结过程中的物理化学变化电极在烧结过程中的物理化学变化表25 电极焙烧速度

15、对其质量的影响2.1.4 自焙电极的接长和下放自焙电极的接长和下放 2.1.4.1 电极壳的接长电极壳的接长 在在冶冶炼炼过过程程中中电电极极不不断断的的消消耗耗和和下下放放，需需及及时时接接长长电电极极壳壳和和添添加加电电极极糊糊。电电极极壳壳在在装装接接之之前前，必必须须进进行行检检查查，如如发发现现变变形形不不圆圆时时，要要矫矫圆圆，凡凡变变形形严严重重、焊焊缝缝脱脱落落和和生生锈锈严严重重的的电电极极壳壳不不得得使使用用。新新装装上上的的电电极极壳壳要要插插人人原原有有的的电电极极壳壳上上，并并保保持持上上下下两两节节垂垂直直，而而且且筋筋片片需需完完全全吻吻合合对对齐齐。接接长长电电

16、极极壳壳应应采采用用气气焊焊焊焊接接，焊焊接接时时，先先在在圆圆周周的的四四等等分分处处焊焊上上四四点点，然然后后再再连连续续地地焊焊好好整整个个圆圆周周，焊焊缝缝要要密密实实、平平整整和和均均匀匀。带带有有钢钢带带的的电电极极，两两根根钢钢带带应应分分别别垂垂直直地地焊焊在在电电极极壳壳的的二二等等分分处处；并并且且随随电电极极的的下下放放，每每隔隔300-400mm均衡地对焊两段，每段焊缝不应小于均衡地对焊两段，每段焊缝不应小于100mm。2.1.4.2 添加电极糊添加电极糊 电电极极糊糊存存放放时时应应保保持持洁洁净净，如如表表面面有有灰灰尘尘或或泥泥土土要要除除掉掉。添添加加电电极极糊

17、糊前前对对电电极极糊糊进进行行破破碎碎，粒粒度度不不能能大大于于筋筋片片距距离离，否否则则可可能能会会出出现现悬悬糊糊事事故故。电电极极糊糊的的添添加加量量应应按按规规定定加加入入。糊糊柱柱高高度度的的控控制制量量与与炉炉子子容容量量、电电极极直直径径的的大大小小、炉炉子子工工作作条条件件、电电极极糊糊的的性性质质及及生生产产季季节节变变化化有有关关，但但主主要决定于电极直径的大小。要决定于电极直径的大小。2.1.4.2 添加电极糊添加电极糊 2.1.4.3 电极的下放电极的下放 在在熔熔炼炼过过程程中中电电极极的的工工作作端端应应保保持持一一定定长长度度，并并且且其其消消耗耗速速度度与与焙焙

18、烧烧随随度度相相适适宜宜，这这样样就就需需按按一一定定的的间间隔隔时时间间和和一一定定的的长长度度下下放放电电极极是是电电极极处处于于正正常常工工作作状状态态。然然而而实实际际并并非非如如此此，由由于于熔熔炼炼操操作作上上的的某某些些原原因因，电电极极埋埋入入料料过过浅浅，不不能能按按规规定定时时间间下下放放电电极极时时，易易引引起起电电极极过过烧烧；相相反反，电电极极埋埋入入辽辽中中过过深深电电极极焙焙烧烧跟跟不不上上时时，易易发发生生漏漏糊糊盒盒软软断断事事故故。所所以以，不不能能忽忽视视冶冶炼炼操操作作对对电电极极正正常常烧烧结结的的影影响响，保证正常的冶炼操作，有助于电极处于正常的工作

19、状态。保证正常的冶炼操作，有助于电极处于正常的工作状态。保保证证按按规规定定下下放放电电极极，一一般般无无压压放放装装置置的的小小型型电电炉炉每每8-12h下下放放200mm；有有压压放放装装置置的的大大、中中型型电电炉炉应应本本着着勤勤放少放的愿者，每隔放少放的愿者，每隔1h或或2h下放下放20mm或或50mm。2.1.4.3 电极的下放电极的下放 电电极极消消耗耗长长度度基基本本上上就就是是下下放放长长度度。三三相相电电极每昼夜下放量等于每昼夜消耗量。极每昼夜下放量等于每昼夜消耗量。三相电极每昼夜下放量三相电极每昼夜下放量=3Sh S=D2/4 三相电极每昼夜消耗量三相电极每昼夜消耗量PQ

