LF炉电极消耗原因分析

　　1原因分析

　　重钢炼钢厂LF炉使用的电极直径规格为400mm，实际在403mm~409mm之间。石墨电极理化指标见表1。

　　重钢炼钢厂LF炉所用电极存在的质量问题主要是电极和电极头在机械加工和组装的过程中公差配合不好、电极接头承受能力不稳定、电极端面连接处不平整、连接处间距超过规定范围等。导致在生产过程中，电极和上接头之间出现了缝隙，最大时约10mm。

　　1.2电极折断

　　电极折断也称高位断裂，因为通常在电极柱的最高接头或接头座处断裂。电极折断的原因有：

　　（1）电极间接头拧不紧或接头间的灰尘没有吹干净，存在很小的缝隙。电极与电极间有较大的接触电阻，导致连接处局部过热和氧化而变细。升温时在电磁力作用下，电极震动或电极升降系统运行不稳，造成高位断裂。

　　（2）由于连续生产时间长，没有及时的对小炉盖电极孔之间灰渣进行清理，导致三个电极与电极孔之间距离接近。在升降电极时，两者发生碰撞，导致电极断裂。

　　（3）钢包上口边缘在出钢等过程中粘结了钢渣，造成钢包边缘高低不平，下降炉盖时，炉盖失去平衡发生倾斜，造成电极折断。

　　（4）LF炉预制炉盖上的电极孔相对于电极卡头圆心偏心，造成升降炉盖时电极折断。

　　（5）下料筒里外两层料筒之间卡入渣料，升降炉盖时，炉盖失去平衡，电极折断。

　　1.3端面消耗

　　电极在电弧高温下不断的升华。由于电弧温度极高（6000K），而在起弧前电极的温度较低，在电极中的热应力使其剥落。在电流波动幅度较大，超过电极电流密度允许值时，单相电流密度过大，端部应力不平衡而导致端面剥落。在大电流下电弧剧烈向外偏移。在渣层较厚或埋弧效果不好时，电极端面和钢渣液相接触，端面被部分熔解。同时，在升温加热过程中由于底吹氩控制过大，造成钢渣剧烈翻腾，钢渣对电极端面的冲刷严重，造成端面消耗加剧。2.4侧面氧化

　　在温度超过400℃时，氧化即能渗入石墨表面发生氧化。在温度超过550～600℃时氧化加剧。石墨电极温度越高，石墨电极氧化越快，如图2所示。石墨电极附近的氧浓度和表面周围的气流速度对石墨电极氧化的影响比较明显，如图3所示。

　　1.4其他因素

　　钢包炉的单位能耗和处理时间对石墨电极消耗有影响。正常的情况下，电耗越高，加热时间越长，电极消耗越高。如图4.1。4.2所示。钢包精炼用石墨电极的使用具有间歇性操作的特性，电极承受急冷急热的热冲力，极易发生散落现象。

　　2改进措施

　　在LF炉生产中影响电极消耗的因素很多，有电极本身的质量原因，也有实际生产中的各种因素。根据重钢80tLF炉的设备与生产实践情况,提出以下降低电极消耗的措施：

　　（1）建议电极生产厂家改进电极机械加工和组装的过程中公差配合，提高电极质量。

　　（2）按照规定进行电极的吊装及接长操作；及时清理预制炉盖电极孔周围的灰渣；清理钢包上口边缘粘结钢渣，保持钢包上沿平整等，防止电极以外折断。

　　（3）操作过程中必须避免使用过大的电流，最大供电电流≤24.5KA；提高造渣埋弧操作水平；优化埋弧升温过程中的底吹氩控制，防止底吹氩过大造成钢渣对电极端面的严重冲刷。

　　（4）LF炉的炉门和加料门除了在工作时应保持关闭状态；随时调整除尘阀的阀开度,保持精炼炉盖与钢包之间有很好的密封,保证炉内微正压下的还原气氛。

　　（5）降低单位能耗；加强设备的维护和生产管理，尽量保持精炼炉连续运转，提高生产率。

　　3改进效果

　　从2006年对LF炉采取上述措施以来，经过长期的观察发现，电极断裂的频率明显减少，电极断裂从2005年的20次降到2006年的3次。统计结果显示，电极消耗由0.65kg／t钢降低为0．45kg／t钢，电极折断由27％下降到4.5％，端面消耗由20％下降到3％，取得了较好的效果。

　　4结束语

　　在实际生产过程中,影响LF精炼炉电极消耗的因素很多,正在进一步分析和采取措施,以期使电极消耗进一步降低。