ملخص المشاكل الشائعة حول أقطاب الجرافيت في صناعة الفولاذ في الفرن الكهربائي

تكتسب صناعة الصلب باستخدام فرن القوس الكهربائي زخمًا متزايدًا في مؤسسات إنتاج الصلب. ومن بين الطرق الثلاث لصناعة الصلب، وهي فرن الموقد المفتوح، والمحول، وفرن القوس الكهربائي، وصلت نسبة صناعة الصلب باستخدام الفرن الكهربائي إلى حوالي 30%. يستخدم فرن القوس الكهربائي أقطاب الجرافيت كمواد موصلة. لا يعتمد استهلاك أقطاب الجرافيت في صناعة الصلب باستخدام فرن القوس الكهربائي على جودة الأقطاب فحسب، بل يعتمد أيضًا على مستوى تشغيل وإدارة صناعة الصلب. نقوم الآن بتحليل مشاكل الاستخدام المتراكمة من خلال خدمة مستخدمي أقطاب الجرافيت في مصنعنا على مر السنين واحدة تلو الأخرى، من أجل الاستفادة من استخدام وتشغيل أقطاب الجرافيت في صناعة الصلب باستخدام فرن القوس الكهربائي.

01
ما هي العوامل الرئيسية المؤثرة على استهلاك أقطاب الجرافيت في صناعة الصلب باستخدام فرن القوس الكهربائي؟
بشكل أساسي: (1) كمية الشحن وطريقة الشحن. (2) وقت الشحن ووقت إيقاف التشغيل. (3) دورة الصهر. (4) نظام انبعاث الغازات العادمة وإزالة الغبار. (5) جودة ضبط القطب. (6) جودة ضبط الحمل. (7) عملية نفخ الأكسجين. (8) جودة توصيل القطب. (9) جودة جسم مفصل القطب. (10) دقة معالجة ثقب مفصل القطب والمفصل.

02
ما الذي يجب الانتباه إليه عند تخزين أقطاب الجرافيت في مصانع الصلب؟
يجب تخزين الأقطاب الكهربائية والمفاصل على أرضية أسمنتية نظيفة لمنع تلفها أو التصاقها بالأوساخ. بالنسبة للأقطاب الكهربائية غير المستخدمة، لا تقم بإزالة العبوة لمنع سقوط الغبار والحطام على خيوط المفصل أو سطح نهاية القطب والخيوط الداخلية لثقب القطب. يجب وضع الأقطاب الكهربائية بشكل أنيق في المستودع، ويجب حشو طرفي كومة الأقطاب الكهربائية لمنع الانزلاق. يجب ألا يتجاوز ارتفاع تكديس الأقطاب الكهربائية مترين بشكل عام. يجب حماية الأقطاب الكهربائية المخزنة من المطر والرطوبة لمنع التشققات والأكسدة المتسارعة أثناء صناعة الصلب. لا تخزن وصلات الأقطاب الكهربائية بالقرب من درجات الحرارة العالية لمنع ذوبان سدادات المفصل وفيضانها.

03
كيفية تجنب كسر القطب الكهربائي والتعثر أثناء صناعة الصلب؟
يمكن للتدابير التالية تجنب كسر القطب الكهربائي وتعثره بشكل فعال أثناء صناعة الصلب: (1) تسلسل طور القطب الكهربائي صحيح وعكس اتجاه عقارب الساعة. (2) يتم توزيع الفولاذ الخردة في فرن الفولاذ بالتساوي، ويتم وضع قطع كبيرة من الفولاذ الخردة في قاع الفرن قدر الإمكان. (3) تجنب وجود مواد غير موصلة في الفولاذ الخردة. (4) يتم محاذاة عمود القطب الكهربائي مع فتحة الجزء العلوي من الفرن ويكون عمود القطب الكهربائي موازيًا. يجب تنظيف جدار فتحة الجزء العلوي من الفرن بشكل متكرر لتجنب تراكم الخبث المتبقي وكسر القطب الكهربائي. (5) حافظ على نظام إمالة الفرن في حالة جيدة للحفاظ على استقرار إمالة الفرن. (6) تجنب تثبيت حامل القطب الكهربائي عند وصلة القطب الكهربائي وفتحة وصلة القطب الكهربائي. (7) حدد وصلات عالية القوة وعالية الجودة بدقة معالجة عالية. (8) يجب أن يكون عزم الدوران المطبق عند توصيل القطب الكهربائي مناسبًا. (9) قبل وأثناء توصيل القطب الكهربائي، منع تلف خيط فتحة القطب الكهربائي وخيط الوصلة ميكانيكيًا. (10) منع تراكم الخبث أو المواد الغريبة في فتحة القطب والمفصل مما يؤثر على الدوران.

