Môžu byť grafitové elektródy HP použité v peci na rafináciu panvou?

V panvovej rafinačnej peci sa šrot neroztaví. V čase, keď oceľ dosiahne panvu, je kúpeľ už tekutý, oblúk prechádza do vrstvy trosky a nie do hromady šrotu a elektrická záťaž je zlomkom toho, čo elektrická oblúková pec prenesie cez svoje elektródy. To je dôvod, prečo sa mlyny, ktoré používajú EAF aj LF, pýtajú, či jedna trieda môže slúžiť obom, a prečo sa mlyny, ktoré vybavujú novú panvovú stanicu, pýtajú, či je vysokovýkonná trieda (HP) dostatočná alebo je to kompromis.

Krátka odpoveď je áno a dôvody sú elektrické a tepelné, nie komerčné. To, čo nasleduje, zahŕňa prevádzkové podmienky, rozsah prúdovej hustoty, ktorý rozhoduje o triede, kde stále funguje Regular Power (RP), prečo je Ultra High Power (UHP) zvyčajne zbytočný a ako sa spoj správa pri mnohých teplotách.

Panvová pec skôr drží a ošetruje ako taví. Tri elektródy klesajú cez veko do vrstvy trosky nad tekutou oceľou a oblúk sa zahrieva cez túto trosku namiesto toho, aby sa zavŕtal do studeného šrotu. Z toho vyplývajú tri dôsledky.

Prvým je hustota prúdu: bez hromady šrotu na boj o stabilitu oblúka zostáva prúd na jednotku prierezu nižší ako v taviacej peci porovnateľnej veľkosti transformátora. Druhým je mechanické prostredie - žiadne prepadnutie šrotu a padanie koša na stĺp, takže struna je zaťažovaná väčšinou vlastnou váhou. Tretím je tepelný vzor: LF žhavenia sú kratšie a plytšie, ale stanica môže prechádzať mnohými chrbtom k sebe, takže elektróda zaznamenáva časté mierne výkyvy namiesto menej prudkých.

HP stupeň je definovaný presne pre toto stredné pásmo. Jeho rozsah je 17–22 A/cm², jeho použitie sú panvové rafinačné pece, stredne výkonné EAF a špeciálna oceľ a jeho obsah ihlového koksu je nad RP a pod UHP. Stupeň sa tiahne cez celú sériu priemerov: malá jednoplášťová stanica so skromným transformátorom môže sedieť na aHP 250mm grafitová elektróda, zatiaľ čo veľká naberačka s dlhým cyklom sa pohybuje smerom nahor.

Výber stupňa sa zrúti do jedného výpočtu: prúd na elektródu delený prierezom elektródy v porovnaní s oknom stupňa. Pre HP je toto okno 17–22 A/cm².

Spustite aritmetiku. Elektróda s priemerom 300 mm má približne 707 cm² prierezu, takže pri 17–22 A/cm² prenáša približne 12,0–15,6 kA. Elektróda s priemerom 400 mm má približne 1 257 cm² a nesie približne 21,4–27,6 kA. Medzi nimi je umiestnený stĺp s priemerom 350 mm pri asi 16,4–21,2 kA – bežný na stredne veľkých panvových staniciach so skromným transformátorom a dlhým ohrevom, a takto dimenzovaný sa pohybuje vo vnútri okna a nie pri strope.

Na čítaní záleží viac ako na číslach. Pri 20 kA na elektródu pracuje 400 mm stĺpik pri asi 16 A/cm² - tesne pod oknom, pričom rezerva sa používa skôr ako svetlá výška než návrhový bod. Pri 27 kA je ten istý stĺpec v hornej časti okna a každý ampér nad ním je odstránený zo spoja a hrotu. 300 mm stĺpec pri 20 kA by bol takmer 28 A/cm², celkom mimo rozsahu HP. Priemer a trieda sa musia riešiť spoločne.

Odpor patrí do rovnakého výpočtu: HP je špecifikovaný na menej ako alebo rovný 6,5 μΩ·m oproti typickému menšiemu alebo rovnému 8,0 μΩ·m pre RP, takže menší prúd sa stane stratou I2R vo vnútri kolóny – a v panvovej peci tento prúd tečie počas celého obdobia spracovania, nielen počas tavenia.

