矿热炉高石墨质炭电极培训心得

❶ 矿热炉的知识

矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉。它主要用于还原冶炼矿石，碳质还原剂及溶剂等原料。主要生产硅铁，锰铁，铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金，是冶金工业中重要工业原料及电石等化工原料。其工作特点是采用碳质或镁质耐火材料作炉衬，使用自培电极。电极插入炉料进行埋弧操作，利用电弧的能量及电流通过炉料的，因炉料的电阻而产生能量来熔炼金属，陆续加料，间歇式出铁渣，连续作业的一种工业电炉。

（一）：矿热炉主要类别、用途

类别
主要原料
制成品
反映温度
0℃
电耗
KW*h/t

铁合金炉
硅铁炉
（45%）硅铁
硅铁、废铁、焦碳
硅铁
1550-1770
2100-5500

（75%）硅铁
8000-11000

锰铁炉
锰矿石、废铁、焦碳、石灰
锰铁
1500-1400
2400-4000

铬铁炉
铬矿石、硅石、焦碳
铬铁
1600-1750
3200-6000

钨铁炉
钨晶矿石、焦碳
钨铁
2400-2900
3000-5000

硅铬炉
铬铁、硅石、焦碳
硅铬合金
1600-1750
3500-6500

硅锰炉
锰矿石、硅石、废铁、焦碳
硅锰合金
1350-1400
3500-4000

炼钢电炉
铁矿石、焦碳
生铁
1500-1600
1800-2500

电石炉
石灰石、焦碳
电石
1900-2000
1900-3000

碳化硼炉
氧化硼、焦碳
碳化硼
1800-2500
-20000

（1）电耗值随原料成分，制成品成分，电炉容量等的不同而有很大差异。这里是约值。

（二）： 结构特点

矿热炉是一种耗电量巨大的工业电炉。主要由炉壳，炉盖、炉衬、短网，水冷系统，排烟系统，除尘系统，电极壳，电极压放及升降系统，上下料系统，把持器，烧穿器，液压系统，矿热炉变压器及各种电器设备等组成。

根据矿热炉的结构特点以及工作特点，矿热炉的系统电抗的70％是由短网系统产生的，而短网是一个大电流工作的系统，最大电流可以达到上万安培，因此短网的性能决定了矿热炉的性能，正是由于这个原因，因此矿热炉的自然功率因数很难达到0.85以上，绝大多数的炉子的自然功率因数都在0.7~0.8之间，较低的功率因数不仅使变压器的效率下降，消耗大量的无用功，且被电力部分加收额外的电力罚款，同时由于电极的人工控制以及堆料的工艺，导致三相间的电力不平衡加大，最高不平衡度可以达到20％以上，这导致冶炼效率的低下，电费增高，因此提高短网的功率因数，降低电网不平衡就成了降低能耗，提高冶炼效率的有效手段。如果采取适当的手段，提高短网功率因数，可以达到以下的效果：

（1） 降低电耗5～20％

（2） 提高产量5%～10％以上。

从而给企业带来良好的经济效益，而投入的改造费用将可以在节约的电费中短期内收回。

三：方法及原理

一般情况下为了解决矿热炉功率因数低下的问题，我国目前一般采用电容补偿的方式来解决，通常是在高压端进行无功补偿，但是由于高压端补偿不能解决三相平衡的问题，而且由于短网的感抗占整个系统感抗的70％以上，因此高压端补偿并没有达到降低短网系统感抗，提高短网功率因数。增加变压器出力的目的，仅仅是对供电部门有意义。

因此目前也有部分单位在新建炉子上采取了高低压同时进行无功补偿的措施，来解决以上的问题，在短网端进行补偿能够大幅提高短网端的功率因数，降低电耗，针对炉变低压侧短网的大量无功消耗和不平衡性，兼顾有效提高功率因数而实施无功就地补偿技术改造，从技术上来讲是可靠、成熟的，从经济上来讲，投入和产出是成正比的。在矿热炉低压侧针对短网无功消耗和其布置长度不一致导致的三相不平衡现象而实施的无功就地补偿，无论在提高功率因数、吸收谐波，还是在增产、降耗上，都有着高压补偿无法比拟的优势。但是由于成本较高，同时由于工作环境恶劣，因此寿命受到极大的影响，同时短网低压端无功补偿也带来了谐波增加，因此又必须采取措施来抑制3～7次谐波，从而使投入加大，投资回收周期加长，同时后续维护费用高，综合效益不佳。一般仅适用于新建炉子。

