【48812】矿热炉中电弧对自焙电极腐蚀原理、电极耗费计算公式及办法

发表时间: 2024-04-27

  以CO、CO2等为气体介质的等离子电弧压降为10V/cm。总腐蚀质量为:

  其间:γo为电极资料提高热,γo=59.9KJ/g联立式(3)、(5)和(6)得:

  C为差错自焙电极提高温度为3652℃,当x=0时,可计算出电极加热至提高温度的时间。电弧的放电时间为:

  阴极斑驳在洛伦兹力效果下运动至其它区域,然后构成了整个电极的腐蚀进程。这两个物理进程在时间上替换存在,空间上并存。

  在放电一段时间后,电弧在洛伦兹力产生的加速度效果搬运至下一个具有较低逸出功的方位做放电,构成新的阴极斑驳。

  电极外表通过电弧等离子体加热将会在阴极斑驳区域抵达电极的相变温度,但碳制非金属电极与金属电极不同,不会在阴极斑驳部位呈现熔池,即不会呈现液碳,而是直接提高至气态的碳颗粒;与此同时提高所产生的碳颗粒在洛伦兹力的效果下向违背弧根中心的方向运动,构成溅射;石墨外表在加热及溅射的进程中其同态碳颗粒及气态碳颗粒都会在电弧的效果下与炉内气氛产生化学反应,上述进程构成了电弧对电极资料的腐蚀进程。

  而阴极斑驳在继续加热进程中,终究会到达电极资料的相变温度,终究脱离电极外表。

  因而咱们将电弧对电极资料的腐蚀进程分为两个部分:电极阴极斑驳加热至提高温度的进程和提高开端至斑驳消亡的进程。

  依据上述电ຫໍສະໝຸດ Baidu腐蚀原理,假定阴极斑驳在t1时间到达提高温度,单个斑驳的放电时间为t2。

  在0t≤t1时,电极阴极斑驳被加热至提高温度,该阶段无资料提高;在t1t≤t2时电极阴极斑驳被继续加热而且随同有资料提高。

  电极提高进程中满意能量守恒规律,此刻阴极斑驳部位电弧等离子体传入热通量悉数用于电极资料提高。

  从现场拍照图片调查,能够显着看出矿热炉电极耗费与电弧炼钢炉电极耗费的不同。

  矿热炉中电极旁边面无显着变形,阐明其旁边面的碳元素参加化学反应的量较少,首要的耗费是由电弧腐蚀构成的;而电弧炼钢炉电极呈倒锥形,阐明其旁边面产生了很多的化学反应。

  从根本传热原理动身,首要讨论电弧对电极的腐蚀原理并对其构成的耗费量进行定量操控。

  电极作为电能转化为热能的载体,把人电流源源不断地输送到矿热炉中,是影响矿热炉出产和运转目标的重要组成部分。

  在矿热炉运转的进程中常随同着电极的耗费,其耗费量己经占有本钱的很大一部分。

  电极的烧蚀产生在阴极斑驳部位,因而有必要了解阴极斑驳的构成原因以及斑驳的搬运原理。

  在电极两头施加必定电压就可使气体电离,跟着电离程度的添加,气体中导电粒子的数目不断增多,电极间的气体在某一时间会被击穿然后构成导电通道,及生成电弧。

  而气体电离的原因是电极上具有较低逸出功的部位会发射热电子,该部位咱们一般称之为阴极斑驳,当其到达白热状况时,电子的动能大于阴极资料的逸出功,向空间中发射电子。

  假定电极资料的热传导是各向同性的,因而可将上述热传导进程简化为一维导热问题:

  因为电极斑驳处的焦耳热远远小于从等离子传入的热通量q,因而可将焦耳热忽略不计。依据规律,将q作为导热微分方程的边界条件:

  因为石墨电极阴极斑驳只要在到达相变温度时,才会由固态变为气态,引起电极的耗费。

  矿热炉电极的耗费与电弧炼钢炉相同,也分为两个部分:连续性耗费和非连续性耗费。

  电极端面在电弧等离子体效果下构成的电极耗费首要表现形式为在电极端面构成一个个斑驳和电极旁边面化学反应构成的电极耗费。

  在电弧炼钢炉中关T电极耗费现已做了很多的研讨,共同以为电极旁边面的化学反应占电极耗费的首要部分约50~70%,其次为电极端面电弧腐蚀占25%~40%,再次为非正常耗费。


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