RP nie je z definície diskvalifikovaný a závody sa pýtajú, pretože RP je to, čo už majú na sklade pre ferozliatinovú pec alebo malý EAF. Funguje v LF iba vtedy, keď platia dve podmienky naraz.

Prvým je hustota prúdu. RP je dimenzovaná pod 17 A/cm². Ak stanica prevádzkuje malý transformátor a veľký priemer pre svoj prúd - 400 mm stĺpec pri 15 kA je pod 12 A/cm² - RP nie je obmedzujúcim prvkom a bude odvádzať teplo vnútri svojho okna. Druhým je tolerancia straty stĺpca. Typický odpor RP menší alebo rovný 8,0 μΩ·m premieňa viac dodávanej energie na teplo vo vnútri grafitu a nie v troske. V nízkoenergetickej stanici s dlhým ošetrením je strata malá a kontrola ju pohltí; v stredne výkonnej stanici pracujúcej v blízkosti svojho menovitého kohútika počas dlhých období oblúka sa to stáva skutočným trestom.

Kde RP zlyhá, je stred rozsahu LF. 400 mm stĺpec pri 24 kA si pýta približne 19 A/cm² - vo vnútri územia HP a nad stropom RP, nie je to prípad na skúšanie RP a sledovanie. Nepretržitá prevádzka nad oknom triedy zaťažuje hrot a spoj nad rámec ich návrhu a porucha sa prejavuje skôr na spoji ako na povrchu.

RP nesie aj teplotný rozdiel, ktorý je dôležitý v cyklickej peci: expanzia 2,2–2,9 × 10⁻⁶/stupeň oproti 1,6–2,4 × 10⁻⁶/stupeň pre HP. Každé teplo posunie stĺpik cez teplotný rozsah a spoj absorbuje výsledný rozdielny pohyb medzi telom a vsuvkou. Vyšší koeficient znamená väčší pohyb za cyklus a v peci, ktorá beží veľa krátkych ohrevov, tento argument zvyčajne vyrieši otázku predtým, ako sa začne diskutovať o odpore.

UHP je špecifikovaný na 18–25 A/cm², merný odpor menší alebo rovný 6,5 μΩ·m, rozťažnosť 1,1–1,5 × 10⁻⁶/stupeň a hustota väčšia alebo rovná 1,68 g/cm³. Existuje preto, že vysokovýkonné tavenie EAF posúva prúdovú hustotu a tepelný šok za všetko, čo dosiahne panvová pec, a obsah ihlového koksu je najvyšší zo všetkých troch druhov.

Postavte okná vedľa seba: pás LF 17–22 A/cm² prekrýva spodnú časť radu UHP a je umiestnený nad stropom RP. Panvová pec je podľa hustoty prúdu aplikácia HP a nákup UHP pre ňu znamená platiť za kapacitu na vrchole rozsahu, do ktorého pec nevstúpi.

Existujú dve výnimky, ani jedna z nich nie je metalurgická. Prvým je zhoda: závod, ktorý už používa UHP vo svojom EAF, môže štandardizovať jednu triedu pre obe pece – jedna špecifikácia vsuvky, jeden formát COA, jedna nákupná linka. Druhým je budúca povinnosť: stanica postavená pred plánovanou modernizáciou transformátora. Obidve sú inventarizačné a plánovacie rozhodnutia, nie požiadavky LF.

Nadmerná špecifikácia má aj technické náklady: nižšia rozťažnosť UHP (1,1–1,5 × 10⁻⁶/stupeň) a vyššia hustota (väčšia alebo rovná 1,68 g/cm³) z neho robia tuhšie tepelné balenie ako HP a kolóna vyladená na vysokovýkonné tavenie sa prirodzene nezhoduje s mäkším cyklovaním naberacej stanice.

Spoj je miesto, kde elektródy zlyhávajú a jeho expozícia v panvovej peci sa líši od EAF. Tavenie ho zaťažuje špičkovým prúdom a mechanickým nárazom v krátkom náraze; panvová pec ho opakovane zaťažuje miernym prúdom pri mnohých ohrevoch.

