鐵合金工藝學(xué) 3.電極及其使用

第三章電極及其使用3.1

電極的作用、分類(lèi)及其性能3.1.1電極的作用及要求

電極是電爐的重要部件，是短網(wǎng)的一部分。依靠電極把經(jīng)過(guò)爐用變壓器輸送來(lái)的低電壓和大電流送到爐內(nèi)，通過(guò)電極端部的電弧、爐料電阻以及爐內(nèi)熔體，把電能轉(zhuǎn)換成熱能而進(jìn)行高溫冶煉。因此保持電極處于完好正常狀態(tài)，對(duì)減少電極事故發(fā)生具有重要意義。

電極材料必須符合下列要求：有良好的導(dǎo)電性，比電阻要小，以減少電流通過(guò)電極時(shí)的電能損失，減少短網(wǎng)壓降，提高有效電壓，提高熔池的功率。線(xiàn)膨脹系數(shù)要小，當(dāng)溫度劇烈變化時(shí)，不易變形，不因溫度變化帶來(lái)內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生細(xì)小的裂紋增大電阻，并且有良好的導(dǎo)熱性。要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，礦熱爐的電極在使用過(guò)程中要受到拉、壓、彎和應(yīng)力的作用。含雜質(zhì)要低，電極材料中含有沾污合金的省害雜質(zhì)含量盡可能少。價(jià)格便宜，制造方便。炭質(zhì)材料來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉且同時(shí)具備上述各方面要求，因此鐵合金電爐的電極目前都是用炭素利料制成的。3.1.2電極的簡(jiǎn)史

1810年戴維從伏打電堆中的電流通過(guò)與之接觸的木炭棒得到了電?。@個(gè)發(fā)明長(zhǎng)期未能在工業(yè)上得到應(yīng)用。

1879年西門(mén)子等得到了第一個(gè)電弧爐的專(zhuān)利權(quán)，這個(gè)在電弧爐中的導(dǎo)電體采用人造炭棒電極。

1893年，艾奇遜等人發(fā)現(xiàn)在電爐中炭可轉(zhuǎn)變?yōu)槭a(chǎn)了石墨電極，這種石墨化電極目前一直在采用。

1909年澤德貝爾格發(fā)明制造了自焙電極，至今仍廣泛的應(yīng)用在鐵合金的生產(chǎn)中。碳質(zhì)電極按其加工制作工藝的不同可分為三種：炭素電極、石墨電極和自焙電極。炭素電極是以低灰分的無(wú)煙煤、冶金焦、瀝青焦和石油焦為原料，按一定的比例和粒度混合后加入黏結(jié)劑瀝青和焦油，在適當(dāng)?shù)臏囟认聰嚢杈鶆蚝髩褐瞥尚?，最后在焙燒爐中緩慢焙燒而制得。石墨電極主要是以石油焦和瀝青焦為原料，制成炭素電極后，再放到溫度為2000~2500℃隔絕空氣的石墨化電阻爐中，經(jīng)石墨化而得到的，廣泛應(yīng)用于含鐵很低的工業(yè)硅和含碳很低的精煉產(chǎn)品中。自焙電極是用無(wú)煙煤、焦炭以及瀝青和焦油為原料，在一定溫度下制成電極糊，然后把電極糊投入到已裝接在電爐上的、用鋼板做成的電極殼中，經(jīng)燒結(jié)焦化而成，廣泛用于礦熱爐上，生產(chǎn)硅鐵、高碳錳鐵、高碳鉻鐵、硅錳合金、硅鈣合金等均采用自焙電極。3.1.3電極的分類(lèi)3.1.4電極消耗量

冶煉合金的品種不同，電極的消耗也不同。在鐵合金生產(chǎn)過(guò)程中，影響電極消耗的因素很多，如電極的種類(lèi)、性質(zhì)、冶煉操作等均能影響電極消耗。隨著產(chǎn)品單位電耗的增加、電流密度的增加，電極消耗量也相應(yīng)增加。3.1.5電極的主要性能