20、 因因为为三三相相电电极极每每昼昼夜夜下下放放量量等等于于每每昼昼夜夜消消耗耗量量，则有则有 3 D2/4h PQ则则 h=4PQ/3 D2 2.1.4.3 电极的下放电极的下放 如果一台电炉的电极直径为如果一台电炉的电极直径为1000mm，冶炼，冶炼硅硅75，昼夜产量为，昼夜产量为27t，则每相电极一昼夜应下放，则每相电极一昼夜应下放长度为：长度为：h=4PQ/3 D2 =4 27 58 1000 1000/3 3.14 10002 1.5 =443mm2.1.4.3 电极的下放电极的下放 每每相相电电极极一一昼昼夜夜应应下下放放450mm，如如采采用用顶顶紧紧式式把把持持器器，每每昼昼夜夜

21、下下放放3次次，每每次次下下放放长长度度约约为为150mm。实实践践经经验验证证明明，电电极极每每次次下下放放量量不不应应超超过铜瓦长度的过铜瓦长度的1/4,每次下放长度不大于每次下放长度不大于200mm。2.1.4.3 电极的下放电极的下放下放电极应注意以下事项：下放电极应注意以下事项：铜铜瓦瓦下下端端距距料料面面200300mm时时、才才可可以以下下放放电电极极，以以防防产产生生电电极下陷现象。极下陷现象。为为了了保保持持电电极极正正常常的的烧烧结结过过程程，一一般般情情况况下下，每每相相电电极极下下放放的的时时间间隔不少于间间隔不少于8h,不大于不大于24h。将铜瓦、水圈上挂的灰清理干净

22、将铜瓦、水圈上挂的灰清理干净。降低该相电极负荷。降低该相电极负荷。按规定的操作顺序和安全规程下放电极。按规定的操作顺序和安全规程下放电极。下下放放电电极极时时，如如发发现现流流糊糊或或有有软软断断的的可可能能时时，应应立立即即停停电电，同同时时坐回电极（即将铜瓦退回原位置），并拧紧铜瓦。坐回电极（即将铜瓦退回原位置），并拧紧铜瓦。下放电极时，如发现电极烧结不良，应坐回电极或缓慢提升负荷。下放电极时，如发现电极烧结不良，应坐回电极或缓慢提升负荷。电极下放之后，要存细观察，以防发生电极事故。电极下放之后，要存细观察，以防发生电极事故。2.1.4.3 电极的下放电极的下放 电电极极下下放放一一般般

23、在在出出铁铁后后进进行行，以以免免由由于于电电极极的的上上下下移移动动而而破破坏坏炉炉内内正正常常的的熔熔炼炼过过程程和和出出铁铁出出渣渣。下下放放电电极极时时，应降低该相电极负荷，其原因如下：应降低该相电极负荷，其原因如下：已已装装入入电电极极壳壳内内的的电电极极糊糊，在在铜铜瓦瓦的的上上半半部部分分仍仍未未烧烧结结好好；电电导导率率不不均均匀匀。如如果果下下放放电电极极时时不不降降低低负负荷荷，下下放放时时电电极极突突然然向向下下移移动动，电电流流剧剧增增，这这时时电电极极壳壳的的导导电电性性仍仍比比电电极极糊糊的的导导电电性性强强，大大量量电电流流沿沿电电极极壳壳通通过过，容容易易击击穿