❷ 石墨电极截面积每平方毫米允许过载电流时多大

石墨电极是采用石油焦为骨料，煤沥青为粘结剂，经过破碎、配料、混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化、机械加工等一系列工艺生产的一种耐高温抗氧化的导电材料。石墨电极具有良好的电性能和化学稳定性，在高温下机械强度高，杂质含量少，抗振性能好。是热和电的良好导体。
广泛用于炼钢电弧炉、精炼炉、生产铁合金、工业硅、黄磷、刚玉等矿热炉及其他利用电弧产生高温的熔炼炉中。
根据使用时功率和电流的不同，采用不同原材料和生产工艺生产，可分为普通功率石墨电极、高功率石墨电极、超高功率石墨电极。按电极的直径不同，有φ75~800mm不同规格。根据用户的特殊要求，可加工生产特殊规格的石墨电极和异型石墨产品。
石墨电极包括：
一、普通功率石墨电极
允许使用电流密度低于 17A/厘米2的石墨电极，主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。
二、抗氧化涂层石墨电极
表面涂覆一层抗氧化保护层（石墨电极抗氧化剂）的石墨电极。形成既能导电又耐高温氧化的保护层，降低炼钢时的电极消耗（19%~50%），延长电极的使用寿命（22%~60%），降低电极的电能消耗。这项技术的推广使用可以带来这样的经济社会效应：
1. 石墨电极单位消耗的较少，生产成本有一定的降低。例如某炼钢厂，按全年未发生停产一级LF精炼炉每周35根石墨电极左右，精炼处理165炉的消耗量计算，采用石墨电极抗氧化技术后，每年可节省373根 （153吨）电极，每年每吨超高功率电极16，900元人民币计算，可节省258.57万元人民币。
2.石墨电极所耗电能的较少，节约的单位炼钢电消耗量，节约了生产成本，节能！
3.由于石墨电极换次数较少，就较少了操作工人劳动量和危险系数，提高了生产效率。
4.石墨电极是高消耗和高污染产品，在节能减排环保提倡的今天，具有非常重要的社会意义。
这种技术在国内尚处于研究开发阶段，也有些国内厂家也开始生产。在日本等发达国家有得到比较广泛的应用。目前国内也出现了专门进口这中抗氧化保护涂层的公司。
三、高功率石墨电极
允许使用电流密度为18～25A/厘米2的石墨电极，主要用于炼钢的高功率电弧炉。
四、超高功率石墨电极
允许使用电流密度大于 25A/厘米2的石墨电极。主要用于炼钢的超高功率电弧炉。
另外，石墨电极允许使用的电流密度可用公式计算。
即石墨电极所允许通过的电流密度I与其电阻率ρ和直径D乘积的负1/2次方成正比。这也就是石墨电极直径越大，它所允许通过的电流密度就越小。

❸ 方大炭素新材料科技股份有限公司的主要产品

方大炭素公司建厂四十年来，公司累计投资10.5亿元，进行了四次大规模技术改造，工艺技术装备得到改善，公司炭素制品综合生产能力达到7.6万吨，其中石墨电极4.5万吨，炭砖0.4万吨，炭糊2.7万吨。公司总资产20.1亿元，固定资产净值3.43亿元。主要生产设备4868台（套），其中先后从美国、日本、德国引进的电热混捏机、二次焙烧隧道窑、电极清理机、高压浸渍、电极、接头组合加工机床、炭砖加工机床和国内自行设计制造的35MN油压机、16000KVA直流石墨化炉等主要专业生产设备，在国内处于领先水平。产品形成3大系列、38个品种、126种规格。主要产品有：普通功率、高功率、超高功率石墨电极；微孔、半石墨质、铝用炭砖和各种矿热炉用内衬炭砖；特种石墨、生物炭、炭毡和炭/炭复合材料等，产品广泛应用于冶金、化工、有色、航天、航空、医疗等领域，销往全国30个省市，并出口欧洲、东南亚、美国、日本等国家和地区。
主要产品：超高功率、高功率、普通功率石墨电极；微孔炭砖、半石墨质炭砖、铝用炭砖和各种矿热炉用内衬炭砖；等静压石墨；特种石墨、生物炭、炭毡和炭/炭复合材料等。产品广泛应用于冶金、化工、有色、航天、航空、医疗等领域，销往全国30多个省市，并出口至美洲、欧洲、东南亚、中东、非洲等40多个国家。主导产品石墨电极的年产量18万吨，50%出口海外市场，50%供应国内主要钢厂。