三種電極的主要性能列于表3-1中。希望電極的比電阻、線(xiàn)膨脹系數(shù)小些，熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度大些，由表可見(jiàn)石墨電極較好。電阻率是電極的最重要性能，圖3-1是石墨電極和炭素電極的電阻率隨溫度變化的情況。由圖可見(jiàn)，石墨電極電阻率比炭素電極小。而炭素電極的比電阻隨溫度升高逐漸減小。焙燒好的自焙電極是很均勻的非晶體的炭素電極，因而在性能上與炭素電極差不多。圖3-2為石墨電極和炭素電極的熱導(dǎo)率與溫度的關(guān)系。由圖可見(jiàn)，石墨電極熱導(dǎo)率比炭素電極大，但隨溫度升高而減小，相反，炭素電極的熱導(dǎo)率隨溫度升高而增加。表3-1電極的主要性能圖3-1石墨電極和炭素電極的電阻率與溫度的關(guān)系圖3-2石墨電極和炭素電極的熱導(dǎo)率與溫度的關(guān)系

在電極直徑為900mm的現(xiàn)有硅鐵電爐上用電工測(cè)量方法，測(cè)出銅瓦和電極之間的接觸電阻為0.041×10-3Ω，而銅瓦至料面這—段長(zhǎng)為0.8m的電極的電阻為0.097×10-3Ω。利用這些數(shù)據(jù)求出電極工作端露出料面部分的電阻率為：由于燒損的緣故，電極截面積變小了，故系數(shù)采用0.95。盡管自焙電極的某些性能不如其他兩種電極(例如比電阻等)，但可采用加大電極直徑的方法予以彌補(bǔ)，這也符合礦熱爐所需低電流密度和大電極直徑的要求。實(shí)際上，制造大直徑的石墨電極在工藝上有困難，一般都不能制造直徑大于600mm的石墨電極。而自焙電極直徑可以制造得更大些，可滿(mǎn)足冶煉的需要。3.2自焙電極的制作電極殼是由薄鋼板制成的圓筒，它的作用一是作電極糊燒結(jié)的模子并提高電極的強(qiáng)度；二是當(dāng)電極未燒結(jié)好時(shí)能承受大部分電流。電極殼是由薄鋼板焊的圓筒。電極殼是由薄鋼板焊的圓筒。為提高電極的機(jī)械強(qiáng)度和分擔(dān)圓筒可能承受過(guò)大的電流，在電極殼內(nèi)等距離連續(xù)地焊接若干個(gè)肋片，每個(gè)肋片上還作成3~4個(gè)切口，將各切口的小三角形舌片分別交錯(cuò)地向兩側(cè)折彎約30°~45°角，形成小三角孔，如圖3-3所示。上下兩節(jié)電極殼的連接方式如圖3-3所示。電極殼的鋼板厚度、肋片數(shù)量和肋片高度，隨電極直徑的增大而增加，見(jiàn)表3-2。自焙電極也叫澤德?tīng)栘惛耠姌O，廣泛的應(yīng)用于鐵合金生產(chǎn)中。自焙電極是由電極殼和電極糊構(gòu)成的。3.2.1電極殼圖3-3電極殼示意圖表3-3