24、穿电电极极壳壳，而而使使电电极极产产生生流流糊糊或或软软断。断。下放电极降低负荷可减少或防止在铜瓦部位发生打弧现象。下放电极降低负荷可减少或防止在铜瓦部位发生打弧现象。下放电极时电流突然增大，如不降低负荷，容易引起下放电极时电流突然增大，如不降低负荷，容易引起“跳闸跳闸”。2.1.4.3 电极的下放电极的下放 下下放放电电极极的的操操作作一一般般情情况况下下是是正正常常的的，但但有有时时下下放放电电极极工工作作不不顺顺利利，影影响响冶冶炼炼的的正正常常进进行行，电电极极放放不不下下来来，往往有以下几种原因：往往有以下几种原因：电电极极壳壳焊焊接接质质量量较较差差。电电极极壳壳接接长长时时没没有

25、有对对准准中中心心线线，角角度度相相差差较较大大，或或者者从从电电极极壳壳焊焊缝缝处处流流出出较较多多的的电电极极糊糊与与铜铜瓦瓦烧烧结结，或或电电极壳几何形状不合要求，均易使电极被卡住。极壳几何形状不合要求，均易使电极被卡住。压放式的操作顺序搞错，或油压缸压力不足。压放式的操作顺序搞错，或油压缸压力不足。电极过早烧结，电极在铜瓦的上端失去可塑性，将电极卡住。电极过早烧结，电极在铜瓦的上端失去可塑性，将电极卡住。电极壳内糊柱高度过低，自重过小，电极不易下来。电极壳内糊柱高度过低，自重过小，电极不易下来。采用不合理的下放电极操作，多次顶电极，使电极壳变形。采用不合理的下放电极操作，多次顶电极，使

26、电极壳变形。2.1.5 自焙电极常见事故及其处理自焙电极常见事故及其处理 电电极极事事故故会会引引起起停停电电或或降降低低负负荷荷，造造成成炉炉况况恶恶化化，而而炉炉况况又又反反作作用用子子电电极极，使使电电极极焙焙烧烧不不良良，造造成成折折断断电电极极等等恶恶性性电电极极事事故故，而而且且兰兰相相电电极极之之间间也也往往往往会会互互相相影影响响，其其结结果果往往往往会会形形成成恶恶性性循循环，使技术经济指标全面降低。环，使技术经济指标全面降低。自自焙焙电电极极很很少少断断裂裂，但但也也会会因因操操作作不不当当或或某某种种原原因因产产生生事事故故。常常见见的的事事故故有有：过过早早烧烧结结、电

27、电极糊悬糊、漏糊、软断和硬断。极糊悬糊、漏糊、软断和硬断。2.1.5.1 过早烧结过早烧结 过过早早烧烧结结是是指指在在电电极极下下沿沿300mm以以上上，甚甚至至在在铜铜瓦瓦上上沿沿以以上上就就已已烧烧结结变变硬硬。过过早早烧烧结结的的电电极极会会使使铜铜瓦瓦夹夹不不紧紧，造成打弧，烧坏铜瓦。产生过早烧结的原因有：造成打弧，烧坏铜瓦。产生过早烧结的原因有：铜瓦冷却强度不够；铜瓦冷却强度不够；铜铜瓦瓦与与电电极极接接触触不不良良，接接触触电电阻阻增增大大，造造成成局局部部过过热热甚甚至至打打弧弧，使局部电极糊烧结加快；使局部电极糊烧结加快；因冶炼原因造成电极下插困难，长时间没有下放电极；因冶炼

28、原因造成电极下插困难，长时间没有下放电极；炉料透气性不好，刺火严重而频繁，使电极周围热量过分集中。炉料透气性不好，刺火严重而频繁，使电极周围热量过分集中。解决的办法有：降低该相电极负荷、加强电极冷却。解决的办法有：降低该相电极负荷、加强电极冷却。2.1.5.2 电极糊悬料电极糊悬料 电电极极糊糊悬悬料料是是由由于于电电极极糊糊块块大大，电电极极糊糊悬悬在在电电极极壳壳内内，使糊柱内出现较大空间。使糊柱内出现较大空间。产产生生的的原原因因有有：糊糊柱柱上上部部温温度度低低，使使电电极极糊糊不不能能熔熔化化下下沉沉，电电极极糊糊块块大大或或夹夹在在两两筋筋片片之之间间而而绷绷住住。电电极极糊糊悬悬