❹ 电池的碳电极是怎么做的

电池的炭电极是以电煅无烟煤、石油焦、石墨碎、煤沥青等为主要原料，专经配料、成型、焙烧属、机械加工而成的炭质导电材料，它是21世纪以来在我国逐步推广运用的一种新型节能环保材料，作为矿热炉用导电电极可以广泛应用于工业硅、铁合金、电石、黄磷等金属或非金属冶炼过程中。炭电极是节能、环保型产品，在电石、铁合金矿热炉上使用可大大地降低冶炼电耗，减轻污染。是电极糊的更新换代产品。

炭电极包括：
（1）普通功率炭电极。允许使用电流密度低于 17A/厘米2的炭电极，主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。
（2）抗氧化涂层炭电极。表面涂覆一层抗氧化保护层的炭电极，形成既能导电又耐高温氧化的保护层，降低炼钢时的电极消耗。
（3）高功率炭电极。允许使用电流密度为18～25A/厘米2的炭电极，主要用于炼钢的高功率电弧炉。
（4）超高功率炭电极。允许使用电流密度大于 25A/厘米 2的炭电极。主要用于超高功率炼钢电弧炉。

❺ 兰炭，焦粒，电极糊，露天可以存放多久！

兰炭利用神府煤田盛产的优质侏罗精煤块烧制而成的，作为一种新型的炭素材料，以其固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰份低、铝低、硫低、磷低的特性,以逐步取代冶金焦而广泛运用于电石、铁合金、硅铁.碳化硅等产品的生产，成为一种不可替代的炭素材料。 兰炭(人们也称半焦、焦炭)，结构为块状，粒度一般在3mm以上，颜色呈浅黑色，目前，兰炭主要有两种规格：一是土炼兰炭，二是机制兰炭;尽管两种规格的兰炭用的是同一种优质精煤炼制而成，但因生产工艺和设备的不同，其成本和质量也大不一样。 .焦粒:油焦破裂后即成焦粒
1)电炉炼钢发包剂,可缩短冶炼时间，降低电耗，搞高生产率，延长炉衬寿命。
(2)炼钢用增碳剂，可调整炼钢终点碳的含量，使其符合所炼钢种含碳要求。
(3)化工行业中应用于沸腾反应炉的导电热载体，制取氢化钠的重要辅料。
(4)化工行业中制取高纯度CO基本化工原料。
(5)碳素行业中可应用于：石墨电极、石墨阳极、炭质耐火材料、炭阳极、炭电极、炭素糊类产品、高纯石墨、石墨制品、石墨化工设备等电极糊是供给铁合金炉、电石炉等电炉设备使用的导电材料。 它能耐高温，同时热膨胀系数小。具有比较小的电阻系数，可以降低电能的损失。具有较小的气孔率，可以使加热状态的电极氧化缓慢。有较高的机械强度，才不致因机械与电气负荷的影响电极折断。 电流是通过电极输入炉内产生电弧进行冶炼，电极在整个电炉中是占有极其重要地位的，没有它，电炉就无法产生作用。要使电极在电弧所产生的温度下正常工作，必须具有高度的耐氧化性及导电性，这只有碳素材料制成的电极，才有这种性质，因为碳素电极可承受达3500℃的电弧温度仅缓慢氧化。

❻ 什么是碳电极

根据组成电极物质的状态，可以把电极分为三类。
第一类电极是金属电极和气体电极，如丹尼尔电池中锌电极和铜电极，还有标准氢电极；
第二类电极是金属-金属难溶盐电极及金属-金属难溶氧化物电极，如Ag-AgCl电极。
第三类电极是氧化还原电极（任一电极皆为氧化还原电极，这里所说的氧化还原电极是专指参加电极反应的物质均在同一个溶液中），如Fe3+，Fe2+溶液组成的电极。

电极是电解过程中，电流进入或离开电解液的导体。电解过程就是在电极相界面上发生氧化还原反应。
电极分为阴极和阳极，和电源正极相连的是阳极，阳极上发生氧化反应；和电源负极相连的是阴极，阴极上发生还原反应。
电解材料的种类很多，常用的是碳电极，此外钛等金属也可以做电极。在电镀中，含有镀层金属的金属往往作为阳极，待镀制品作为阴极。

