ईएएफ इस्पात निर्माण में ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड: ग्रेड चयन और उपभोग नियंत्रण

एक इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस पिघलने वाला स्टील ईएएफ ड्यूटी के लिए यूएचपी ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड को 18 से 25 ए/सेमी² पर 1.1-1.5 ×10⁻⁶/ डिग्री के सीटीई के साथ चलाता है, आमतौर पर टी4 या टी5 निपल पर 400 मिमी से 600 मिमी व्यास में। एचपी या छोटे व्यास का चयन उस शक्ति को कैप करता है जिसे आप कॉलम के माध्यम से धकेल सकते हैं, और वह कैप सीधे टैप-टू-टैप समय में दिखाई देती है।

उत्तर ट्रांसफार्मर से आता है। उच्च शक्ति या अति-उच्च शक्ति पर चलने वाली एक इलेक्ट्रिक आर्क भट्टी यूएचपी बैंड में बैठती है, और स्तंभ का आकार ऐसा होना चाहिए ताकि भट्ठी के ऑपरेटिंग वर्तमान में इसका वर्तमान घनत्व 18-25 ए/सेमी² के अंदर रहे। यूएचपी निर्दिष्ट किया गया है क्योंकि ग्रेड सीटीई को 1.1-1.5 ×10⁻⁶/ डिग्री पर रखता है और प्रतिरोधकता 6.5 μΩ·m या उससे नीचे रखता है - दो गुण जो एक बड़े स्तंभ को सतह पर फैले बिना या जोड़ पर दरार के बिना बार-बार चाप के हमलों से बचने देते हैं।

फिर व्यास एक परिणाम है, कोई स्वतंत्र विकल्प नहीं। हमारा600 मिमी यूएचपी ग्रेफाइट इलेक्ट्रोडयह आकार आम तौर पर निर्दिष्ट होता है जब ट्रांसफार्मर ऑपरेटिंग करंट को यूएचपी बैंड के शीर्ष की ओर धकेलता है, क्योंकि एक बड़ा क्रॉस-सेक्शन समान घनत्व पर अधिक करंट वहन करता है। उसी ट्रांसफार्मर पर एक 400 मिमी कॉलम को बैंड की अनुमति से अधिक घनत्व देने के लिए कहा जाएगा, और विफलता मोड एक सुंदर व्युत्पन्न के बजाय एक ब्रेक है।

दो सीमाएँ स्पष्ट रूप से बताने योग्य हैं। सबसे पहले, एक भट्ठी जिसका पावर स्तर एचपी रेंज में बैठता है, यूएचपी फिट करने से सुधार नहीं होता है: कॉलम 18 ए/सेमी² से नीचे चलेगा, और खरीदार सीटीई मार्जिन के लिए भुगतान करता है जो प्रक्रिया कभी भी उपयोग नहीं करती है। दूसरा, एक भट्टी जिसे एक विशिष्ट व्यास के लिए डिज़ाइन किया गया है, वह बड़ी भट्टी नहीं ले सकती - मस्तूल, क्लैम्पिंग सिस्टम और स्तंभ यात्रा व्यास के चारों ओर बनाई जाती है, इसलिए इलेक्ट्रोड क्रम भट्ठी के डिजाइन से पहले के बजाय उसका अनुसरण करता है।

भट्ठी के प्रकारों में विशिष्ट ग्रेड असाइनमेंट इस तरह दिखते हैं।

ईएएफ पंक्ति वह है जिसके बारे में यह पृष्ठ है। अन्य दो केवल सीमा रेखा खींचने के लिए प्रतीत होते हैं: एक ईएएफ जो अपनी शक्ति प्रोफ़ाइल में एक लैडल भट्टी की तरह व्यवहार करता है, एक अलग मामला है, और जहां लेडल भट्टियों पर चर्चा की जाती है वहां इसे कवर किया जाता है।

ईएएफ में इलेक्ट्रोड एक निष्क्रिय कंडक्टर नहीं है। यह एक उपभोज्य है जो एक साथ करंट ले जा रहा है, गर्मी विकीर्ण कर रहा है और इसके द्वारा बनाए गए चाप से नष्ट हो रहा है, और यह समझना कि उन तीनों में से कौन सा प्रमुख है, आपको बताता है कि लागत कहाँ से आती है।