04
ما الذي يجب الانتباه إليه أثناء عملية رفع الرافعة عند استخدام أقطاب الجرافيت في مصانع الصلب؟
سواء كنت تستخدم رافعة شوكية أو رافعة لنقل القطب، فيجب تشغيلها بعناية. أثناء عملية رفع القطب، سيؤدي تلف طرف القطب والخيط إلى حدوث مشكلات خطيرة في استخدام القطب. على وجه الخصوص، يجب حماية خيط الفتحة الملولبة والمفصل. عند رفع القطب، يجب أن تكون هناك وسادة واقية لتجنب إتلاف وجه طرف القطب وخيط المفصل.

05
كيفية توصيل القطب الكهربائي بشكل صحيح؟
عند التوصيل، استخدم الهواء المضغوط لنفخ فتحة القطب وسطح نهاية القطب والمفصل. يجب ألا يكون هناك تراكم للغبار والمواد الغريبة المضمنة. يجب الحفاظ على التوصيل نظيفًا ومسطحًا. عندما يتم تثبيت القطبين إلى حد معين (الفجوة حوالي 10 مم)، استخدم الهواء المضغوط للنفخ مرة أخرى، ثم شد القطب باستخدام مشابك عزم الدوران. يجب أن يكون عزم الدوران المطبق عند الشد مناسبًا. إذا كانت هناك فجوة في التوصيل بعد الشد، فيجب سحبه وإعادة توصيله حتى لا تكون هناك فجوة.

06
حول وضع التثبيت الصحيح لحامل القطب الكهربائي
لا يمكن تثبيت حامل القطب عند نقطة اتصال القطب بالفتحة الملولبة للقطب. يجب تثبيته عند الموضع بين الخطوط البيضاء عند طرفي القطب. في نفس الوقت، قبل تثبيت الحامل للقطب، استخدم الهواء المضغوط لتنظيف سطح القطب والحامل لضمان توصيل التيار وتدفق الحرارة بشكل جيد بين القطب والحامل، لمنع القوس الكهربائي من التسبب في تلف الحامل، وبالتالي إطالة عمر خدمة الحامل.

07
ما هي الإجراءات المتبعة لتقليل استهلاك أكسدة الأقطاب الكهربائية أثناء تصنيع الصلب في أفران القوس الكهربائي؟
التدابير الرئيسية للحد من استهلاك الأكسدة هي: (1) تقليل استهلاك الأكسدة حول القطب، وتعزيز إحكام غلق الفرن، والحد من دخول الهواء إلى الفرن؛ تقليل وقت تعرض القطب الساخن خارج الفرن، وتوحيد عملية نفخ الأكسجين. (2) بالنسبة لأفران الصهر، إذا سمحت الظروف، يعتمد القطب على تقنية التبريد بالرش، والتي يمكن أن تقلل بشكل فعال من استهلاك الأكسدة لجانب القطب. (3) تقوم مصانع الصلب برش مضادات الأكسدة على سطح القطب، أو يستخدم مصنعو القطب تقنية معالجة تشريب مضادات الأكسدة قبل أن يغادر القطب المصنع لتحسين مقاومة أكسدة جسم القطب.