2、应用：

炭电极与其他炭素制品相比具有使用领域广的特点，可以在工业硅、黄磷、电石、铁合金等冶炼矿热炉上使用。现发达国家在矿热炉上已全部使用炭电极。

目前在工业硅和黄磷冶炼炉上已开始替代价格较高的石墨电极。在同样容量的埋弧矿热炉上，与石墨电极相比，炭电极的直径可以做的较大（现国内可生产Φ650-Φ1200mm的炭电极，石墨电极现国内只能做到Φ600mm）,使炉内弧带增宽，弧线稳定，保证了热熔效率，增加产品产量，降低产品电耗。吨硅铁冶炼成本降低300-400元，吨电石冶炼成本降低100多元。
炭电极是节能、环保型产品，在电石、铁合金矿热炉上使用可大大地降低冶炼电耗，减轻污染。是电极糊的更新换代产品。在同样容量的埋弧矿热炉上，与电极糊自焙电极相比具有以下特点： 提高冶炼矿热炉产量，降低电耗15-20%；降低劳动强度（冶炼1吨铁合金消耗电极糊60kg左右，消耗炭电极仅12kg左右，降低电极的操作次数），简化了生产工艺； 避免或减少自焙电极经常发生的“软断”与“硬断”事故，改善工作环境，节省运行费用。

❼ 什么是铝电解用半石墨质阴极碳块

半石墨质阴极碳块，指电极是碳单质，是石墨结构的碳单质做阴极。
石墨能导电，而碳的回另一种答单质金刚石不能导电，作为电极材料，首先要能导电。
其次还要考虑工业成本，因此没必要选择很纯的石墨。
这种材料的电极，属于惰性电极，本身只起导电的作用，而不参与电解反应过程。

❽ 电极碳是用于什么作用

根据组成电极物质的状态，可以把电极分为三类。
第一类电极是金属电极和气体电极，如丹尼尔电池中锌电极和铜电极，还有标准氢电极；
第二类电极是金属-金属难溶盐电极及金属-金属难溶氧化物电极，如Ag-AgCl电极。
第三类电极是氧化还原电极（任一电极皆为氧化还原电极，这里所说的氧化还原电极是专指参加电极反应的物质均在同一个溶液中），如Fe3+，Fe2+溶液组成的电极。

电极是电解过程中，电流进入或离开电解液的导体。电解过程就是在电极相界面上发生氧化还原反应。
电极分为阴极和阳极，和电源正极相连的是阳极，阳极上发生氧化反应；和电源负极相连的是阴极，阴极上发生还原反应。
电解材料的种类很多，常用的是碳电极，此外钛等金属也可以做电极。在电镀中，含有镀层金属的金属往往作为阳极，待镀制品作为阴极。

2、应用：

炭电极与其他炭素制品相比具有使用领域广的特点，可以在工业硅、黄磷、电石、铁合金等冶炼矿热炉上使用。现发达国家在矿热炉上已全部使用炭电极。

目前在工业硅和黄磷冶炼炉上已开始替代价格较高的石墨电极。在同样容量的埋弧矿热炉上，与石墨电极相比，炭电极的直径可以做的较大（现国内可生产Φ650-Φ1200mm的炭电极，石墨电极现国内只能做到Φ600mm）,使炉内弧带增宽，弧线稳定，保证了热熔效率，增加产品产量，降低产品电耗。吨硅铁冶炼成本降低300-400元，吨电石冶炼成本降低100多元。
炭电极是节能、环保型产品，在电石、铁合金矿热炉上使用可大大地降低冶炼电耗，减轻污染。是电极糊的更新换代产品。在同样容量的埋弧矿热炉上，与电极糊自焙电极相比具有以下特点： 提高冶炼矿热炉产量，降低电耗15-20%；降低劳动强度（冶炼1吨铁合金消耗电极糊60kg左右，消耗炭电极仅12kg左右，降低电极的操作次数），简化了生产工艺； 避免或减少自焙电极经常发生的“软断”与“硬断”事故，改善工作环境，节省运行费用。

❾ 矿热炉冶炼钨铁消耗电极多少公斤

1984年即已抄建成容量达40 MV的直流等离子炉，用于高碳铬铁的生产4。我国铁合金生产
一直使用交流电炉，其主要缺点是功率因数低，电耗高，电弧不稳定，噪音大。应用直流矿热炉冶炼铁合金，对于节能降耗，合理地利用有限能源，具有重要的现实意义。
1986年钢铁研究总院开始进行直流电炉技术及其在铁合金生产领域中应用的研究，并与河北省宣化四方台铁合金厂合作，于1989年建成投产了2000 kV的单
电极直流埋弧矿热炉5～7。用于冶炼硅锰合金，取得了降低电耗8 %，节约电极糊40 %，降低炉口噪音7 dB及提高功率因数6 %的技术成果。该成果1990年10月通过了技术鉴定，并被授予国家实用新型专利

❿ 石墨和碳素的电极一样么都用在哪些矿热炉上

石墨电极成分应该是比较纯的，由石墨构成。碳素电极的主要成分是由石墨、还有未转变成石墨的碳粉、少量其他杂质，它的电阻率比石墨电极高。这些电极大多用在电炉炼钢、冶炼氧化铝、等电弧炉中。