आर्क इलेक्ट्रोड टिप और स्क्रैप या पिघल के बीच बनता है। टिप बहुत उच्च तापमान तक पहुंच जाती है, और ग्रेफाइट पिघलने के बजाय उर्ध्वपातित हो जाता है - यही कारण है कि ईएएफ में इलेक्ट्रोड की खपत को संपर्क सतह पर घिसाव के बजाय लंबाई और व्यास के नुकसान के रूप में मापा जाता है। उस हानि की दर इस बात पर निर्भर करती है कि चाप कितनी ऊर्जा दे रहा है और इसके बदले स्तंभ कितनी ऊर्जा अवशोषित कर रहा है।

प्रतिरोधकता उस विभाजन को नियंत्रित करती है। स्तंभ के साथ प्रतिरोधकता का प्रत्येक माइक्रोह्म-सेंटीमीटर वितरित शक्ति को चाप में गर्मी के बजाय ग्रेफाइट के अंदर गर्मी में बदल देता है, और वह आंतरिक ताप टिप ऑक्सीकरण और साइड-दीवार हानि को प्रेरित करता है। यह 6.5 μΩ·m या उससे नीचे के यूएचपी विनिर्देश के पीछे का तंत्र है: यह एक अमूर्त गुणवत्ता मार्कर नहीं है, यह वह संख्या है जो यह निर्धारित करती है कि भट्ठी की कितनी शक्ति स्क्रैप तक पहुंचती है।

CTE समस्या के दूसरे आधे हिस्से को नियंत्रित करता है। प्रत्येक ताप स्तंभ को एक थर्मल चक्र के अधीन करता है, और तापमान की प्रति डिग्री विस्तार संयुक्त और किसी भी सतह दोष पर तनाव निर्धारित करता है। 1.1-1.5 ×10⁻⁶/डिग्री पर यूएचपी तीन ग्रेडों का सबसे बड़ा मार्जिन देता है, जो उस समय सबसे अधिक मायने रखता है जब चाप टकराता है और जिस क्षण यह रुकता है, जब स्तंभ के साथ तापमान प्रवणता सबसे तेज होती है।

वर्तमान घनत्व दोनों से ऊपर बैठता है। यह प्रति यूनिट क्षेत्र में करंट है, और इसे ग्रेड के बैंड के शीर्ष से ऊपर धकेलने से टिप लॉस तेज हो जाता है और संयुक्त फ्रैक्चर की संभावना बढ़ जाती है। प्रकाशित बैंड - आरपी के लिए 17 ए/सेमी² से नीचे, एचपी के लिए 17-22 ए/सेमी², यूएचपी के लिए 18-25 ए/सेमी² - उस सीमा का वर्णन करते हैं जिसमें प्रत्येक ग्रेड को संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और विशिष्ट अनुशंसित वर्तमान घनत्व व्यास और भट्ठी के प्रकार के साथ भिन्न होता है।

तीन फर्नेस लोड प्रोफाइल सेवा में लगभग हर ईएएफ को कवर करते हैं, और प्रत्येक एक अलग उत्तर देता है।

छोटे टैप-टू-टैप चक्र पर पिघलने के लिए ट्रांसफार्मर के आकार वाली एक उच्च-शक्ति भट्ठी यूएचपी, 18-25 ए/सेमी² में होती है, जो मस्तूल द्वारा स्वीकार किए जाने वाले सबसे बड़े व्यास में होती है। यह आधुनिक इस्पात निर्माण के लिए मानक विन्यास है, और 400-600 मिमी रेंज वह जगह है जहां अधिकांश मात्रा बैठती है, इसलिए एक के बीच विकल्प400 मिमी ग्रेफाइट इलेक्ट्रोडऔर 600 मिमी का कॉलम प्राथमिकता के बजाय मस्तूल और ट्रांसफार्मर द्वारा तय किया जाता है।