29、料料多多发发生生在在冬冬季季和和新新开开炉炉期期间间，并并多多见见于于封封闭闭电电炉炉或或糊糊柱柱太太高高的的情情况况。此此时时要要及及时时处处理理，否否则则会会烧烧坏坏铜铜瓦瓦、电电极极壳壳，出现电极脱落。出现电极脱落。悬悬料料状状态态可可靠靠测测量量糊糊柱柱高高度度来来判判断断，当当出出现现悬悬料料时时可可用以下方法解决：用以下方法解决：用木棒敲击电极，促使悬料下落；用木棒敲击电极，促使悬料下落；在电极铜瓦上沿用火焰烘烤，并关小铜瓦冷却水；在电极铜瓦上沿用火焰烘烤，并关小铜瓦冷却水；对敞口炉可停止送风，使其熔化下落；对敞口炉可停止送风，使其熔化下落；用重锤从电极壳内砸落悬料；用重锤从电极壳

30、内砸落悬料；对对封封闭闭炉炉，必必要要时时可可停停电电，割割开开悬悬料料处处的的电电极极壳壳，捅捅落落悬悬料料或或加加温温使其熔化下落，再焊上切下部分的电极壳。使其熔化下落，再焊上切下部分的电极壳。2.1.5.3 漏糊漏糊 液液态态电电极极糊糊从从电电极极壳壳损损坏坏处处流流出出，称称为为漏漏糊糊。产生的原因有：产生的原因有：电极烧结不好，电流过大，电极壳局部熔化；电极烧结不好，电流过大，电极壳局部熔化；电极壳焊接质量不好，焊缝裂开；电极壳焊接质量不好，焊缝裂开；铜瓦与电极壳局部接触不好，产生电弧烧坏电极壳；铜瓦与电极壳局部接触不好，产生电弧烧坏电极壳；下下放放电电极极时时未未降降低低负负荷荷

31、或或电电极极下下放放过过多多，或或电电极极下下滑滑超超过过了了允允许许下下放放长长度度，使使电电极极壳壳承承受受过过量量负负荷荷而而被被烧穿；烧穿；铜铜瓦瓦缺缺陷陷，如如边边缘缘锐锐利利或或有有毛毛刺刺，下下放放电电极极时时划划破破电电极壳。极壳。2.1.5.3 漏糊漏糊 处处理理：漏漏糊糊多多发发生生在在下下放放电电极极不不久久，此此时时应应立立即即停停电电，并并开开大大风风量量，找找出出漏漏糊糊部部位位。当当漏漏糊糊孔孔洞洞不不大大和和流流糊糊不不多多时时，可可用用石石棉棉绳绳、水水泥泥等等物物堵堵塞塞住住孔孔洞洞，并并将将孔孔洞洞压压在在铜铜瓦瓦内内，然然后后送送电电并并慢慢慢慢升升温

32、温；如如孔孔洞洞过过大大无无法法堵堵塞塞时时，待待糊糊流流尽尽后后，将将孔孔洞洞用用铁铁皮皮补补焊焊好好，并并尽尽量量压压在在铜铜瓦瓦内内，随随后后补加电极糊，用木柴或通电重新焙烧电极。补加电极糊，用木柴或通电重新焙烧电极。2.1.5.4 软断软断 电极在未烧好的部位发生断裂，称为软断。产生的原因有：电极在未烧好的部位发生断裂，称为软断。产生的原因有：下下放放电电极极时时、电电极极烧烧结结得得不不牢牢固固尤尤其其是是电电极极壳壳表表面面有有油油时时，下下放放电电极极后后不久，电不久，电极极下下滑滑而而产产生生软软断断；或或下下放放电电极极时时两两侧侧钢钢带带同同时时松松开开，电电极极下下滑滑引

