Ako tepelná expanzia ovplyvňuje bežné výkonové grafitové elektródy

Tepelná expanzia určuje, o koľko stĺpec narastie medzi studeným štartom a horúcou kampaňou a tento rast zaťažuje kĺb. RP grafit nesie typický strop CTE 2,5 × 10⁻⁶/stupeň, takže 2 400 mm segment narastie o 1,8 mm pri náraste o 300 stupňov, čo je v absolútnych číslach malé a rozhodujúce na závitovom rozhraní.

Dve dimenzie a správajú sa inak. Axiálna expanzia predlžuje elektródu pozdĺž dráhy prúdu; radiálna expanzia zväčšuje priemer. Pretože elektródový grafit je extrudovaný, tieto dva smery sa nerozširujú rovnako a axiálne číslo je väčšie z dvoch v triedach používaných na prácu v peci.

Dôsledok, na ktorom záleží v kĺbe, je axiálny. Segment, ktorý rastie do dĺžky, tlačí na segment pod a na segment hore, čím sa mení medzera na lícujúcich plochách a predpätie v závite. Kolóna zostavená za studena nesie predpätie zvolené pre okolitú teplotu; kým hrot dosiahne pracovnú teplotu, toto predpätie sa zmení o hodnotu nastavenú CTE, dĺžkou segmentu a nárastom teploty.

Dôsledok, na ktorom záleží na držiaku, je radiálny. Stĺp, ktorý rastie v priemere, sa utiahne vo vnútri tuhej svorky a kontaktný tlak s ňou stúpa. To je zvyčajne jemnejší z týchto dvoch efektov v triede RP, pretože radiálne číslo je menšie, ale nie je nulové a je to ten, ktorý sa prejavuje ako skórovanie alebo drvenie pri kontakte s klzným krúžkom.

RP grafitová elektróda je umiestnená v hornej časti rebríka CTE. HP sa uvádza na úrovni 2,2 × 10⁻⁶/stupeň alebo menej a UHP na úrovni 1,1–1,5 × 10⁻⁶⁶/stupeň, takže pri akomkoľvek zvýšení teploty stĺpec RP rastie viac ako ostatné dva stupne a potrebuje väčšiu vôľu v dizajne. Všimnite si, že tento rast je určený dĺžkou a nie sekciou: a350 mm grafitová elektródaa 600 mm stĺpik rovnakej dĺžky segmentu sa rozšíri presne o rovnakú hodnotu.

Aritmetika je lineárna a môže byť vykonaná pre vašu vlastnú dĺžku stĺpca pred objednávkou. Expanzia sa rovná CTE × nárast teploty × dĺžka. Jedinými vstupmi sú strop, teplota, ktorú spoj dosiahne, a dĺžka segmentu.

V tabuľke sa používa typický strop RP 2,5 × 10⁻⁶/stupeň, takže čísla sú pre stupeň skôr najhorším prípadom ako priemerným očakávaním.

Figúrky vyzerajú malé oproti 2 400 mm elektróde, a preto sú odmietnuté. Nárast 1,8 mm nad 300 stupňov je pod jednou časťou z tisícky dĺžky, ale spoj ho musí absorbovať bez toho, aby sa uvoľnil alebo rozdrvil, a závit musí držať záber v celom rozsahu teplôt, a nie pri jednej.

Udržujte konštantnú hodnotu CTE a zmeňte sklon na porovnanie: pri 300-stupňovom náraste nad 2 400 mm poskytuje horná hranica RP 1,8 mm, horná hranica HP 1,58 mm a hodnota stredného pásma UHP 1,3 × 10⁻⁶/stupeň približne 0,94 mm. Rozdiel medzi RP a UHP na tom istom stĺpci je pod milimeter, čo je úprimná stupnica stupňovitého efektu - skutočná, ale menšia ako efekt samotného nárastu teploty.