एक मध्यम-शक्ति भट्ठी जो पिघलती है लेकिन उच्च-शक्ति दुकान के आक्रामक बिजली कार्यक्रम को नहीं चलाती है, एचपी बैंड, 17-22 ए/सेमी² में बैठ सकती है। एक ही भौतिक भट्ठी को किसी भी ग्रेड के साथ बनाया जा सकता है, यह इस पर निर्भर करता है कि ऑपरेटर इसे कैसे चलाता है, यही कारण है कि ट्रांसफार्मर और ऑपरेटिंग अभ्यास को अकेले नेमप्लेट के बजाय एक साथ पढ़ा जाना चाहिए।

लंबे समय तक शोधन अवधि के साथ विशेष स्टील के लिए उपयोग की जाने वाली भट्ठी पिघलने की तुलना में अपना अधिक समय धारण करने में खर्च करती है, और इसका प्रभावी कर्तव्य एचपी बैंड के करीब है, यहां तक ​​​​कि जहां नेमप्लेट अन्यथा सुझाव देता है। वही तर्क बताता है कि लैडल भट्टियां, जो केवल पकड़ती हैं और फिर से गर्म करती हैं, एचपी में 17-22 ए/सेमी² पर बैठती हैं: गर्मी चक्र छोटा और कम हिंसक होता है, और आवश्यक वर्तमान घनत्व कम होता है।

तीनों प्रोफ़ाइलों में जो नियम है वह यह है कि ग्रेड कर्तव्य बिंदु के अनुसार होता है, न कि दुकान के स्व-विवरण के अनुसार। एक मिल जो खुद को एक उच्च-शक्ति वाली दुकान कहती है, लेकिन एचपी ड्यूटी पॉइंट पर अपनी भट्टी चलाती है, उसे एचपी खरीदना चाहिए, और ऐसा स्पष्ट रूप से कहना नेमप्लेट श्रेणियों की किसी अन्य तालिका की तुलना में खरीदार के लिए अधिक उपयोगी है।

ईएएफ इस्पात निर्माण में ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड की खपत के तीन स्रोत हैं, और उनमें से केवल एक ही पूरी तरह से खरीदार के हाथ में है। हम जानबूझकर प्रति टन स्टील के किलोग्राम में खपत दर प्रकाशित नहीं करते हैं, क्योंकि ये आंकड़े भट्टी, चार्ज मिश्रण और संचालन अभ्यास के लिए विशिष्ट हैं, और एक सामान्य संख्या उद्धृत करना डेटा के रूप में तैयार की गई एक मनगढ़ंत बात होगी।

टिप हानि पहला स्रोत है. जैसे ही चाप जलता है, इलेक्ट्रोड टिप उर्ध्वपातित हो जाती है, और दर वर्तमान घनत्व और टिप तक कितनी ऑक्सीजन पहुंचती है, इस पर निर्भर करती है। खरीदार इसे वर्तमान घनत्व के माध्यम से नियंत्रित करता है - शीर्ष पर धकेलने के बजाय ग्रेड बैंड के अंदर रहकर - और झागदार स्लैग अभ्यास के माध्यम से, जो टिप को वातावरण से बचाता है।

साइड-वॉल ऑक्सीकरण दूसरा है। भट्ठी के वातावरण में ऑक्सीजन स्लैग लाइन के ऊपर के स्तंभ पर हमला करती है, और जहां भी सतह गर्म होती है, वहां ऑक्सीजन की हानि तेज हो जाती है। खरीदार इसे स्लैग अभ्यास के माध्यम से, भट्ठी की छत के चारों ओर सील के माध्यम से नियंत्रित करता है, और प्रक्रिया की आवश्यकता से अधिक कॉलम को गर्म न करके - जो प्रतिरोधकता और वर्तमान घनत्व पर वापस निर्भर करता है।

ब्रेकेज प्रति इवेंट तीसरा और सबसे महंगा है। टूटा हुआ स्तंभ गर्मी को कम कर देता है और अक्सर आसपास के उपकरणों को नुकसान पहुंचाता है। इसके कारण थर्मल के बजाय यांत्रिक हैं: एक जोड़ जो सही विनिर्देश के अनुसार कड़ा नहीं किया गया था, एक निपल जो सॉकेट से मेल नहीं खाता है, एक कॉलम जो चार्जिंग के दौरान गिरा दिया गया था, या एक स्क्रैप चार्ज जो इलेक्ट्रोड पर उतरता है। खरीदार इसे विनिर्देश के बजाय अनुशासन और इनबाउंड निरीक्षण को संभालने के माध्यम से नियंत्रित करता है।