33、引起起软软断。断。在在下下放放电电极极时时未未降降低低该该相相电电极极负负荷荷，或或降降低低得得不不够够，以以及及上上升升负负荷荷过过急急，也易引起电极软断。也易引起电极软断。电电极极下下放放超超过过规规定定的的长长度度或或电电极极下下放放的的次次数数较较多多，相相隔隔时时间间短短，把把未未烧烧好的部位放下，产生电极软断。好的部位放下，产生电极软断。新新开开炉炉时时，温温度度较较低低，电电极极烧烧结结得得较较慢慢，下下放放电电极极后后易易便便电电极极软软断断。所所以以，新新开开炉炉下下放放电电极极之之前前，要要仔仔细细检检查查电电极极烧烧结结的的情情况况，最最好好是是达达到到正正常负荷常负荷8

34、h后，开始下放电极。后，开始下放电极。电电极极糊糊中中的的挥挥发发物物含含量量过过多多，使使电电极极不不能能正正常常烧烧结结，以以致致下下放放电电极极后后产产生软断。生软断。电极壳焊接质量较差，焊口也会产生软断。电极壳焊接质量较差，焊口也会产生软断。电极产生硬断或流糊事故后，易产生电极软断。电极产生硬断或流糊事故后，易产生电极软断。2.1.5.5 硬断硬断 正常工作的电极在已烧结好部位发生折断、称为硬断。产生的原因有：正常工作的电极在已烧结好部位发生折断、称为硬断。产生的原因有：(1)电极糊质量不好，如电极糊配方不当，灰分过高，挥发分过少，黏结力不够；电极糊质量不好，如电极糊配方不当，灰分过高

35、挥发分过少，黏结力不够；(2)存存储储保保管管不不好好或或电电极极筒筒未未加加盖盖，杂杂质质落落入入电电极极糊糊内内：降降低低了了电电极极强强度度；、(3）铜铜瓦瓦冷冷却却强强度度不不够够或或电电极极冷冷却却风风量量过过小小，造造成成电电极极糊糊熔熔化化快快，碳碳素素颗颗粒粒分分层层，影影响响电电极极烧烧结结后的强度；后的强度；(4）炉况波动，电流波动，使电极大升大降频繁，导致产生裂缝而折断；）炉况波动，电流波动，使电极大升大降频繁，导致产生裂缝而折断；(5）旋转电炉的旋转速度过快；）旋转电炉的旋转速度过快；(6）停停电电频频繁繁，且且每每次次停停电电时时间间过过久久，停停电电后后负负荷荷上

36、上升升太太快快，电电极极在在停停电电后后又又未未采采取取保保温温措措施施，致致使使电电极极因因急急冷冷急急热热而而产产生生内内应应力力；或或者者电电极极的的材材质质不不好好；抗抗热热震震性性差差，停停炉炉后后电电极极上上下下冷冷却却速速度不同而产生应力，使电极产生裂纹所致。度不同而产生应力，使电极产生裂纹所致。发发生生硬硬断断后后应应立立即即停停电电，及及时时处处理理。如如果果断断头头较较长长，应应取取出出断断头头，根根据据电电极极烧烧结结情情况况和和铜铜瓦瓦下下面面电电极极长长度度，适适当当下下放放电电极极，然然后后采采用用死死相相焙烧的方法处理。焙烧的方法处理。2.1.6 电极的消耗电极的

37、消耗 降低电极消耗是项有意义的工作。生产中影降低电极消耗是项有意义的工作。生产中影响电极的因素是多方面的，如电极种类和质量、响电极的因素是多方面的，如电极种类和质量、电极电流密度的大小、熔炼的品种、冶炼工艺和电极电流密度的大小、熔炼的品种、冶炼工艺和操作水平等。随着单位电耗的增加，电极消耗也操作水平等。随着单位电耗的增加，电极消耗也在增加。在增加。2.2 电炉炉衬电炉炉衬 铁铁合合金金冶冶炼炼过过程程是是一一个个高高温温物物理理化化学学过过程程，铁铁合合金金电电炉炉的的炉炉体体构构造造必必须须充充分分满满足足冶冶炼炼的的特特殊殊需需要要。铁铁合合金金电电炉炉的的炉炉体体是是由由一一定定厚厚度度