08
ما هو تأثير تسلسل طور القطب على استخدام القطب؟
أثناء تصنيع الفولاذ في فرن القوس الكهربائي، يكون لتسلسل طور القطب الموجب والسالب تأثير كبير على تعثر القطب وكسره أثناء الاستخدام. إذا كان تسلسل طور القطب في اتجاه عقارب الساعة، فسوف يرتخي القطب بعد تشغيله لفترة من الوقت، مما قد يتسبب في ارتخاء القطب أو كسر المفصل. يجب أن يكون تسلسل طور القطب الصحيح عكس اتجاه عقارب الساعة، بحيث يصبح القطب متصلاً بشكل أكثر إحكامًا أثناء الاستخدام.

09
لماذا يجب أن تكون أقطاب الطور متوازية ومتوافقة مع الفتحة العلوية لغطاء الفرن عند تصنيع الفولاذ في فرن القوس الكهربائي؟
يجب محاذاة عمود القطب مع الفتحة العلوية لغطاء الفرن، ويجب أن يتجنب عمود القطب الاحتكاك بغطاء الفرن، وإلا فإن الاحتكاك بغطاء الفرن أثناء الرفع والخفض سيتسبب في ضغط غطاء الفرن وكسر القطب. بالنسبة لأفران التيار المتردد، يجب إبقاء أعمدة القطب ثلاثية الطور متوازية قدر الإمكان.

10
كيفية تطبيق عزم الدوران عند تدوير القطب؟
يجب أن يكون عزم الدوران المطبق عند تدوير القطب مناسبًا، ويجب أن يكون التشغيل مستمرًا. سيؤدي عزم الدوران القليل جدًا إلى ارتخاء المفصل بسبب الحرارة، وسيؤدي عزم الدوران الكبير جدًا إلى تشقق فتحة مفصل القطب. عند الدوران، استخدم أداة تدوير قطب كهربائي خاصة، ولا تشدها أو تفكها كثيرًا. إذا كانت هناك فجوة في ملامسة الوجه النهائي بعد الشد، فيجب إزالتها وتنظيفها قبل إعادة الدوران.

11
لماذا شماعة الجرافيت أفضل من شماعة المعدن؟
على الرغم من أن الشماعات المعدنية متينة ولا تتلف بسهولة، إلا أنه عند تسخينها أثناء الاستخدام، فإن التمدد الحراري للشماعات المعدنية من السهل أن يتسبب في تشقق فتحة القطب. في الوقت نفسه، عندما يتم توصيل الشماعة المعدنية، من السهل إتلاف الخيط في فتحة القطب، مما يتسبب في كشط مساحة كبيرة من الخيط في الفتحة، مما يجعل القطب سهل الانفصال. تتمتع شماعات الجرافيت بنفس أداء التمدد الحراري وصلابة الأقطاب الكهربائية، لذلك لن يحدث الاستخدام السيئ المذكور أعلاه. ومع ذلك، فإن شماعات الجرافيت لها عمر خدمة قصير ويسهل إتلافها. إذا تم العثور على أضرار جسيمة، فيجب استبدالها في الوقت المناسب.

12
كيفية اختيار الأقطاب الكهربائية بشكل صحيح لصناعة الفولاذ في فرن القوس الكهربائي؟
وفقًا لخصائص تصميم فرن القوس الكهربائي، يجب اختيار الأقطاب الكهربائية التي تلبي إنتاج أفران القوس الكهربائي بشكل معقول واختيار المنتجات ذات أفضل أداء من حيث التكلفة. من الضروري للغاية اختيار الأقطاب الكهربائية المناسبة لكل فرن بعناية. الأداء الخاص لفرن صناعة الصلب، وطريقة التغذية، وكثافة التيار القصوى، وطول عمود القطب الكهربائي تحت المشبك، والمسافة بين الجدار الجانبي للفرن ومحيط القطب الكهربائي، وما إلى ذلك، كلها عوامل يجب مراعاتها عند اختيار فرن القوس الكهربائي للأقطاب الكهربائية.