आंतरिककरण के लायक पैटर्न यह है कि विनिर्देश तीन स्रोतों में से दो को नियंत्रित करता है और अनुशासन तीसरे को नियंत्रित करता है। उच्च ग्रेड खरीदना उस चार्जिंग अभ्यास की भरपाई नहीं कर सकता है जो कॉलम पर भारी स्क्रैप गिराता है, और किसी भी सावधानी से निपटने से कॉलम को उसके वर्तमान घनत्व बैंड के ऊपर स्थायी रूप से चलने से बचाया नहीं जा सकेगा।

यदि दस्तावेज़ सही हैं तो ईएएफ में आने वाला निरीक्षण त्वरित होता है, क्योंकि जो जाँच मायने रखती है वह वही है जिसकी रिपोर्ट सीओए पहले से ही देता है।

एएसटीएम सी611 के विरुद्ध प्रतिरोधकता पहली है। यूएचपी के लिए इसे 6.5 μΩ·m पर या उससे नीचे पढ़ना चाहिए, और प्रमाणपत्र में परिणाम का गुणात्मक रूप से वर्णन करने के बजाय विधि का नाम होना चाहिए। यूएचपी के लिए 1.68 ग्राम/सेमी³ पर या उससे अधिक थोक घनत्व और 11.0 एमपीए पर या उससे अधिक लचीली ताकत अगले दो हैं, लचीली ताकत वह संपत्ति है जो सीधे तौर पर भविष्यवाणी करती है कि कोई कॉलम हैंडलिंग और चार्जिंग से बचता है या नहीं।

0.5% या उससे कम राख एक ऐसे कारण से मायने रखती है जिसे अनदेखा करना आसान है: राख गैर-कार्बन अंश है, और यह टिप के ऑक्सीकरण व्यवहार और इलेक्ट्रोड द्वारा पिघलने में अवांछित सामग्री के योगदान की सीमा दोनों को प्रभावित करता है। स्वच्छ स्टील बनाने वाली दुकान के लिए, यह एक धातुकर्म संबंधी विचार है, न कि केवल एक विशिष्टता रेखा।

यूएचपी के लिए 1.1-1.5 ×10⁻⁶/ डिग्री पर सीटीई सेट को बंद कर देता है। क्योंकि सीटीई हमेशा प्रत्येक सीओए पर रिपोर्ट नहीं किया जाता है, व्यावहारिक जांच यह पुष्टि करने के लिए है कि मूल्य ग्रेड-विशिष्ट आंकड़े के रूप में उद्धृत करने के बजाय बैच के लिए बताया गया है, और इसकी तुलना केवल विनिर्देश के बजाय उसी आपूर्तिकर्ता से पिछले बैच के साथ की जाती है।

ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड सीओएआने वाले इलेक्ट्रोडों पर चलने वाली स्टील मिलों की जाँच पूर्ण ऑडिट में इन पाँचों से आगे निकल जाती है, लेकिन पाँच नियमित शिपमेंट के लिए न्यूनतम कार्य है। जो कुछ भी बैच नंबर के बिना आता है, या सीओए के साथ आता है जो बिना तरीकों के परिणामों की रिपोर्ट करता है, वह एक शिपमेंट है जिसका आप परीक्षण नहीं कर सकते हैं।

ईएएफ स्टील मिलें किस ग्रेड का उपयोग करती हैं?

हाई-पावर और अल्ट्रा-हाई-पावर इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस 18-25 ए/सेमी² बैंड में यूएचपी का उपयोग करते हैं, जिसमें 1.1-1.5 ×10⁻⁶/ डिग्री का सीटीई और 6.5 μΩ·m या उससे कम प्रतिरोधकता होती है। जेंटलर पावर प्रोग्राम चलाने वाली मध्यम-शक्ति भट्टियां 17-22 ए/सेमी² पर एचपी का उपयोग कर सकती हैं। ग्रेड ट्रांसफार्मर और संचालन अभ्यास द्वारा निर्धारित कर्तव्य बिंदु का पालन करता है, न कि दुकान की नेमप्लेट का।

100 टन भट्टी का उपयोग किस व्यास का होना चाहिए?