38、的的锅锅炉炉钢钢板板制制造造的的炉炉壳壳和和炉炉衬衬构构成成。其其炉炉壳壳大大部部分分采采用用圆圆柱柱形形，少少数数采采用用圆圆锥锥型型。圆圆柱柱形形炉炉壳壳散散热热面面积积小小，强强度度大大，加加工工容容易易，利利于于节节能能。对对炉炉壳壳要要求求有有足足够够的的强强度度，能能承承受受炉炉衬衬受受热热后后剧剧烈烈膨膨胀胀而而产产生生的的热热应应力力。炉炉壳壳要要有有一一定定厚厚度度，一一般般大大炉炉子子为为16-25mm的的锅锅炉炉钢钢板板，小小炉炉子子为为10mm左左右右的的钢钢板板。为为提提高高炉炉壳壳强强度度，除除沿沿钢钢板板纵纵向向做做成成立立筋筋加加固固外外，还还要要有有2-3个个

39、水水平平加加固固圈圈，出出铁口流槽也用钢板或铸钢制成。铁口流槽也用钢板或铸钢制成。2.2 电炉炉衬电炉炉衬 炉炉衬衬是是炉炉体体更更为为重重要要的的部部分分，因因为为在在使使用用过过程程种种要要承承受受高高温温，虽虽然然有有些些炉炉衬衬有有炉炉料料、渣渣壳壳等等与与高高温温电电弧弧相相隔隔，但但炉炉衬衬仍仍要要承承受受1400-1800C 的的高高温温；炉炉衬衬还还要要承承受受炉炉料料、高高温温炉炉气气和和熔熔融融铁铁水水的的机机械械冲冲刷刷，受受炉炉渣渣的的物物理理化化学学侵侵蚀蚀，因因而而易易被被熔熔化化、软软化化、熔熔蚀蚀甚甚至至崩崩裂裂。炉炉衬衬的的损损坏坏会会直直接接影影响响到到冶冶

40、炼炼过过程程的的正正常常进进行行、另另外外，绝绝热热性性能能不不好好，也也会会使使炉炉壳壳散散热热增增加加，电电能能消消耗耗增增大大。因因此此，必必须须合合理理设设计计电电炉炉内内形形尺尺寸寸，选选择择优优良良的的砌砌炉炉材材料料，精精心心砌砌筑筑和和烘烘炉炉，冶冶炼中重视炉衬维修，才能获得高的炉衬寿命。炼中重视炉衬维修，才能获得高的炉衬寿命。2.2.1 耐火材料的种类、要求及其选耐火材料的种类、要求及其选择择 2.2.1.1 种类种类 (1)耐耐火火材材料料 有有硅硅砖砖、黏黏土土砖砖、炭炭砖砖、碳碳化化硅硅砖砖、高高铝铝砖砖、铬铬镁镁砖砖、镁镁碳碳砖砖、石石英英制制品品、电电极极糊糊、生熟

41、黏土粉、耐火土等。生熟黏土粉、耐火土等。(2)隔隔热热材材料料。有有石石棉棉板板、石石棉棉绳绳、硅硅藻藻土土、石石棉棉毡、黏土粒、矿渣棉、泡沫黏土砖等。毡、黏土粒、矿渣棉、泡沫黏土砖等。2.2.1.2 对筑炉材料的要求对筑炉材料的要求 p应应具具有有高高的的耐耐火火度度，高高温温时时形形状状、体体积积不不应应有有较较大变化；大变化；p具具有有一一定定的的强强度度（特特别别是是高高温温强强度度），耐耐火火砖砖外外形符合标准要求；形符合标准要求；p具具有有很很高高的的抗抗热热震震性性，温温度度急急变变时时不不致致损损坏坏抗抗渣渣性性好好，高高温温下下化化学学稳稳定定性性好好，有有较较好好的的高高温

42、温抗抗氧氧化性；化性；p体积膨胀系数小；体积膨胀系数小；p各各种种耐耐火火材材料料应应保保持持清清洁洁，不不得得有有灰灰尘尘，泥泥土土等等杂物。杂物。2.2.1.3 耐火材料的选择耐火材料的选择 p粘粘土土质质耐耐火火材材料料：能能抗抗酸酸性性渣渣，抗抗热热震震性性好好，有有良良好好的的保保温温能能力力及及一一定定的的绝绝缘缘性性，但但耐耐火火度度较较低低，不不宜宜在在高高温温下下使使用用。多多砌砌筑筑在在矿矿热热炉炉暴暴露露部部分分炉炉衬衬、炉炉底底及及炭炭砖砖外外居居，可可起起保保温温、绝绝缘缘作作用用；可可砌砌铁铁水水包包内内衬。衬。p高高铝铝砖砖：以以Al2O3为为主主要要成成分分，其

