石墨化電極應用

一、石墨電極抗氧化劑簡介

石墨電極抗氧化劑由耐高溫、抗氧化、抗腐蝕性的氧化物、碳化物組成，一方面能在室溫下固化穩(wěn)定,與石墨電極結合能力強，另一方面在高溫下能與基體石墨有一定滲透,形成一定強度的整體結構,以隔絕氧氣及其腐蝕氣體的侵蝕，以增強與基體的附著力和抗熱震性。

二、石墨電極抗氧化劑理化指標

三、石墨電極抗氧化劑分類：

石墨電極抗氧化劑根據(jù)制作工藝分為石墨電極抗氧化浸漬液和石墨電極抗氧化涂料，不同類型的石墨電極抗氧化劑選用時根據(jù)實際需要來選擇。

四、石墨電極抗氧化劑作用：

石墨電極抗氧化劑的主要作用是把石墨電極材料和氧化性腐蝕環(huán)境隔開，可用于各種行業(yè)石墨電極表面。

五、石墨電極抗氧化劑特點：

1、大大減少氧的擴散系數(shù);

2、熱脹冷縮有很好的自愈能力，能封閉從氧化性閾值(約 400℃)到最大使用溫度內產生的裂紋，抗熔渣的侵蝕和滲透，以及減少鋼中夾雜物，對鋼水有凈化作用;

3、材料與基體之間能建立良好的結合性、熱震動性、熱疲勞性和熱匹配性。在電爐煉鋼中,石墨電極的消耗在煉鋼成本中約占 5～10%。我國煉鋼用石墨電極的單耗約 1～5 kg /噸鋼,有的甚至更高, 與國外0.5kg/噸鋼比,相差甚遠。

六、石墨電極抗氧化劑的材料組成遵循以下選材原則：

1、抗氧化能力強并且具有最好綜合性能的材料;

2、選擇滿足性能要求的玻璃相物質作為自封閉材料，使之在工作溫度內成為裂紋自封閉材料;

3、根據(jù)與氧反應的標準自由能隨溫度變化函數(shù)，在煉鋼溫度(1650-1750℃)，選擇與氧的親和力比碳-氧親和力大的材料，優(yōu)先奪取氧，使自身氧化，對石墨電極起保護作用。氧化后生成新相體積比原相大，有助于堵塞氧氣向內擴散通道，形成放氧化屏障。

4、在工作溫度下，可大量吸附鋼水中 Al2O3,SiO2,Fe2O3 等夾雜物，與自身反應燒結， 所以石墨電極抗氧化劑不同溫度下具有抗氧化、封閉、輔助電極特性功效。

七、石墨電極抗氧化劑使用效果

石墨電極主要以石油焦、針狀焦為原料，煤瀝青做結合劑，經煅燒、配料、混捏、壓型、焙燒、石墨化、機加工而制成，是在電弧爐中以電弧形式釋放電能對爐料進行加熱熔化的導體。

電弧爐或精煉爐在高溫氧化環(huán)境下使用的石墨電極因高溫電弧會發(fā)生升華，電極與爐氣、氧氣、腐蝕氣體發(fā)生高溫氧化反應，會造成石墨電極的不斷消耗減少，甚至發(fā)生斷裂、破損。而石墨電極的側面氧化占總消耗的 40%-60%。石墨電極側面的氧化導致石墨電極電弧發(fā)生端直徑不斷的減小，增加了電弧燃燒不穩(wěn)定性，相應增加了生產電耗。而且當電極螺紋部分被氧化，會使電極接頭螺紋段減薄，易造成電極在此處折斷或者造成電極下部脫落等事故。