13
ما هو تأثير أداء المقاومة على استخدام الأقطاب الكهربائية في صناعة الصلب؟
إن مقاومة أقطاب الجرافيت هي مؤشر فيزيائي يعكس توصيل الأقطاب الكهربائية. وهي مرتبطة بعملية تصنيع الأقطاب الكهربائية. وقد حددت الدولة قيمًا نوعية لمقاومة أقطاب الجرافيت الكهربائية بمواصفات مختلفة. وبشكل عام، عندما تختار مصانع الصلب أقطابًا كهربائية بمواصفات معينة، يجب عليها اختيار نطاق المقاومة الكهربائية المحدد بواسطة المعايير المعدنية الوطنية. فالمقاومة الكهربائية العالية جدًا ستجعل الأقطاب الكهربائية حمراء وساخنة عند تنشيطها، مما يزيد من استهلاك أكسدة الأقطاب الكهربائية.

14
ما هو تأثير أداء كثافة الحجم على استخدام الأقطاب الكهربائية في صناعة الصلب؟
تعكس الكثافة الحجمية لأقطاب الجرافيت الحالة المدمجة للأقطاب وترتبط ارتباطًا وثيقًا بعملية تصنيع الأقطاب. وقد حددت الحالة قيمًا للكثافة الحجمية لأقطاب الجرافيت ذات المواصفات المختلفة. تشير المنتجات ذات الكثافة الحجمية المنخفضة إلى أن الهيكل العام للمنتج يتمتع بمسامية عالية، ويتأكسد المنتج بشكل أسرع في درجات الحرارة العالية، مما قد يؤدي بسهولة إلى زيادة استهلاك الأقطاب الكهربائية. بشكل عام، عندما تختار مصانع الصلب الأقطاب الكهربائية، كلما كانت الكثافة الحجمية للقطب الكهربائي ضمن القيمة المحددة أكبر، كان ذلك أفضل. ومع ذلك، كلما زادت الكثافة الحجمية، كان ذلك أفضل. لأن بعض الأقطاب الكهربائية ذات الكثافة الحجمية العالية جدًا تكون أحيانًا عرضة لتقشير السطح وسقوط الكتل والتشقق أثناء صناعة الصلب بسبب ضعف مقاومة الصدمات الحرارية، مما يؤثر على صناعة الصلب.

15
لماذا يجب على مصانع الصلب منع خلط المنتجات المتعددة عند استخدام أقطاب الجرافيت؟
غالبًا ما يتم توفير أقطاب الجرافيت المستخدمة في مصانع الصلب من قبل العديد من الشركات المصنعة. لن يؤدي خلط العديد من المنتجات أثناء صناعة الصلب إلى صعوبة حساب استهلاك منتج واحد فقط لمصانع الصلب، ولكن أيضًا بسبب المواد الخام المختلفة وعمليات التصنيع المستخدمة من قبل كل مصنع، فإن الخصائص الفيزيائية والكيميائية وتسامحات المعالجة للأقطاب والمفاصل لكل مصنع مختلفة. لذلك، فإن التسامحات المطابقة الناتجة عند الاستخدام المختلط يمكن أن تتسبب بسهولة في سقوط القطب وكسره. الطريقة الصحيحة لاستخدامه هي استخدام منتج مصنع معين وحده، ثم توصيله بمنتج مصنع آخر بعد النهاية. لتقليل عدد عمليات استبدال الأقطاب الكهربائية من مصنعين مختلفين، يجب أن تستخدم أقطاب نفس الشركة المصنعة الموصلات التي تتوافق مع نفس الشركة المصنعة لمنع الاختلاط.