電極殼尺寸和每米電極的重量3.2.2電極糊

制造電極糊的原料有固體炭素材料和黏結(jié)劑。固體炭素有無(wú)煙煤、焦炭(冶金焦或石油焦和瀝青焦)及石墨電極切屑。黏結(jié)劑有瀝青和煤焦油。電極糊中的黏結(jié)劑在燒結(jié)過(guò)程中分解并排除揮發(fā)物．殘留碳轉(zhuǎn)變?yōu)閳?jiān)固的焦炭網(wǎng)、起焦結(jié)作用，使自焙電極形成堅(jiān)硬的整體。對(duì)制造電極糊主要原料的要求如下：無(wú)煙煤?；曳趾恳∮?0%，無(wú)煙煤需要豎窯或回轉(zhuǎn)窯在隔絕空氣的條件下進(jìn)行高溫燃燒。燃燒溫度約為1200℃，燃燒時(shí)間為18~24h。焦炭。冶金焦的灰分含量要小于14%，使用時(shí)需經(jīng)燃燒或烘干；瀝青焦和石油焦的焦灰分量均小于1%，瀝青焦的揮發(fā)物含量通常小于1%，而石油焦揮發(fā)分含量要小于7%，兩種焦均需煅燒后才能使用。黏結(jié)劑。瀝青根據(jù)軟化點(diǎn)的高低又分硬瀝青、中瀝青和軟瀝青。生產(chǎn)電極糊通常采用的是中瀝青。煤焦油要求水分含量小于4%，灰分小于0.15%，游離碳小于10%。煤瀝青和煤焦油需經(jīng)加熱脫水后使用。對(duì)電極糊的要求如下：對(duì)電極糊的配方需考慮各種固體料的配比、粒度組成、黏結(jié)劑的軟化點(diǎn)和加入量。固體料配比。礦熱爐自焙電極所用的電極糊分開(kāi)口爐用的標(biāo)準(zhǔn)電極糊和封閉爐用的封閉電極糊兩種。電極糊所用原料條件不同，配方也會(huì)有差異。表3-3和表3-4分別列出電極糊的配方和成分控制。表3-4電極糊的配方實(shí)例表3-5電極糊標(biāo)準(zhǔn)粒度組成。電極糊的固體料中大顆粒的粒度應(yīng)為15mm以下，混合料中的小顆粒數(shù)量為50~60%?？刂屏６冉M成的目的是使顆粒間互相填充最為密實(shí)，以獲得致密、強(qiáng)度高和導(dǎo)電性好的自焙電極。電極糊中的粗粒越少，則焙燒后的強(qiáng)度越大。黏結(jié)劑的軟化點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)電極的軟化點(diǎn)糊控制在65℃左右，封閉電極糊的軟化點(diǎn)控制在57℃左右。軟化點(diǎn)過(guò)高，電極不易燒結(jié)，軟化點(diǎn)過(guò)低，則容易過(guò)早燒結(jié)。黏結(jié)劑加入量。黏結(jié)劑加入量要適當(dāng)，過(guò)少時(shí)電極糊黏結(jié)性不夠，會(huì)出現(xiàn)電極過(guò)早燒結(jié)，易產(chǎn)生硬斷事故。過(guò)多時(shí)電極不易燒結(jié)，會(huì)產(chǎn)生固體顆粒與黏結(jié)劑分層現(xiàn)象，容易產(chǎn)生電極漏糊和軟斷現(xiàn)象，通常黏結(jié)劑的加入量為固體料的20~24%。電極糊燒結(jié)后的性能列于表3-5中。表3-6電極糊燒結(jié)后的主要性能

電極糊的生產(chǎn)流程見(jiàn)圖3-4。先把按一定比例配成的固體炭素料加入混捏鍋內(nèi)，先干混15~25min，然后加入約22%黏結(jié)劑的瀝青和煤焦油等，再混捏40min。混捏的目的是充填固體料顆粒間隙，并使分散的固體顆粒表面涂上一層黏結(jié)劑而把顆粒黏結(jié)一起，混捏成均勻的糊料?；炷箦伿抢谜魵饣蚱渌麩嵩催M(jìn)行加熱的，混捏的溫度保持在120~130℃之間。將混捏好的糊料經(jīng)成型機(jī)成型，冷卻后呈塊狀電極糊。生成出來(lái)的電機(jī)糊，在堆放、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用過(guò)程中，不許放雨淋或混入灰塵等雜質(zhì)，以免降低電極糊的質(zhì)量。圖3-4電極糊生產(chǎn)流程圖3.3自焙電極的燒結(jié)

3.3.1焙燒電極的熱量來(lái)源在電爐冶煉過(guò)積中．隨著電極的消耗和下放，填加的電極糊逐漸下降，溫度逐步升高，不斷排出揮發(fā)物．最后完成電極燒結(jié)過(guò)程。在電極焙燒過(guò)程中需要熱量，焙燒電極的熱量來(lái)源有三方面。

(1)電流通過(guò)電極本身所產(chǎn)生的電阻熱。其值按下式計(jì)算:Q＝4.184×0.24I2Rt

式中Q——電阻熱，J；

I——通過(guò)電極發(fā)熱的電流，A；用來(lái)產(chǎn)生電阻熱的電流約占輸人電流的3%~5%；

R——電極本身電阻，

t——時(shí)間，s。

(2)電極熱端向上的傳導(dǎo)熱。電極的熱端與冷端溫度相差懸殊，熱端的熱量順電極向上傳導(dǎo)，使由上往下移動(dòng)的電極糊被加熱。

(3)爐口的輻射熱和氣流的對(duì)流熱。這三種熱源中電流通過(guò)電極產(chǎn)生的電阻熱是主要的，換句話(huà)說(shuō)，焙燒過(guò)程是由電流所決定的。的。對(duì)封閉爐幾乎沒(méi)有第三種熱源，因而封閉爐所用的電極糊固體料中的焦炭均采用導(dǎo)熱和導(dǎo)電的石油焦、瀝青焦和石墨電極切屑，并控制較低的軟化點(diǎn)，借以提高自焙電極的燒結(jié)速度。

