ईएएफ प्रगलन में ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड चुनौतियाँ: जोखिम और शमन

टिप उपभोग और चाप कटाव

इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस में प्रत्येक ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड एक उपभोज्य है, और इसका घिसाव एक ही समय में कार्य करने वाले कई तंत्रों का योग है। टिप पर चाप द्वारा हमला किया जाता है, साइडवॉल पर गर्म भट्ठी गैस द्वारा हमला किया जाता है, शरीर को थर्मल और यांत्रिक रूप से लोड किया जाता है, और जोड़ स्तंभ में उच्चतम वर्तमान घनत्व रखता है। एक एकल विफलता, जैसे कि टूटा हुआ कॉलम, की लागत इलेक्ट्रोड से कहीं अधिक होती है, इसलिए इंजीनियर इन सभी प्रभावों को एक साथ ट्रैक करते हैं। दैनिक भट्टी अभ्यास में पाँच चुनौतियाँ हावी हैं।

इलेक्ट्रोड का निचला सिरा भट्ठी में सबसे गर्म बिंदु तक पहुंचता है, जहां चाप का तापमान 3,500 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो सकता है। उस तापमान पर कार्बन पिघलता नहीं है; यह ऊंचा हो जाता है, और टिप चाप लगाव बिंदु और इसके नीचे स्लैग और धातु स्नान द्वारा और भी नष्ट हो जाती है। टिप की खपत को किलोग्राम प्रति टन तरल स्टील के रूप में व्यक्त किया जाता है, और एक अच्छी तरह से नियंत्रित अल्ट्रा{55उच्च {{6}पावर भट्ठी 1.5 से 2.5 किलोग्राम प्रति टन की सीमा में शुद्ध खपत रखती है। उच्च धारा घनत्व, लंबे चाप और बार-बार बिजली बंद होने की अवधि, ये सभी आंकड़े को ऊपर की ओर धकेलते हैं।

साइडवॉल ऑक्सीकरण

स्लैग लाइन के ऊपर इलेक्ट्रोड भट्टी के वातावरण से होकर गुजरता है जिसमें 800 से 1,500 डिग्री सेल्सियस पर ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड होता है। कार्बन इन गैसों के साथ प्रतिक्रिया करता है, इसलिए साइडवॉल धीरे-धीरे नष्ट हो जाती है, व्यास सिकुड़ जाता है और शेष खंड में वर्तमान घनत्व बढ़ जाता है। जब भट्टी का दरवाजा लंबे समय तक खुला रहता है, जब स्लैग फोमिंग खराब होती है, या जब लोहे के ऑक्साइड की धूल इलेक्ट्रोड की सतह पर चढ़ जाती है, तो ऑक्सीकरण तेज हो जाता है। अच्छा फोमिंग अभ्यास और सही चाप लंबाई नियंत्रण दुकान के फर्श पर लागू होने वाले मुख्य प्रति उपाय हैं।

थर्मल शॉक और टूटना

जैसे ही बिजली चालू और बंद होती है और भट्टी टैपिंग के लिए झुकती है, इलेक्ट्रोड को बार-बार गर्म और ठंडा किया जाता है। थर्मल ग्रेडिएंट आंतरिक तनाव पैदा करते हैं, और जब वे तनाव ग्रेफाइट की स्थानीय ताकत से अधिक हो जाते हैं तो एक अनुप्रस्थ दरार बन जाती है और इसके नीचे का भाग स्नान में गिर जाता है। टूटना सबसे महंगा विफलता मोड है क्योंकि यह उत्पादन में बाधा डालता है और भट्ठी की छत या अस्तर को नुकसान पहुंचा सकता है। उच्च तापीय चालकता के साथ संयुक्त थर्मल विस्तार का कम गुणांक इस जोखिम का भौतिक उत्तर है, और यह मुख्य तकनीकी कारण है कि अल्ट्रा {{3} उच्च - पावर ग्रेड मौजूद हैं।