Toto porovnanie tiež vysvetľuje, prečo rebrík nie je liekom proti zlomeniu: zdvojnásobenie zvýšenia teploty posunie hodnotu RP ďalej ako zníženie o dva stupne.

Pretože vzostup je premenná, ktorú ovládate, a grafitová elektróda CTE je premenná, ktorú kupujete. Tá istá RP elektróda narastie o 0,60 mm pri stúpaní o 100 stupňov a o 3,00 mm pri stúpaní o 500 stupňov. Na grafite sa nič nezmenilo; pec povinnosť urobila.

Pri bežnej prevádzke má stĺpec pomerne stabilný tepelný profil. RP pece pracujú pod 17 A/cm² s výkonovou krivkou bližšou ku spojitej ako k opakovanému studenému šrotu vysokovýkonnej pece. Menej náročných cyklov znamená menej prípadov, keď kĺb absorbuje veľký rozdiel v krátkom čase, a preto je širší tolerancia správna špecifikácia a nie kompromis.

Zostávajúca expozícia je spustenie a vypnutie a každé prerušenie, ktoré zníži napájanie, ju potom obnoví. To sú momenty, keď vonkajšia vrstva prebieha najďalej pred ešte chladným jadrom a keď axiálny rast tejto vrstvy presahuje stred. Kĺb vidí súčet týchto dvoch a vlákno to prečíta ako zmenu zapojenia.

Operácie, ktoré treba sledovať, sú reštarty. Pec, ktorá sa zastavuje a spúšťa podľa pravidelného vzoru, dáva svojim stĺpom viac tepelných cyklov v plnom rozsahu na kampaň ako pec, ktorá beží nepretržite, a akumulácia sa prejavuje skôr v spoji než v tele. Ak sa zlomový rekord predajne zhlukuje okolo intervalov reštartovania, príčinou je zvyčajne skôr tepelné cyklovanie než stupeň.

Tri veci a riešia sa rôznymi smermi.

Ak bol spoj zostavený s príliš malým priestorom pre rast, axiálna expanzia uzavrie zostávajúcu medzeru a nadmerne stlačí protiľahlé plochy. Vsuvka je najmenšia časť, takže najprv tam dopadá kompresia a nasleduje deformácia závitu alebo poškodenie tváre. Takto poškodený kĺb nie je v danej chvíli zjavne nesprávny; zlyhá neskôr, často po ďalšom chladiacom cykle.

Ak bol príspevok príliš štedrý, stane sa opak. Rozšírenie nikdy negeneruje zamýšľané predpätie, plochy zostávajú čiastočne oddelené a prúd prechádza rozhraním skôr cez kontaktné body než cez celú plochu. Lokálne zahrievanie v týchto bodoch ďalej zvyšuje teplotu a niť začína oxidovať tam, kde je kontakt najhorší.

Tretí výsledok je ten, ktorý sa najčastejšie nesprávne číta: kĺb prežije zahrievanie a zlyhá počas chladenia. Kontrakcia skracuje stĺpik, mení sa hĺbka záberu a kĺb korigovaný za tepla môže ukončiť kampaň voľnejšie, ako začala. Opakované cykly tento stav zhoršujú, a preto sa stav spoja kontroluje pri preklzávaní a nielen pri montáži.

Nič z toho sa neprejaví pri meraní odporu alebo kontrole rozmerov okolia. Tieto výsledky vyplývajú z teplotného rozsahu, ktorý kolóna zažíva, a tento rozsah patrí do nákupnej konverzácie popri triede a priemere.

Ako strop, písomne, s uvedeným vymeriavacím základom. Grafitová elektróda s riadeným CTE je špecifikovaná týmto stropom: 2,5 × 10⁻⁶/stupeň je vonkajšia hranica, nie cieľ, a šarža nad ňou je odchýlka, ako je uvedené vo zvyšku certifikátu.