3.3.2自焙電極的燒結(jié)過(guò)程

自焙電極的燒結(jié)過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是隨溫度的提高而使黏結(jié)劑逐漸分解排出揮發(fā)物的過(guò)程，電極在焙燒過(guò)程中的溫度分布情況如圖3-5所示，按該圖可大致把電極的焙燒過(guò)程分為三個(gè)階段。第一階段：溫度由室外氣溫升至200℃．電極糊由塊狀逐漸熔化至全部成為液態(tài)，此時(shí)，僅其中的水分和低熔點(diǎn)的成分開(kāi)始揮發(fā)。第二階段：溫度由200℃升至600℃，此間，充分熔化了的電極糊中的黏結(jié)劑開(kāi)始分解，氣化，排出揮發(fā)物，尤其在大約400℃時(shí)進(jìn)行得最為激烈，電極糊由塑態(tài)逐漸變?yōu)楣虘B(tài)。第三階段：溫度由600℃升至800℃，在此階段，少量的殘余揮發(fā)物繼續(xù)排出，經(jīng)4~8h，當(dāng)電極從銅瓦中出來(lái)后，電極燒結(jié)基本結(jié)束。

圖3-6為開(kāi)口式(a)和封閉式(b)低爐身還原電爐中的自焙電極焙燒區(qū)的示意圖。電極糊中的揮發(fā)物主要從兩個(gè)地方排出來(lái)：電極燒結(jié)過(guò)程中，隨著黏結(jié)劑的熱分解和排出揮發(fā)物，體積產(chǎn)生膨脹和收縮，電極和電極殼之間便產(chǎn)生縫隙，揮發(fā)物沿縫隙排出；氣化溫度比較低的成分，從電極殼上口逸出。3.3.3電極在燒結(jié)過(guò)程中物理化學(xué)變化

(1)電極糊在燒結(jié)過(guò)程中，揮發(fā)物的含量、失重率與溫度的關(guān)系如圖3-7所示。由圖可知，隨著溫度的升高，揮發(fā)物的含量逐漸降低。

(2)電極糊在低溫度時(shí)的比電阻很大，在焙燒過(guò)程中比電阻逐漸降低，見(jiàn)圖3-8。當(dāng)溫度低于100℃時(shí)，由于瀝青熔化，電極糊的比電阻上升，當(dāng)溫度為100~700℃時(shí)，比電阻大幅度降低。當(dāng)溫度繼續(xù)提高，比電阻將平穩(wěn)地降低，900℃時(shí)為82，1000℃時(shí)為65，1200℃時(shí)為55。

可見(jiàn)，大部分電流是通過(guò)銅瓦下部已燒結(jié)好的電極輸入爐內(nèi)，而銅瓦在電極糊未燒結(jié)好的部位時(shí)，電流則大部分通過(guò)電極殼輸人爐內(nèi)，這便有可能燒完電極殼而導(dǎo)致漏糊事故。（3）電極在燒結(jié)過(guò)程中強(qiáng)度逐漸增加，見(jiàn)圖3-9。當(dāng)加熱溫度低于400℃時(shí)，電極變軟，機(jī)械強(qiáng)度下降、但當(dāng)溫度為400~700℃時(shí)，電極機(jī)械強(qiáng)度急劇上升到最大值，繼續(xù)加熱到1200℃時(shí)也不再發(fā)生任何變化。

電極燒結(jié)速度快慢影響電極的質(zhì)量，某種電極糊在不同的加熱速度下，電極的主要物理化學(xué)性能變化情況見(jiàn)表3-7。由表可見(jiàn)，燒結(jié)速度太快，孔隙率增加，導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度都有降低。影響電極燒結(jié)速度的因素有電極下放的長(zhǎng)度和間隔時(shí)間、冷卻風(fēng)量的大小，以及焙燒新電極時(shí)的負(fù)荷上升速度。3.4自焙電極的接長(zhǎng)和下放3.4.1電極殼的接長(zhǎng)