संयुक्त विफलता और हॉट स्पॉट

दो इलेक्ट्रोड अनुभागों के बीच का थ्रेडेड जोड़ स्तंभ का सबसे संवेदनशील हिस्सा है। जोड़ पर संपर्क प्रतिरोध स्थानीय गर्मी उत्पन्न करता है, और यदि धागे क्षतिग्रस्त, दूषित या निर्दिष्ट टॉर्क से नीचे कड़े होते हैं, तो एक गर्म स्थान विकसित होता है। वह गर्म स्थान निपल और सॉकेट को तब तक ऑक्सीकृत करता है जब तक कि जोड़ अपने वजन के तहत अलग न हो जाए। मानक ज्यामिति के पतले धागे, साफ संभोग सतहें और एक कैलिब्रेटेड टॉर्क रिंच व्यावहारिक नियंत्रण हैं जो अनुशासित भट्ठी की दुकान में संयुक्त विफलताओं को दुर्लभ रखते हैं।

वर्तमान उतार-चढ़ाव और लागत दबाव

आर्क भट्टियां धारा में तेजी से और बार-बार परिवर्तन के साथ काम करती हैं, इसलिए इलेक्ट्रोड को अपना आकार खोए बिना विद्युत और यांत्रिक चक्रण का सामना करना होगा। तीन चरणों के बीच असमान वर्तमान वितरण सबसे भारी लोड वाले इलेक्ट्रोड के जीवन को छोटा कर देता है और गर्मी इनपुट को विकृत कर देता है। क्योंकि इलेक्ट्रोड एक प्रमुख उपभोग्य वस्तु है, सामग्री की लागत तस्वीर का केवल एक हिस्सा है: ब्रेक के दौरान उत्पादन में कमी और प्रति टन स्टील की खपत की गई ऊर्जा भी उतनी ही मायने रखती है। प्रत्येक ब्रेक को रिकॉर्ड करना, प्रति टन खपत की निगरानी करना और भट्टी से ग्रेड का मिलान करना मानक प्रतिक्रियाएं हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

प्रश्न: ईएएफ गलाने में ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के सामने आने वाली मुख्य चुनौतियाँ क्या हैं?
प्रमुख चुनौतियाँ चाप द्वारा टिप की खपत, गर्म भट्ठी गैसों द्वारा साइडवॉल ऑक्सीकरण, थर्मल शॉक टूटना, थ्रेडेड संयुक्त विफलता और वर्तमान उतार-चढ़ाव और डाउनटाइम द्वारा निर्मित लागत दबाव हैं।

प्रश्न: इलेक्ट्रोड टिप क्यों घिस जाती है?
क्योंकि कार्बन 3,500 डिग्री सेल्सियस से ऊपर चाप तापमान पर पिघलने के बजाय उदात्त हो जाता है, और चाप लगाव बिंदु और पिघला हुआ स्नान टिप को और अधिक नष्ट कर देता है। खपत को किलोग्राम प्रति टन स्टील में मापा जाता है।

प्रश्न: साइडवॉल ऑक्सीकरण का क्या कारण है?
भट्ठी के वातावरण में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड स्लैग लाइन के ऊपर कार्बन पर हमला करते हैं। लंबे समय तक खुले रहने की अवधि, खराब स्लैग फोमिंग और आयरन ऑक्साइड धूल जमा होने से व्यास में कमी आती है।

प्रश्न: ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड क्यों टूटते हैं?
बार-बार गर्म करने और ठंडा करने से आंतरिक थर्मल तनाव पैदा होता है, और एक अनुप्रस्थ दरार निचले हिस्से को स्नान में गिरा सकती है। कम तापीय विस्तार और उच्च तापीय चालकता इस जोखिम को कम करती है।

प्रश्न: इलेक्ट्रोड जोड़ के विफल होने का क्या कारण है?
गंदे, क्षतिग्रस्त या कम कसे हुए धागे संपर्क प्रतिरोध को बढ़ाते हैं, जो एक गर्म स्थान बनाता है जो जोड़ के अलग होने तक निपल और सॉकेट को ऑक्सीकरण करता है।

प्रश्न: इलेक्ट्रोड की खपत कैसे कम की जा सकती है?
भट्ठी के साथ ग्रेड का मिलान करें, स्लैग फोमिंग को बनाए रखें, आर्क की लंबाई को नियंत्रित करें, टॉर्क रिंच के साथ जोड़ों को जोड़ें और प्रति टन तरल स्टील की खपत को ट्रैक करें ताकि विचलन का जल्दी पता लगाया जा सके।