石墨電極抗氧化劑施工方便，耐磨硬度高，耐火耐高溫，防止石墨電極在高溫下氧化，可以大大延長石墨使用壽命。石墨電極抗氧化劑采用納米陶瓷魚鱗片狀結構，在高溫下呈熔融燒結網絡玻璃相狀態(tài)，致密性好，在材料表面氧化脫碳層，防止氣體和材料接觸，硬度可以達到 7-8H， 有很好的抗沖擊性。本身耐酸耐堿，高溫、常溫下無任何揮發(fā)物質產生，無機水性環(huán)保，不和淬火介質發(fā)生任何反應。可以有效防止材料高溫氧化率達到 90%以上， 降低煉鋼時的電極消耗19%~30%，延長電極的使用壽12%~20%，節(jié)省石墨電極材料，降低電極的電能消耗。

一、石墨電極抗氧化劑涂料簡介

石墨電極抗氧化劑涂料是特種陶瓷粉體在水溶液中的混合物涂料。涂料涂刷在石墨制品的基體表面干燥后能形成耐超高溫的抗氧化涂層。涂層化學性質非常穩(wěn)定，耐堿、酸等化學品腐蝕;高溫條件下粘附于石墨基體表面，不開裂，封閉性良好。涂層在石墨電極惡劣的工作條件下能有效隔絕空氣與石墨基體直接接觸，降低石墨制品在高溫環(huán)境下的氧化消耗。

石墨電極抗氧化劑涂料技術指標

二、石墨電極抗氧化劑涂料特點

1.高溫條件抗氧化，耐超高溫 1700℃。用于鋼鐵，合金等冶煉的電弧爐、LF 精煉爐、礦熱爐的石墨電極抗氧化處理。降低單位石墨電極消耗 12~20%。

2.產品為無機物，化學性質穩(wěn)定，耐酸堿，無毒、無害、無氣味。不會對冶煉物造成化學雜質污染，對人體無害。

3.熱膨脹系數(shù)與石墨材料接近，具有良好的熱震性穩(wěn)定性，高溫下不易從石墨基體上開裂脫落。

4.良好的封閉性，在高溫下能有效的隔絕空氣與石墨電極側面直接接觸，減緩石墨電極側面氧化速度。

三、抗氧化機理

石墨電極使用過程中，電極直接暴露在空氣中，處于高溫氧化環(huán)境，電極側面的氧化約占電極總消耗的 60%。涂料涂刷石墨電極的表面干燥后能形成耐超高溫的封閉涂層。涂層在超高下能有效隔絕空氣與電極基體表面直接接觸，從而減緩石墨電極側面的氧化速度，降低單位石墨電極消耗。

四、施工工藝

1.涂刷前，充分把涂料攪拌均勻。

2.用刷子或涂料輥子均勻的把涂料涂刷在電極表面，注意要刷的盡量厚薄均勻，否則容易導致涂層在煅燒后開裂。

3.第一遍涂刷完后，讓其自然干燥，涂層干燥到一定程度會硬化，涂層硬化到用手指刮而不會留下刮痕為宜(根據(jù)現(xiàn)場溫度的不同，一般需要自然干燥一個小時左右)。然后再用同樣的方法涂刷第二遍、第三遍。至少涂刷二遍，涂刷三遍更好。涂層總厚度控制在 0.8-1.5mm 左右。

4.最后一遍涂刷完后要讓電極自然干燥 1~2 個小時，讓涂層充分干燥，硬化才可以上爐工作。

5.注意，因為涂料涂層本身不導電，所以必須預留出電極圓周寬幅的 30%左右，預留部分作為夾持器銅板接觸石墨電極基體表面的區(qū)域。

6.特別注意，在電爐上接電極時，一定要把所預留的未涂刷涂料的部分對準夾持器的導電的銅板部，以便不影響導電。

五、抗氧化處理效果

涂層與基體之間能建立良好的結合性、熱震動性、熱疲勞性和熱匹配性。在電爐煉鋼中,石墨電極的消耗在煉鋼成本中約占5～10%。我國煉鋼用石墨電極的單耗約1～5 kg /噸鋼,有的甚至更高。

石墨電極接頭是石墨電極的配件和石墨電極配套使用。