電極殼在裝接之前，必須進(jìn)行檢查，如果出現(xiàn)變形，應(yīng)用矯正圈矯圓，凡變形嚴(yán)重且無(wú)法矯正過(guò)來(lái)或焊縫脫落和生銹嚴(yán)重的電極殼不應(yīng)使用。新裝上的電極殼要插入原已裝好的電極殼上，并保持上廠(chǎng)兩節(jié)垂直，且肋片需完全吻合對(duì)齊。接長(zhǎng)電極殼應(yīng)采用氣焊焊接，焊接時(shí)，先在圓周的四等分處焊上四點(diǎn)．然所再連續(xù)地焊好整個(gè)圓周，焊縫要密實(shí)、平整和均勻。帶有鋼帶的電極，兩根鋼帶應(yīng)分別垂直地焊在電極殼的二等分處，并且隨著電報(bào)的下放，每隔300~400mm均衡地對(duì)焊兩段，每段焊縫長(zhǎng)度應(yīng)不小于100mm。

在冶煉過(guò)程中．隨著電極的消耗和下放，需由上部相應(yīng)地接長(zhǎng)電極殼和填加電極糊。下面分別予以介紹。

3.4.2添加電極糊電極糊添加前應(yīng)進(jìn)行破碎，其塊度大小應(yīng)以保證在兩肋片之間順利通過(guò)為準(zhǔn)，否則容易出現(xiàn)后面將要敘述的電極糊懸料故障。電極糊的添加量應(yīng)以由鋼瓦上緣至料面的糊柱高度為準(zhǔn)。糊柱高度的控制隨電爐容量和電極直徑的大小、爐子工作條件、電極糊的性質(zhì)和季節(jié)變化情況而定，但主要取決于電極直徑的大小。通常，按圖3-10的曲線(xiàn)控制，可獲得質(zhì)量良好的燒結(jié)電極。隨著電極直徑增加，糊柱高度增加。一般來(lái)說(shuō)，糊柱高度的控制：冬季比夏季略低些；封閉爐比開(kāi)口爐略低些。糊柱表面的電極糊應(yīng)保持邊緣少許熔化的程度，這可通過(guò)調(diào)節(jié)電極冷卻風(fēng)量加以控制。糊柱高度可借端部裝有燈泡并有尺寸標(biāo)制的吊線(xiàn)量測(cè)，把持筒上緣至糊柱表面的高度可間接算出。

實(shí)踐太明，按圖3-10控制的糊柱高度可以獲得質(zhì)地致密、強(qiáng)度良好的電極。糊柱太高，電極糊中粗細(xì)顆粒易出現(xiàn)分層現(xiàn)象，或者出于糊柱的壓力太大而脹壞電機(jī)殼。糊柱太低，則壓力?。畛湫圆睿y獲得致密的電極。填好電極糊后，用木蓋將電機(jī)殼上口蓋好，以防灰塵落人。3.4.3電極的下放3.4.3.1電極要保持一定長(zhǎng)度的工作端

在熔煉過(guò)程中，如果電極始終保持一定長(zhǎng)度的工作端，并且其消耗速度與燒成、下放速度相適應(yīng)，則圖3-5所示的電極內(nèi)溫度梯度的分布與銅瓦的相對(duì)位置就可以保持不變。這樣，電極按一定的間隔時(shí)間和一定的長(zhǎng)度下放，能使電極一直處于正常的燒結(jié)狀態(tài)。然而，由于焙燒操作上的某些原因，電極埋入爐料變線(xiàn)，不能按規(guī)定時(shí)間及時(shí)下放電極時(shí)，容易引起電極過(guò)燒，電極內(nèi)溫度梯度相對(duì)于銅瓦上移，從而使銅瓦與電極接觸不良出現(xiàn)打弧及至燒壞銅瓦；反之，如果電極填入變深，而迫使未燒好的電極提前下放．這種場(chǎng)合容易發(fā)生漏糊和軟斷事故。所以不能忽視熔煉操作對(duì)電極正常燒結(jié)過(guò)程的影響。雖然，保持正常的熔煉操作有助于電極始終處于正常的燒結(jié)狀態(tài)。這樣就可以按規(guī)定的間隔時(shí)間和下放長(zhǎng)度下放電極。3.4.3.2電極下放長(zhǎng)度的計(jì)算每相電極一晝夜下放長(zhǎng)度按下式計(jì)算：式中h——每相電極一晝夜下放長(zhǎng)度，mm；d——電極直徑，mm；——電極糊的密度，按1.5g/cm3計(jì)算；Q——硅鐵晝夜產(chǎn)量，t；P——生產(chǎn)每噸硅鐵電極糊消耗量，冶煉75硅鐵時(shí)約為58kg，冶煉45硅鐵時(shí)約為27kg。例3-1一臺(tái)電爐，電極直徑為1000mm，冶煉75硅鐵，晝夜產(chǎn)量為27t，每相電極一晝夜應(yīng)下放多少?