16
ما هي خصائص فحم الإبرة؟
فحم الإبرة هو مادة خام كربونية عالية الجودة، مقسمة إلى فحم وزيت. سطحه له أنماط تشبه الشرائط بشكل واضح. عند كسرها، تكون معظمها عبارة عن شظايا طويلة تشبه الإبر. يمكن ملاحظة البنية الليفية تحت المجهر، لذلك يطلق عليه فحم الإبرة. من السهل تحويل فحم الإبرة إلى جرافيت عند درجات حرارة عالية تزيد عن 2000 درجة. لا يتميز قطب الجرافيت المصنوع منه بمقاومة منخفضة وكثافة حجم عالية فحسب، بل يتميز أيضًا بمعامل تمدد حراري صغير. إنه مادة خام أساسية لإنتاج أقطاب كهربائية عالية الطاقة وأقطاب كهربائية عالية الطاقة. سعر فحم الإبرة أغلى بكثير من سعر فحم الكوك العادي، حاليًا أعلى بحوالي 5-8 مرة.

17
هل سيكون لنظام جمع الغبار في فرن القوس الكهربائي تأثير على استخدام واستهلاك الأقطاب الكهربائية؟
تولد المروحة المستخدمة في نظام جمع الغبار ضغطًا سلبيًا معينًا أثناء العمل، مما يزيد من معدل تدفق الهواء حول القطب الساخن أثناء صناعة الصلب، وبالتالي زيادة استهلاك الأكسدة للقطب. أثناء صناعة الصلب، يتم ضبط نظام جمع الغبار الجيد للحفاظ على بيئة عمل جيدة واستقرار استهلاك القطب.

18
كيفية تجنب زيادة استهلاك الأقطاب الكهربائية أثناء صناعة الصلب؟
لتجنب زيادة استهلاك الأقطاب الكهربائية أثناء صناعة الصلب، يجب القيام بما يلي: (1) الحفاظ على حالة إمداد طاقة جيدة وإمداد الطاقة ضمن نطاق شدة التيار المسموح به للقطب الكهربائي وفقًا لمتطلبات تصميم الفرن الكهربائي. (2) منع غمر نقطة بداية القوس في حوض المنصهر. (3) منع غمر القطب الكهربائي في الفولاذ المنصهر لزيادة الكربون. (4) إذا سمحت الظروف، يتبنى القطب الكهربائي تقنية التبريد بالرش. (5) إعداد نظام صحيح لانبعاث غاز العادم. (6) اعتماد نظام نفخ الأكسجين الصحيح.

19
ما هي مدة دورة إنتاج أقطاب الجرافيت؟
يجب أن يمر إنتاج دفعة من أقطاب الجرافيت عالية الطاقة أو عالية الطاقة بالعمليات التالية والوقت المقابل: ضغط القطب الكهربائي (3 أيام) - التحميص (25 يومًا) - التشريب (4 أيام) - إعادة التحميص (15 يومًا) - الجرافيت (10 أيام) - التشغيل الآلي وفحص الجودة (يومان) - تعبئة المنتج النهائي وتسليمه (يوم واحد)، أي من التغذية إلى تسليم المنتج، فإن أسرع دورة إنتاج دون انقطاع هي 60 يومًا، ويتطلب إنتاج وصلات القطب الكهربائي عمليتي تشريب إضافيتين وثلاث عمليات تحميص أكثر من الأقطاب الكهربائية، وبالتالي فإن أسرع دورة إنتاج هي 90 يومًا.

20
ما هي خصائص الأقطاب الكهربائية المنتجة بواسطة أفران الجرافيت التسلسلية؟
اتجاه تطوير أفران الجرافيت هو أفران الجرافيت التسلسلية ذات الحرارة الداخلية. نظرًا لأن كثافة التيار في العمود التسلسلي هي نفسها، فإن الفرق في مقاومة الأقطاب الكهربائية صغير جدًا؛ ثانيًا، تكون مقاومة طرفي المنتج الجرافيتي التسلسلي الداخلي أقل قليلاً من مقاومة الجزء الأوسط (مقاومة طرفي المنتج الجرافيتي لفرن Acheson أعلى من مقاومة الجزء الأوسط)، مما يساعد على تقليل مقاومة الاتصال عندما يستخدمه المستخدم وتخفيف ظاهرة ارتفاع درجة الحرارة واحمرار الاتصال المشترك. لذلك، فإن تجانس جودة الأقطاب الكهربائية الناتج عن فرن الجرافيت التسلسلي أفضل من فرن Acheson، وهو أكثر ملاءمة لمتطلبات إنتاج صناعة الصلب في فرن القوس الكهربائي.