Rozhodujúce sa stávajú dve veci. Prvým je tepelná rozťažnosť: pri 1,6–2,4 × 10⁻⁶/stupeň pre HP sa teleso a vsuvka rozťahujú mierne odlišnými rýchlosťami, ako sa stĺpik zahrieva, a záber závitu absorbuje rozdiel. Správne vyrobený, správne utiahnutý kĺb zvláda pohyb v rámci cyklu; nedostatočne zapojený alebo opätovne použitý spoj ho koncentruje na menej závitov, a to je miesto, kde začínajú trhliny.

Druhým je typ vlákna. Vsuvky prechádzajú T3, T4, T5 a T6 v sérii 250–600 mm a závit musí zodpovedať priemeru, nesmie to byť čokoľvek, čo zostalo v obchode. AGrafitová elektróda HP 400 mms nesprávnou triedou buď úplne nedosadne, alebo pri čiastočnom zapojení, a pri cyklovaní pece každých pár hodín ide skôr o plánovanú poruchu než o nehodu. Mlyny so zmiešanými priemermi by mali mať pár vsuviek na skladovom štítku, nie odvodzovať ho v peci.

Hmotnosť stĺpca je tretím faktorom. Kĺb nesie ohybové zaťaženie všetkého pod ním a väčší priemer pridáva hmotnosť na jednotku dĺžky; v panvovej peci je stĺpec dostatočne dlhý na to, aby dodatočné zaťaženie dosiahlo vsuvku, čo je dôvod, prečo priemer zvolený pre okraj môže fungovať horšie na spoji ako priemer dimenzovaný na skutočný prúd.

Objednávka LF by mala znieť ako elektrická špecifikácia, nie požiadavka na priemer. Šesť polí so sebou nesie riziko: trieda, priemer v mm, dĺžka v mm, typ vsuvky (T3–T6), mesačné množstvo v tonách a – najčastejšie sa vynecháva – prúd, ktorý prejde pecou elektródou pri jej normálnom odbere, čo umožňuje pred zadaním objednávky skontrolovať hustotu oproti 17–22 A/cm². Rovnaká aritmetika platí pre aGrafitová elektróda HP 350 mmako 600 mm stĺp.

Dokumentácia patrí do tej istej konverzácie. Každá šarža by mala byť doručená s COA pokrývajúcim odpor voči hodnote 6,5 μΩ·m HP alebo rovnajúcej sa 6,5 ​​μΩ·m HP, expanzia v rozsahu 1,6–2,4 × 10⁻⁶/stupeň a objemová hustota, ako sa uvádza pre šaržu, pretože hustota HP nie je udržiavaná na jednom minime tak, ako je UHP väčšia alebo rovná 1,68 g/cm³. Kontrola treťou stranou v rámci SGS alebo BV a systém ISO 9001 robí tieto údaje skôr overiteľnými ako deklarovanými; colný kód je HS 8545.11.

Ak sú údaje o prevádzke neisté – starý transformátor s neznámym kohútikom, prepojená stanica, harmonogram vykurovania zmenený od posledného nákupu – pošlite údaje a požiadajte o kontrolu stupňa, a nie dimenzovanie stupňa ako poistku. Thekontaktná stránkanesie formulár príjmu presne na to.

Môžu sa grafitové elektródy HP použiť v peci na rafináciu panvy?

Áno, a HP je štandardná voľba. Jeho okno 17–22 A/cm² pokrýva prevádzkové pásmo typického nízkofrekvenčného transformátora, kúpeľ je už tekutý, takže elektróda sa ohrieva troskou, a nie roztaveným šrotom, a opakované mierne cykly naberacej stanice sú úlohou, pre ktorú je špecifikovaná HP. Mlyn, ktorý prevádzkuje LF spolu s EAF strednej veľkosti, môže často držať jednu triedu.

Je stupeň RP prijateľný pre panvovú pec namiesto HP?

Len keď prúdová hustota zostane pod 17 A/cm². Stĺpec 400 mm pri 15 kA je pod 12 A/cm² a tam RP nie je obmedzujúcim prvkom. Okrem toho, a najmä tam, kde pec pracuje so stredným kohútikom počas dlhých období oblúka, sa typický odpor RP menší alebo rovný 8,0 μΩ·m a expanzia 2,2–2,9 × 10⁻⁶/stupeň stávajú prevádzkovými sankciami, ktorým sa HP vyhýba. Rozhodujúcim bodom je aritmetika.