根據(jù)上式，電極下放長(zhǎng)度h為：

由上式計(jì)算，每相電極一晝夜應(yīng)下放約450mm。如果用頂緊式把持器，若每晝夜下放三次，每班下放長(zhǎng)度約為150mm。經(jīng)驗(yàn)數(shù)值為，無(wú)壓放裝置的開(kāi)口爐每8~12h下放200mm；有壓放裝置的開(kāi)口爐和封閉爐每4~6h下放l00mm。對(duì)于1000~3200kV．A礦熱爐，每班下放一次，每次下放約150mm。由于冶煉操作某些原因，所需電極工作端的長(zhǎng)度會(huì)有較大變化，因而就不能正常地下放電極，這便會(huì)引起電極的過(guò)燒或欠燒。在這種場(chǎng)合下，一方面要及時(shí)處理爐況，以恢復(fù)正常的電極工作端長(zhǎng)度；另—方面應(yīng)調(diào)節(jié)電極冷卻風(fēng)量，以控制電極的燒結(jié)速度，或者適當(dāng)改變下放的間隔時(shí)間和長(zhǎng)度。

3.4.3.3下放電極時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

(1)電極下放通常在出鐵后進(jìn)行，以避免由于電極的上下移動(dòng)而破壞爐內(nèi)正常冶煉進(jìn)程和影響出鐵與排渣。

(2)下放電極時(shí)要降低負(fù)荷10％~15％，以防止燒穿電極殼，因?yàn)楫?dāng)電極未燒結(jié)好時(shí)，電流幾乎全部由電極殼通過(guò)。

(3)下放程序。電極下放多采用油壓的自動(dòng)下放裝置，圖3-11為壓放裝置一例。壓放裝置的所有動(dòng)作均采用液壓傳動(dòng)，整個(gè)壓放過(guò)程是采用程序自動(dòng)控制的，其壓放程序見(jiàn)圖3-12。需要倒拔電極時(shí)，其程序與壓放相反。

無(wú)壓放裝置的開(kāi)口爐下放電極時(shí)，先移動(dòng)鋼帶制動(dòng)夾150mm至要下放的位置，再降低電流負(fù)荷并同時(shí)松開(kāi)手輪，待下放后，緊好手輪。如果電極下放困難，可少許松開(kāi)銅瓦，待下放后再將其緊好。3.5自焙電極的事故及其處理自焙電極常見(jiàn)的事故有電極糊懸料、漏糊、軟斷、硬斷、電極過(guò)燒及欠燒等。電極事故的預(yù)防及正確處理是維持正常生產(chǎn)和節(jié)電的重要途徑之一。3.5.1硬斷及其處理電極在已燒結(jié)部分?jǐn)嗔逊Q(chēng)之為硬斷，原因如下：

(1)電極糊質(zhì)量不好，如灰分過(guò)高、揮發(fā)分過(guò)低，黏結(jié)力差造成電極強(qiáng)度低。

(2)電極燒結(jié)時(shí)在揮發(fā)段停留時(shí)問(wèn)短，電極中氣孔率高。

(3)電極糊中混入泥土雜物等造成局部有雜物的截面減小，電流密度增大或燒結(jié)不好，在此截面上發(fā)紅突然折斷。

(4)電極糊柱因各種原團(tuán)造成高溫段上移，熔化過(guò)早，造成顆粒分層，影響燒結(jié)強(qiáng)度。

(5)爐況不好，電極上抬，爐子缺碳發(fā)黏，電極波動(dòng)，電極升降過(guò)頻或搗爐操作等動(dòng)作不當(dāng)，使電極受外力產(chǎn)生裂縫而折斷。