43、其耐耐火火度度高高，能能抵抵抗抗酸酸性性渣渣和和碱碱性性渣渣的的侵侵蚀蚀，抗抗热热震震性性好好。我我国国高高铝铝矾矾土土资资源源丰丰富富，其其制制品品性性能能远远比比黏黏土土砖砖好好，是是极极有有前前途途的的耐耐火火材材料料。在在铁铁合合金金生生产产中中用用于于砌砌筑筑出出铁铁口口的的衬衬砖砖和铁水包内衬，以及精炼炉炉顶、高炉炉身和炉缸。和铁水包内衬，以及精炼炉炉顶、高炉炉身和炉缸。p镁镁质质耐耐火火材材料料：一一般般含含MgO 80-85以以上上，常常用用的的有有镁镁砂砂、镁镁砖砖、镁镁铝铝砖砖、镁镁硅硅砖砖等等。其其耐耐火火度度通通常常在在2000以以上上，对对碱碱性性渣渣有有极极好好的的

44、抗抗侵侵蚀蚀能能力力，导导热热系系数数和和高高温温下下的的导导电电系系数数较较大大，荷荷重重软软化化点点较较低低，抗抗热热震震性性差差，高高温温下下会会因因水水或或水水蒸蒸气气的的作作用用发发生生粉粉化化。铁铁合合金金生生产产中中用用于于砌砌筑筑精精炼炼炉炉衬衬，铬铬铁铁和和中中低低碳碳锰锰铁铁的的铁铁水水包包等等。为为克克服服其其抗抗热热震震性性差差的的缺缺点点，国国外外采采用用耐耐崩崩裂裂的的铬铬镁镁砖砖来来砌砌炉炉顶顶。我我国国用用铬铬精精矿矿粉粉作作为为镁镁砖砖砌砌缝缝填填料料使使用用，效效果果较较好好。烧烧结结镁镁石石制制成成的的镁镁砂砂是是打打结结炉炉底底和和堵出铁口的原料。堵出铁

45、口的原料。2.2.1.3 耐火材料的选择耐火材料的选择p碳碳耐耐火火材材料料：以以碳碳或或碳碳化化物物为为基基本本组组成成物物所所组组成成的的中中性性耐耐火火材材料料，包包括括炭炭砖砖和和碳碳化化硅硅制制品品：炭炭砖砖优优点点很很多多；耐耐火火度度高高，只只要要不不氧氧化化很很难难熔熔损损；抗抗热热震震性性好好；抗抗压压强强度度高高，耐耐磨磨性性好好；热热膨膨胀胀系系数数小小，导导电电、导导热热系系数数大大；抗抗渣渣性性特特别别好好。其其缺缺点点是是：高高温温下下与与空空气气等等氧氧化化性性气气体体或或水水汽汽等等接接触触时时，极极易易氧氧化化，500开开始始氧氧化化，温温度度升升高高氧氧化化

46、极极快快。碳碳还还容容易易被被某某些些易易与与碳碳形形成成结结合合力力强强的的碳碳化化物物的的元元素素侵侵蚀蚀。碳碳衬衬炉炉体体的的绝缘性相对较差。绝缘性相对较差。炭炭砖砖原原料料易易得得，制制作作方方便便，加加上上其其性性能能上上的的优优点点，使使炭炭砖砖应应用用越越来来越越广广泛泛，绝绝大大多多数数矿矿热热炉炉和和几几乎乎所所有有的的粗粗炼炼合合金金品品种种，除除对对碳碳有有严严格格要要求求者者外外，都都采采用用炭炭砖砖作作为为内内衬衬，高高炉炉风风口口以以下下的的炉炉缸缸、出出铁铁槽槽也也主要采用炭砖砌筑。主要采用炭砖砌筑。2.2.1.3 耐火材料的选择耐火材料的选择 压压型型后后不不经

