抗氧化涂層石墨電極

減少電極外國(guó)表面的氧化損失是降低電極消耗的有效途徑，我們?cè)鴮?duì)石墨電極的抗氧化涂層工藝進(jìn)行過(guò)大量的研究。目前國(guó)內(nèi)處若干工廠所采用的抗氧化涂層工藝是鋁和耐火物料在電極表面的“交替噴涂一燒熔法”。這種工藝方法的要點(diǎn)是：先在石墨電極外圓表面加工一些淺溝，再將電極置于加熱爐內(nèi)加熱到250℃左右，然后用金屬噴槍在電極表面噴一薄層鋁，再在鋁層外面噴一層耐火泥漿，最后用電弧產(chǎn)生的高溫使鋁和耐火泥漿燒熔在一起，形成既能導(dǎo)電又能抗高溫氧化的金屬陶瓷層，為了使涂層達(dá)到一定厚度，噴鋁及噴耐火泥漿和隨之進(jìn)行的電弧燒熔要反復(fù)2~3次。

這種抗氧化涂層的性能可達(dá)到如下要求：

1.電阻率0.07～0.1uΩ·m；

2.在900℃下氣體不滲透的延續(xù)時(shí)間超過(guò)50h；

3.涂層分解溫度在1850℃以上。

實(shí)際使用結(jié)果，帶有抗氧化涂層的石墨電極與同樣質(zhì)量但沒(méi)有抗氧化涂層的石墨電極比較，可降低每噸電爐鋼的電極凈耗20%~30%，并可降低每噸鋼的電耗5%左右，增加抗氧化涂層所需費(fèi)用大約是石墨電極銷售價(jià)格的10%左右。電爐鋼廠使用抗氧化涂層電極要對(duì)煉鋼爐的電極把持器進(jìn)行改造，適當(dāng)放大把持器的內(nèi)徑、再在其內(nèi)側(cè)鑲嵌數(shù)塊加工成弧形的石墨墊，使帶有抗氧化涂層的石墨電極通過(guò)石墨墊導(dǎo)入電流，如抗氧化涂層直接與把持器接觸則在不光滑的接觸面上易產(chǎn)生火花而損壞把持器。另一種抗氧化涂層用某些鹽類溶液浸漬法生產(chǎn)，如使用磷酸鹽或硼酸鹽等溶液對(duì)石墨電極進(jìn)行浸漬，以后再在適當(dāng)溫度下熱處理以蒸發(fā)掉水分，使浸入電極表面微孔中的浸漬劑形成抗氧化的保護(hù)膜，起到抑制氧化的作用。根據(jù)使用浸潰材料種類和浸漬工藝的不同，抗氧化溫度也有很大區(qū)別，有的只能在750C以下發(fā)揮

抗氧化作用，有的能將抗氧化溫度提高到900~1200℃。這種溶液浸漬方法還增加了電極的機(jī)械強(qiáng)度，但同時(shí)也提高了彈性模量。由于在熱處理時(shí)部分浸入電極微孔中的鹽類溶液又溢出到電極表面，并在電極表面硬化，這種硬化的附著物電阻率較高，因此需要通過(guò)切削將其除去，增加了工作量。插入電弧爐爐膛內(nèi)的石墨電極表面溫度高達(dá)1500~2000℃，因此鹽類溶液浸漬的石墨電極在高溫下的抗氧化效果并不理想，這也是鹽類溶液浸漬電極雖然在國(guó)

內(nèi)外都進(jìn)行過(guò)大量研究，到20世紀(jì)90年代中期只有很少鋼廠試用過(guò)這類涂層電極的原因。

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