(6)停電后升負(fù)荷過(guò)快，造成熱應(yīng)力裂斷，或停電時(shí)間過(guò)久，因激冷激熱產(chǎn)生應(yīng)力使電極裂開(kāi)剝落而折斷。硬斷通常先有局部小裂隙發(fā)紅，后來(lái)越來(lái)越亮，瞬間甚至發(fā)白打弧折斷，斷時(shí)有耀眼的弧光和響聲，電流表突然回零。若斷頭很短，埋在料里較難判斷，僅也可以從某相電極不易插下，刺火嚴(yán)重，電流表忽大忽無(wú)等現(xiàn)象來(lái)判斷，可放圓鋼插人進(jìn)行試探。

處理方法為：

(1)大電爐斷頭僅200~400mm時(shí)，若取出不便，但斷頭不在出鐵門(mén)處時(shí)，可在出鐵時(shí)將斷頭坐下，在此時(shí)加些石灰或硅石以加速消耗。若小電爐要設(shè)法取出。旋轉(zhuǎn)爐體，可將爐體轉(zhuǎn)一角度避開(kāi)斷頭，讓其自然消耗。

(2)如斷頭長(zhǎng)必須取出，然后下放電極，此時(shí)送電后不讓打?。膊患恿?，讓另兩相電流幫助焙燒。也可在該相爐口木柴同時(shí)烘烤。此時(shí)給電要特別注意減少負(fù)荷，防止引起燒結(jié)不良漏棚軟斷。

預(yù)防方法為：

(1)確保電極糊質(zhì)量，避免外來(lái)雜質(zhì)?？刂评鋮s手段，正確掌握電極焙燒進(jìn)程，增加電極強(qiáng)度。

(2)因各種因素引起停爐時(shí)，對(duì)時(shí)間短的要停止電極冷卻風(fēng)機(jī)和減少冷卻水量。對(duì)時(shí)間長(zhǎng)的要按停電處理辦法處理，如抬起電極200~300mm，在電極周?chē)舆m量焦炭、活動(dòng)電極等操作，以減少溫度急變時(shí)對(duì)電極產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。

(3)長(zhǎng)時(shí)間停電開(kāi)始應(yīng)2h左右活動(dòng)一次電極，以防電極頭與半融料黏結(jié)，使電極受到外力損壞。

(4)停電后開(kāi)始送電時(shí)一定要特別小心，要緩慢升負(fù)荷，避免電流過(guò)大沖擊，產(chǎn)生熱應(yīng)力而裂斷，一相電極斷后更應(yīng)注意另兩相電極。3.5.2漏糊及其處理

液態(tài)或半液態(tài)電極糊從電極殼破損處流出稱(chēng)之為漏糊。此時(shí)要立即停電處理。否則可能造成整筒電極糊流入爐內(nèi)，造成較大事故。輕的漏糊處易造成電極從漏糊處軟斷等事故。原因如下：

(1）電極殼與銅瓦接觸不良，引起打弧擊穿電極殼。

(2)電極焙燒不良，一次下放過(guò)長(zhǎng)，同時(shí)放電極后升負(fù)荷過(guò)急，電極殼上電流密度過(guò)大、發(fā)紅刺火燒毀電極殼造成。

(3)電極殼焊接質(zhì)量不好，焊縫開(kāi)裂。

(4)電極定位板絕緣不好，或電極糊等導(dǎo)電物的相間引起導(dǎo)電打火燒穿電極殼。

處理方法為：小的點(diǎn)滴漏糊可降低負(fù)荷，燒結(jié)一段時(shí)間后即可不漏。大漏糊要立即停電處理，小洞用耐火泥、石棉繩塞人堵住。在銅瓦以下漏時(shí)將洞堵住后倒放電極，用銅瓦夾住漏糊處，緩慢升負(fù)荷焙燒，觀(guān)察無(wú)黑煙為止。大漏洞應(yīng)將爐口漏出的電極糊全部清理掉，用鐵皮打箍焊好，補(bǔ)加電極糊，并架木柴烘烤，待表面硬結(jié)才能送電，緩慢升負(fù)荷焙燒。

預(yù)防方法為：

(1)電極殼的接長(zhǎng)和焊接，必須嚴(yán)格按操作要求進(jìn)行。

(2)下放電極必須按規(guī)定進(jìn)行，堅(jiān)持少放勤放。下放后視燒結(jié)情況逐步給滿(mǎn)負(fù)荷。通常放電極后20min才能給滿(mǎn)負(fù)荷。