Prečo je trieda UHP zvyčajne zbytočná v panvovej peci?

Pretože pec nikdy nedosiahne výkon, na ktorý je UHP navrhnutý. UHP je špecifikovaný na 18–25 A/cm² pre vysokovýkonné tavenie EAF; panvová pec pracuje v pásme 17–22 A/cm² v spodnej časti tohto rozsahu. Nákup UHP pre LF je odôvodnený iba štandardizáciou naprieč EAF a LF alebo stavbou pred plánovanou modernizáciou transformátora.

Namáha panvová pec viac na spoj elektródy ako EAF?

Iný stres, nie nevyhnutne viac. EAF zaťažuje kĺb špičkovým prúdom a mechanickým nárazom v krátkom náraze; panvová pec ju niekoľkokrát zaťaží miernym prúdom, pričom kolónu pri každom ohreve opätovne ohrieva a ochladzuje. Akumuluje sa opakovaný tepelný cyklus plus hmotnosť stĺpca nesená vsuvkou. Správne zapojenie závitu, správna trieda pre priemer a vyhýbanie sa príliš veľkému priemeru sú ovládacie prvky, na ktorých záleží.

• HP je správnou predvolenou hodnotou pre panvové rafinačné pece: 17–22 A/cm², expanzia 1,6–2,4 × 10⁻⁶/stupeň, merný odpor menší alebo rovný 6,5 μΩ·m, ihlový koks nad RP a pod UHP.
• Jedno číslo určuje stupeň - prúd na elektródu delený prierezom. 300 mm stĺpec nesie približne 12,0–15,6 kA pri 17–22 A/cm²; stĺpec 400 mm asi 21,4–27,6 kA.
• RP zostáva použiteľný v LF iba pod 17 A/cm² a jeho vyšší odpor a rozťažnosť spôsobujú, že sa zle hodí, keď pec funguje na kohútiku so stredným výkonom.
• UHP je špecifikovaný nad rámec toho, čo bude používať LF; štandardizácia naprieč EAF a LF je legitímnym dôvodom na výber, nie povinnosť LF.
• Špecifikujte triedu, priemer, dĺžku, typ vsuvky, mesačnú tonáž a prúd na elektródu a požadujte COA s rezistivitou, expanziou a hustotou pre každú šaržu.

Pred stanovením triedy a priemeru pošlite, na čom je dimenzovanie postavené: menovitý výkon transformátora alebo napätie na odbočke, prúd na elektródu, dĺžka tepelného cyklu, kapacita panvy a uvažovaný priemer. Skontrolujeme to oproti okienku HP a vrátime odporúčanie triedy a priemeru.

Kompletný RFQ dostane rýchlejšiu a presnejšiu odpoveď:

Priemer elektródy (mm):

Stupeň zobrazenia (RP/HP/UHP):

Dĺžka (mm):

Typ vsuvky (T3/T4/T5/T6):

Mesačné množstvo (t):

Cieľový prístav:

Plánovaný výkon transformátora (voliteľné):

Dodávka sa uvádza s COA na šaržu, kontrolou treťou stranou podľa SGS alebo BV, riadením kvality ISO 9001 a kódom HS 8545.11 na exportnej dokumentácii. Technické otázky:WhatsApp: +86 155 1882 4805. Výkresy, prevádzkové údaje a prílohy RFQ:E-mail: inquiry@zaferroalloy.com.

• Aké sú využitie grafitovej elektródy HP?- aplikácie tejto triedy v oblasti rafinácie panvy, tavenia so stredným výkonom a špeciálnej ocele.
• Ako tepelná expanzia grafitovej elektródy ovplyvňuje výkon počas rýchlych zmien teploty pece?- prečo koeficient rozťažnosti riadi spoločné správanie v cyklovacej peci.
• Ako by mali oceliarne hodnotiť elektrický odpor grafitových elektród pred obstaraním EAF?- ako sa odčítava merný odpor na COA a čo to znamená pre straty stĺpcov.