47、经焙焙烧烧的的炭炭块块称称为为自自焙焙炭炭块块，可可代代替替炭炭砖砖用用于于砌砌筑筑炉炉衬衬，在在电电炉炉烘烘炉炉期期间间可可随随炉炉温温的的逐逐渐渐提提高高而而烧烧成成，现现已已被被部部分分铁铁合合金金厂厂家家使使用用，特别是在大型电炉应用更普及。特别是在大型电炉应用更普及。为为了了改改善善炉炉衬衬的的综综合合性性能能，降降低低炉炉衬衬的的造造价价，通通常常按按照照炉炉膛膛各各部部位位的的工工作作条条件件选选用用不不同同材材质质的的耐耐火火材材料料。铁铁合合金金炉炉外外精精炼炼所所用用的的反反应应器器如如摇摇包包、热热兑兑铁铁水水包包、铁铁水水包包所所采采用用的的耐耐火火材材料料有有镁镁砖砖

48、镁碳砖、黏土砖、打结料等。镁碳砖、黏土砖、打结料等。2.2.2 炉衬的砌筑炉衬的砌筑 炉炉衬衬砌砌筑筑的的基基本本要要求求是是减减少少炉炉衬衬缝缝隙隙，提提高高其其整整体体性性和结构强度。砌筑电炉还应注意以下几项：和结构强度。砌筑电炉还应注意以下几项：筑炉用的耐火材料和隔热材料，特别是镁质材料要防止受潮；筑炉用的耐火材料和隔热材料，特别是镁质材料要防止受潮；筑筑炉炉耐耐火火砖砖所所用用的的耐耐火火泥泥的的耐耐火火度度和和成成分分应应与与所所用用砖砖的的耐耐火火度度和和成分相同或相近；成分相同或相近；耐耐火火砌砌体体应应错错缝缝砌砌筑筑，砖砖缝缝应应以以泥泥浆浆填填满满，干干砌砌时时应应以以干

49、干耐耐火火粉粉填满砖缝填满砖缝;砌砌砖砖时时宜宜用用木木槌槌找找正正找找平平，要要避避免免耐耐火火砖砖在在搬搬运运和和砌砌筑筑过过程程中中局局部损坏；部损坏；砌筑现场保持清洁，严防杂物混入。砌筑现场保持清洁，严防杂物混入。2.2.2.1 炉衬砌筑炉衬砌筑 铁铁合合金金电电炉炉的的炉炉衬衬很很厚厚，尤尤其其是是炉炉底底，目目的的是是使使炉炉体体有有较较好好的的热热震震性性，这这样样可可使使冶冶炼炼过过程程正正常常进进行行。由由于于炉炉底底厚厚，不不但但耐耐侵侵蚀蚀，而而且且当当电炉检测热停后再送电时，也利于恢复炉况。使之正常冶炼。电炉检测热停后再送电时，也利于恢复炉况。使之正常冶炼。炉炉衬衬紧紧

50、靠靠钢钢板板处处用用绝绝热热性性能能最最好好的的材材料料，如如用用石石棉棉板板、石石棉棉灰灰或或耐耐火火绝绝热热黏黏土土等等做做绝绝热热层层，厚厚度度为为10-25mm。接接着着为为厚厚40-100mm的的缓缓冲冲层层（弹弹性性层层），是是用用水水渣渣、炉炉渣渣散散料料组组成成的的，此此层层要要求求有有一一定定的的可可压压缩缩性性，以以满满足足炉炉衬衬热热膨膨胀胀的的需需要要，避避免免热热膨膨胀胀力力直直接接传传递递给给炉炉壳壳，产产生生炉炉壳壳炸炸裂裂，它它也也是是一一段段空空气气隔隔热热层层，可可起起至至一一定定绝绝热热作作用用。再再里里面面是是耐耐火火黏黏土土砖砖，即即低低温温耐耐火火材