(3)發(fā)現(xiàn)電極燒結(jié)慢時(shí)，要用糊柱高度、風(fēng)量、冷卻水量、下放電極間隔、調(diào)節(jié)幾種不同性能的電極糊搭配等方法來(lái)調(diào)節(jié)燒結(jié)速度。

3.5.3軟斷及其處理

電極未焙燒好處折斷稱(chēng)之為軟斷。

原因如下：

(1)電極糊揮發(fā)分含量過(guò)高，軟化點(diǎn)偏高。

(2)加電極糊時(shí)塊度過(guò)大，造成電極糊架空，燒結(jié)過(guò)程中山現(xiàn)空洞。

(3)電極殼厚度不夠，承受不住較大應(yīng)力而斷裂。

(4)電極殼脫焊。

(5)漏糊后沒(méi)及時(shí)停電，電流上升，造成電極殼在軟硬交界處斷裂。

(6)電極消耗過(guò)快，電極下放間隔時(shí)間太短等電極焙燒不良因素，造成先漏糊繼而軟斷。

(7)電極一次下放過(guò)長(zhǎng)，電極軟、銅瓦夾不住，電極下滑沒(méi)有及時(shí)停電，造成鐵皮燒毀軟斷。

(8)下放電極后升負(fù)荷太快。在軟硬交接處受大電流沖擊而斷。

軟斷常發(fā)生在下放電極后5~20min內(nèi)，在新放下的電極處軟斷。處理方法為；立即將銅瓦松開(kāi)倒放到原來(lái)位置，將流油處夾在銅瓦內(nèi)，夾住原來(lái)的硬頭。注意不能夾歪電極頭。清理流出的電極糊，關(guān)小冷風(fēng)及冷卻水。觀(guān)察情況送負(fù)荷。若夾住硬頭較多，可基本給滿(mǎn)負(fù)荷焙燒，且正常冶煉。若夾住的硬頭少，降負(fù)荷焙燒。無(wú)論什么情況本相電極要間隔較長(zhǎng)時(shí)間才能再放。若放下斷頭已接上，正常冶煉。若仍未接上，但經(jīng)過(guò)這一階段焙燒，斷處已不流油，基本變硬，可將下面斷頭取出，按照電極硬斷一樣處理。若仍流油，仍要夾住硬頭燒。難以處理時(shí)另焊一個(gè)鐵皮在電極底部，重新加電極糊，按新電極一樣焙燒。有時(shí)倒放銅瓦，夾住原來(lái)硬頭電極拔不起來(lái)，可送電用電阻焙燒電極，其方法是抬起其他二相電極送電，用其他二相控制負(fù)荷。使斷電極處于低電壓、人電流下，用電阻熱加速焙燒，焙燒良好即可投入正常生產(chǎn)。

預(yù)防方法為：首先要注意一切使電極燒結(jié)不好電極變軟的因素，并經(jīng)常檢查調(diào)整各項(xiàng)影響燒結(jié)的因素。放電極后升負(fù)荷不能粗心和操之過(guò)急。發(fā)現(xiàn)焙燒不好要降低負(fù)荷焙燒。經(jīng)常檢查電極糊質(zhì)量變化，注意電極殼制作質(zhì)量、電極下放長(zhǎng)度和間隔，電極糊柱不要過(guò)高，或一次加入過(guò)多電極糊等。3.5.4懸料及其處理

電極糊塊在電極殼內(nèi)懸住，使糊柱內(nèi)出現(xiàn)較大空間的現(xiàn)象，稱(chēng)之為電極糊懸料。原因如下：

(1)糊柱上部溫度過(guò)低，使電極糊不能熔化下沉。

(2)電極糊塊度大或塞在兩助斤之間而卡體。電極糊懸料多發(fā)生在冬季或新開(kāi)爐期間，并多見(jiàn)于封閉爐和糊柱太高的場(chǎng)合。如果懸料不及早發(fā)現(xiàn)并處理，待空電極殼進(jìn)入銅瓦后會(huì)燒壞銅瓦和電極殼，出現(xiàn)電極脫落。通過(guò)每天測(cè)量糊柱高度的變化，就可發(fā)現(xiàn)電極糊是否懸料。當(dāng)出現(xiàn)懸料時(shí)，可根據(jù)情況采取下列方法處理。

處埋方法為：(1)對(duì)封閉爐用木棒敲擊電極，便懸料下落。(2)對(duì)于開(kāi)口爐可