jinsun carbon logo

How is the graphite electrode consumed in eaf steelmaking?

Графитовый электрод

Electric arc furnace steelmaking is to generate an arc between the graphite electrode and the loaded scrap steel. The heat source of the arc dissolves the scrap steel, oxidizes and removes impurities in molten steel, adjusts the composition, and then produces steel. Graphite electrodes are essential in the process of eaf steelmaking.

Потребление графитовых электродов

Структура печи, эксплуатация, режим AC/DC и качество графитового электрода напрямую влияют на расход электродов. Как правило, в производстве расход электродов на тонну стали составляет 1-4 кг.

We found that the consumption of graphite electrodes for eaf  steelmaking usually includes end consumption, side consumption, and loss. End loss is mainly due to sublimation and slag erosion caused by high-temperature arc heat at the end.

Например, в процессе рафинирования при работе на переменном токе сверхвысокого напряжения, конечное потребление, вызванное высоким током, увеличивается, составляя 50% от общего потребления. В недавно примененной крупномасштабной электропечи постоянного тока, при использовании высокого тока, диаметр электрода также увеличивается соответственно, поэтому конечные потери, вызванные тепловым ударом, становятся основным потреблением.

Graphite Electrode used for EAF Steelmaking

 

Потребление графитового электрода

Побочное потребление, и потребление при окислениина них приходится 50% от общего потребления электропечей переменного тока. В отличие от оконечного потребления, оконечное потребление происходит и при отключении электроэнергии.

Этот расход зависит от температуры поверхности электрода, площади поверхности печи, состава и расхода газа, и сталелитейное производство время. Как правило, объемная плотность электродов увеличивается для их уплотнения с целью снижения расхода на окисление.

 

Graphite electrode for eaf steelmaking damage consumption

Поврежденное потребление - это аномальное потребление, отличающееся от двух предыдущих и относящееся к авариям электродов. Аварии разъединения включают разъединение у отверстия электрода, разъединение разъема и разъединение корпуса. В сочетании с неплотным отключением, потери материала блокировки, вызванные расширением трещины на конце, обычно составляют 0-10%.

After the graphite electrode for eaf  steelmaking is energized, it will vibrate violently due to electromagnetic force and other reasons. At this time, if an external pressure exceeding the strength of the electrode is applied to generate thermal stress, the connection wire under the electrode’s main handle will break, significantly reducing production efficiency and increasing electrode consumption. You should avoid it as much as possible.

 

Свойства графитовых электродов

The selection of graphite electrodes is essential in the eaf steelmaking process. Properly maintaining the electrical load (current density) is crucial to reducing the consumption of graphite electrodes. At the same time, the electrode consumption is also closely related to the operating conditions of the electric furnace.
The graphite electrode for eaf steelmaking consumption of a DC electric furnace is 5%-30%, lower than that of an AC electric furnace. DC furnaces usually use one electrode, and AC furnaces use three electrodes.
Свойства, необходимые для снижения расхода графитового электрода, следующие
1. Низкое удельное сопротивление и достаточная сила тока;
2. Низкий коэффициент теплового расширения и хорошие характеристики теплового удара;
3. Высокая плотность и хорошая устойчивость к окислению;
4. Высокая механическая прочность, нелегко сломать и т.д.

Graphite electrode usage-for steelmaking furnace

 

Конкретные способы снижения потребления

Печи постоянного тока работающие при больших токах, должны обладать хорошей стойкостью к тепловому удару, что предотвращает термический откол концов дугогасящего электрода. Мы можем принять некоторые меры для снижения удельного расхода графитовых электродов.
On the one hand, it is to reduce the consumption rate. Specifically, energize the furnace with the same power, high voltage, and low current; for the design of the furnace, Reduce the height of the furnace shell, and you need to choose a suitable graphite electrode for steel making; the atmosphere inside the furnace is airtight; the electrode material has good mechanical, electrical and thermal properties. On the other hand, it can achieve low consumption by shortening the refining time,  continuous operation, and reducing accidents, improving the eaf steel making yield.

Включение

The consumption in EAF steelmaking includes average consumption, such as arc light consumption, chemical consumption, and oxidation consumption; abnormal consumption, such as mechanical electrode breakage, common tripping, severe oxidation in the buckle, and expansion of the nipple will cause the electrode to burst, etc. The factory can avoid these situations in production.

The quality of graphite electrodes is critical to the EAF steelmaking process. Poor-quality products can prevent the electric arc from becoming unstable, resulting in incomplete steel melting and decreased productivity. Resistivity, bulk density, mechanical strength, and nipple quality are all related to consumption. Therefore, it’s essential to ensure that the products are of the highest possible quality.

ru_RURU