Druhým prvkom je teplotný rozsah, na ktorý sa obrázok vzťahuje. Hodnota CTE niečo znamená iba vtedy, keď je uvedený interval, v ktorom bola nameraná, pretože vlastnosť sa mení s teplotou a čísla z rôznych intervalov nemožno porovnávať. Požiadajte o nahlásenie intervalu s hodnotou.

Tretím prvkom je kĺb: typ vsuvky podľa výkresu, zostava špecifikovaná ako pár, a nie ako dve nezávisle prijateľné časti, a uvedená požiadavka na sedenie. Agrafitový elektródový spojje miesto, kde sa absorbuje expanzia, takže špecifikácia kĺbu, ktorá ignoruje CTE, je neúplná, nech je telo akokoľvek dobré.

Štvrtým prvkom je geometria stĺpov, pretože dĺžka znásobuje expanziu. Dlhší segment rastie úmerne viac a stĺpec vytvorený z menšieho počtu dlhších segmentov má menej rozhraní, aby absorboval rovnaký celkový rast. Ak sa pec presunie na dlhšiu elektródu, aby sa znížil počet spojov, táto zmena zmení tepelné zaťaženie v každom zostávajúcom spoji a mala by to povedať špecifikácia.

Priemer nemení axiálny rast, ale mení radiálny rast a gradient cez sekciu: väčší stĺpec sa pri rovnakej povrchovej teplote zahrieva pomalšie vo svojom jadre, čím sa zväčšuje medzera medzi vonkajšou vrstvou a jadrom a zvyšuje sa vnútorná ohybová zložka tepelného zaťaženia. Preto tieto dve rozhodnutia patria skôr do jedného preskúmania ako do dvoch.

Najviac kontroly spočíva v praxi, nie v triede. Zahŕňa päť položiek, pričom žiadna nevyžaduje zmenu špecifikácie.

• Radšej zvyšujte výkon, než aby ste ho šliapali, najmä na studenom stĺpe, takže vonkajšia vrstva a jadro sa roztiahnu bližšie k sebe a rozdiel zostane malý.
• Predhrievajte tam, kde to konštrukcia pece umožňuje, pretože privádzaná kolóna postupne dosahuje pracovnú teplotu s menším vnútorným spádom ako kolóna privádzaná v jednom kroku.
• Ovládajte chladenie rovnako premyslene ako kúrenie. Vypnutie, ktoré nechá stĺp nerovnomerne ochladzovať, spôsobuje kontrakčné napätie po kampani a nie počas nej, a to je prípad, keď sa spoje uvoľnia.
• Skontrolujte spoje pri každom skĺznutí, nielen vtedy, keď niečo nie je v poriadku, a zaznamenajte, čo nájdete, aby bol vzor v rámci kampane viditeľný.
• Udržujte stĺpec suchý a zakrytý na dvore. Vlhkosť v spoji oxiduje niť pri prvých ohrevoch a zoxidovaná niť má menej materiálu na prenášanie predpätia, ktoré generuje expanzia.

Stojí za to jasne povedať, čo tu výber triedy môže a nemôže robiť. Prechod z RP na HP alebo UHP znižuje CTE, a preto znižuje expanziu pri danom vzostupe, ale tiež mení elektrický a tepelný profil, podľa ktorého bola pec navrhnutá. V prípade skutočnej dane RP je širšia úľava súčasťou správnej špecifikácie. Ak sa však pec znovu uvádza do prevádzky po prestavbe, radiálna strana tej istej nehnuteľnosti sa mení s veľkosťou a450 mm grafitová elektródaohrieva sa k svojmu jadru rýchlejšie ako 600 mm stĺpec za rovnakých povrchových podmienok - preto je zmena priemeru tepelným rozhodnutím, rovnako ako rozhodnutím o kapacite.

Aký je CTE RP grafitovej elektródy?

2,5 × 10⁻⁶/ stupeň pri strope, udáva sa ako typická špecifikácia a nie ako dávkové meranie. Číslo je stropom pre triedu. Opýtajte sa na interval, v ktorom bola hodnota nameraná, pretože údaj CTE sa pohybuje s teplotou a hodnoty z rôznych intervalov nie sú vzájomne zameniteľné.