व्यास नल के वजन के बजाय ट्रांसफार्मर और मस्तूल डिजाइन का अनुसरण करता है, इसलिए 100 टन भट्टी वैध रूप से विभिन्न व्यास के आसपास बनाई जा सकती है। मास्ट और क्लैंपिंग सिस्टम द्वारा स्वीकार किए जाने वाले व्यास की पुष्टि करें, फिर जांचें कि ऑपरेटिंग करंट पर परिणामी वर्तमान घनत्व 18-25 ए/सेमी² के यूएचपी बैंड के अंदर रहता है। यदि ऐसा नहीं होता है, तो व्यास या ग्रेड गलत है।

विभिन्न तापों के बीच इलेक्ट्रोड की खपत भिन्न-भिन्न क्यों होती है?

तीन स्रोत इसे चलाते हैं: टिप उर्ध्वपातन, साइड-दीवार ऑक्सीकरण और टूटना। टिप हानि वर्तमान घनत्व और टिप तक पहुंचने वाली ऑक्सीजन पर निर्भर करती है; ऑक्सीकरण स्लैग अभ्यास और छत सीलिंग पर निर्भर करता है; टूटना यांत्रिक है और आमतौर पर जोड़ों के कसने, निपल मिलान या चार्जिंग अभ्यास के कारण होता है। केवल पहले को ही विशिष्टता द्वारा काफी हद तक नियंत्रित किया जाता है।

मैं इलेक्ट्रोड टूटना कैसे कम करूँ?

इसे एक विशिष्टीकरण समस्या के बजाय एक हैंडलिंग और निरीक्षण समस्या के रूप में मानें। निर्माता के ड्राइंग के अनुसार निपल प्रकार की पुष्टि करें, निर्दिष्ट प्रक्रिया के अनुसार जोड़ों को कस लें, असेंबली से पहले पारगमन क्षति का निरीक्षण करें, और चार्जिंग के दौरान भारी स्क्रैप को कॉलम पर उतरने से रोकें। एक उच्च ग्रेड उस चार्जिंग अभ्यास को ठीक नहीं करता है जो इलेक्ट्रोड पर स्क्रैप गिराता है।

क्या उच्च धारा घनत्व का मतलब हमेशा तेज़ पिघलना होता है?

नहीं, ग्रेड बैंड के शीर्ष के ऊपर, अतिरिक्त वर्तमान घनत्व स्क्रैप में अधिक गर्मी के बजाय टिप हानि, ऑक्सीकरण और संयुक्त तनाव में परिवर्तित हो जाता है। प्रत्येक ग्रेड में एक कार्यशील बैंड होता है - आरपी के लिए 17 ए/सेमी² से नीचे, एचपी के लिए 17-22, यूएचपी के लिए 18-25 - और सबसे तेज़ पिघल बैंड के शीर्ष के पास संचालन से आता है, उससे परे नहीं।

क्या ईएएफ को कभी भी यूएचपी के बजाय एचपी चलाना चाहिए?

हां, जहां ट्रांसफार्मर और ऑपरेटिंग प्रैक्टिस ने ड्यूटी पॉइंट को 17-22 ए/सेमी² बैंड में रखा है। एक मध्यम-शक्ति भट्टी जो आक्रामक पावर प्रोग्राम नहीं चलाती है, उसे यूएचपी से कोई लाभ नहीं मिलता है, क्योंकि कॉलम 18 ए/सेमी² से नीचे काम करेगा। ग्रेड का मिलान ड्यूटी प्वाइंट से करें, दुकान की श्रेणी से नहीं।

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व्यास:

ग्रेड (आरपी/एचपी/यूएचपी):

लंबाई (मिमी):

निपल प्रकार (T3/T4/T5/T6):

मासिक मात्रा (टी):

गंतव्य बंदरगाह:

लक्ष्य मूल्य (वैकल्पिक):