21
لماذا تلعب جودة وصلات الأقطاب الكهربائية دورًا مهمًا في صناعة الفولاذ باستخدام فرن القوس الكهربائي؟
يلعب المفصل دورًا رئيسيًا في التوصيل أثناء صناعة الصلب باستخدام الأقطاب الكهربائية. ترتبط جودة المفصل بشكل مباشر باستخدام القطب الكهربائي في صناعة الصلب باستخدام الفرن الكهربائي. بغض النظر عن مدى جودة القطب الكهربائي، إذا لم يكن هناك مفصل عالي الجودة يناسبه بشكل معقول، فستحدث مشاكل أثناء صناعة الصلب. وفقًا للبيانات ذات الصلة، في صناعة الصلب باستخدام الفرن الكهربائي، فإن أكثر من 80% من حوادث استخدام القطب الكهربائي ناجمة عن كسر المفصل وارتخائه. لذلك، فإن اختيار وصلات القطب الكهربائي عالية الجودة هو ضمان للاستخدام الطبيعي لأقطاب صناعة الصلب باستخدام الفرن الكهربائي.

22
ما هي مؤشرات الجودة لمنتجات أقطاب الجرافيت (المفاصل) التي تؤثر على صناعة الفولاذ في الفرن الكهربائي؟
(1) مؤشرات الجودة مثل كثافة الحجم والمقاومة والقوة ومعامل المرونة ومعامل التمدد الحراري للقطب الكهربي. (2) مؤشرات الجودة مثل كثافة الحجم والمقاومة والقوة ومعامل المرونة ومعامل التمدد الحراري للمفصل. (3) دقة معالجة الأقطاب الكهربائية والمفاصل. بغض النظر عن مدى جودة جودة الأقطاب الكهربائية والمفاصل، فبدون دقة معالجة جيدة (تشير بشكل أساسي إلى التنسيق بين الأقطاب الكهربائية والمفاصل)، لن يكون تأثير الاستخدام جيدًا. (4) تتطلب جودة البنية الداخلية للأقطاب الكهربائية والمفاصل عدم وجود شقوق بالداخل قد تسبب مخاطر خفية أثناء الاستخدام.

23
ما هي عواقب الأكسدة الشديدة لسطح نهاية القطب في الطرف العلوي لحامل القطب؟
عندما يتم تصنيع الفولاذ في فرن الصهر، يحترق الفولاذ الخردة في الفرن. في الوقت نفسه، بسبب نفخ الأكسجين في الفرن، غالبًا ما يكون ارتفاع عمود اللهب أعلى من سطح نهاية القطب عند الطرف العلوي للحامل، مما يسهل أكسدة سطح نهاية القطب. إذا كانت الأكسدة شديدة، فسوف يتشوه سطح نهاية القطب من سطح مستو إلى سطح مائل. عند توصيل قطب كهربائي جديد بالطرف العلوي، لا يمكن لأكسدة وتشوه سطح نهاية القطب الكهربائي السفلي الاتصال جيدًا بالقطب الكهربائي الجديد، وتكون فجوة القطب الكهربائي كبيرة، مما يسهل التسبب في أكسدة وكسر المفصل الداخلي. بدون تغيير ظروف صناعة الفولاذ، فإن أفضل إجراء وقائي هو إضافة غطاء واقٍ لسطح نهاية القطب الكهربائي عند الطرف العلوي للحامل لمنع اللهب والهواء لتحقيق غرض حماية سطح نهاية القطب الكهربائي.