Ako veľmi sa RP elektróda roztiahne pri zahrievaní?

Rast sa rovná CTE × nárast teploty × dĺžka. Pri strope RP narastá 2 400 mm segment o 1,8 mm pri stúpaní o 300 stupňov ao 3,0 mm pri stúpaní o 500 stupňov. Absolútne čísla sú malé, ale absorbujú sa na závitovom spoji, kde zlomok milimetra mení záber a predpätie.

Znamená vyššie CTE, že sa elektróda zlomí?

Nie na vlastnú päsť. Rozbitie vyplýva z teplotného rozsahu, ktorý stĺpec skutočne vidí, z toho, ako bol spoj zostavený, a z mechanického zaťaženia počas nabíjania a odpichu. CTE nastavuje, o koľko stĺpec rastie; to, či sa tento rast stane poškodením, závisí od vzdialenosti, sedenia a prevádzkovej praxe.

Môžem spustiť RP elektródy na peci, ktorá často cykluje?

Áno, s cyklistikou, ktorá sa považuje skôr za problém spoločného manažmentu než za problém so známkou. Časté reštarty poskytujú stĺpci viac tepelných cyklov v celom rozsahu na kampaň a akumulácia sa objaví na vlákne. Riadenie rampy, kontrola spojov pri sklze a riadené chladenie to riešia priamočiarejšie ako zmena sklonu.

• Axiálna expanzia mení predpätie kĺbu; radiálna expanzia mení uloženie držiaka; obe stupnice s nárastom teploty, nie so samotným stupňom.
• Pri strope RP 2,5 × 10⁻⁶/stupeň narastie 2 400 mm segment o 1,8 mm pri stúpaní o 300 stupňov.
• Príliš malá vôľa rozdrví bradavku; príliš veľa zanecháva kĺb vôľu a iskrenie; porucha sa často objavuje skôr počas chladenia ako zahrievania.
• CTE je špecifikovaný ako strop s názvom intervalu merania a spoj je špecifikovaný ako prispôsobená zostava, pretože tam je rast absorbovaný.

Pošlite triedu, dĺžku segmentu, typ spoja a teplotný rozsah, ktorý váš stĺp skutočne dosahuje medzi studeným štartom a horúcou kampaňou, a my vám potvrdíme špecifikáciu podľa tohto rozsahu. Ak sa spoje uvoľnili alebo závity zoxidovali, uveďte vzor cyklu a výšku, v ktorej sa zobrazuje, a kontrola začne od tohto záznamu.

WhatsApp: +86 155 1882 4805 · E-mail: inquiry@zaferroalloy.com· alebo odošlite formulár na našej stránkekontaktná stránka

Priemer:

Stupeň (RP/HP/UHP):

Dĺžka segmentu (mm):

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

Teplotný rozsah od studenej po horúcu (stupeň):

Vzor cyklu (nepretržitý / s reštartmi):

Mesačné množstvo (t):

Cieľový prístav:

CTE z vášho posledného COA (voliteľné):

• Ako tepelná expanzia grafitovej elektródy ovplyvňuje výkon počas rýchlych zmien teploty pece?- Sleduje, ako rýchle zmeny teploty zaťažujú kĺb, ktorého rast určuje tento údaj CTE.
• Čo spôsobuje oxidáciu grafitových elektród počas prevádzky vysokoteplotnej elektrickej oblúkovej pece?- Ukazuje, prečo kĺbové závity oxidujú, keď vôľa pripustí horúci plyn, náklady na nesprávne CTE.
• Ako môžu kupujúci posúdiť pevnosť v ohybe grafitovej elektródy pre náročné podmienky pece?- Vysvetľuje mechanickú vlastnosť, ktorá rozhoduje o tom, či tepelne namáhaný stĺp prežije.