Что означает плотность тока для графитовых электродов HP?

Плотность тока — это ток, который проводит электрод на единицу поперечного сечения, в амперах на квадратный сантиметр (А/см²). Электроды HP (высокая мощность) рассчитаны на ток 17–22 А/см². Этот диапазон является инженерным заявлением, а не показателем продаж: он отмечает диапазон, в котором удельное сопротивление, тепловое расширение и конструкция соединений по-прежнему соответствуют предположениям, с учетом которых они были разработаны. Если вы превысите его, то режимы отказа не просто ухудшятся, а изменят тип. Пройдите намного ниже него, и завод заплатит за поперечное сечение, которое никогда не использует. В этой статье рассказывается, что измеряет это число, как его рассчитать и где находятся практические ограничения.

Плотность тока – это ток, разделенный на площадь, через которую он проходит. Две печи могут потреблять одинаковый вторичный ток и располагаться в разных местах напротив окна ВД, поскольку диаметр определяет знаменатель. АнГрафитовый электрод HP 400 мм.Колонна и колонна диаметром 600 мм, пропускающие одинаковые силы тока, не выполняют одинаковую работу, и рассмотрение их как эквивалентных является одной из наиболее распространенных ошибок при выборе размеров при закупках.

Важную роль играет поперечное сечение тела, а не соска. Ток поступает через соединение, но тело проводит его почти по всей длине столба, и в корпусе развивается резистивный нагрев и температура поверхности.

Единица тоже имеет значение. Некоторые стандарты заводов и таблицы поставщиков работают в А/мм², а не в А/см², и между ними находится коэффициент в сто, что достаточно, чтобы превратить соответствующую рабочую точку в бессмысленную, если цифру скопировать без преобразования. Каждый раз конвертируйте перед сравнением.

Число контролирует сразу три вещи: сколько тепла генерирует колонка на единицу объема, насколько горячая поверхность работает и насколько сильно работает интерфейс ниппеля. Вот почему окно зависит от марки и почему электрод ВД нельзя просто заменить на рабочую точку, рассчитанную для другой марки.

Арифметика короткая, и сложность заключается во входных данных, а не в формуле. Плотность равна току, делённому на площадь поперечного сечения. Площадь равна π, умноженному на половину квадрата диаметра, при этом диаметр выражается в сантиметрах, поэтому результат получается непосредственно в см².

Требуются четыре входа: ток, который фактически несет один электрод, взятый со вторичной стороны и схемы схемы, а не с паспортной таблички первичной стороны; диаметр в миллиметрах, переведенный в сантиметры; полученная площадь; и решение о том, какое условие оценивать - расплавление, рафинирование в плоской ванне или самый длительный устойчивый период высокой температуры плавки.

Четвертый вход решает, полезен ли ответ. Плотность следует за краном, и печь часть тепла тратит на одно, а часть на другое. Оценка среднего значения скрывает пик, а именно пик повреждает электроды. Оцените самый высокий постоянный ток, который будет воспринимать колонка, затем проверьте среднее значение, чтобы понять термоциклирование, которое она поглощает.

Расположение цепей меняет арифметику. В обычной трехэлектродной печи переменного тока вторичный ток делится на три столбца, поэтому ток на электрод не является общим. В одноэлектродной схеме постоянного тока весь ток проходит через один столбец. Мельница, которая применяет трехфазную арифметику к печи постоянного тока или наоборот, дает далекие результаты от реальной цифры.

Лестница классов рисуется сначала по плотности тока, а затем по материалу. Электроды RP рассчитаны на ток ниже 17 А/см². Электроды ВД занимают 17–22 А/см². Электроды UHP рассчитаны на ток 18–25 А/см². Числа перекрываются вверху одного класса и внизу следующего, что сделано намеренно: рабочая точка при 18 А/см² может поставляться как HP или UHP, и тогда выбор зависит от остального тепла, а не только от плотности.

Что отличает нижние сорта, так это содержание игольчатого кокса и его свойства. HP имеет более высокий коэффициент игольчатого кокса, чем RP, и более низкий, чем UHP. Это проявляется в двух цифрах, которые имеют значение на поверхности и в соединении: коэффициент теплового расширения 1,6–2,4 ×10⁻⁶/градус для HP, против 2,2–2,9 ×10⁻⁶/градус для RP и 1,1–1,5 ×10⁻⁶/градус для UHP, а также удельное электрическое сопротивление, указанное на уровне Меньше или равное 6,5 мкОм·м для HP и УХП.

Меньшее расширение означает меньшую разницу движений между корпусом и ниппелем при нагревании и охлаждении колонны; более низкое удельное сопротивление означает меньше тепла, выделяемого в колонне. Вместе они позволяют электроду HP находиться при токе выше 17 А/см² без термического разгорания соединения и объясняют, почему такая же плотность на электроде RP является неправильным применением, а не преувеличением.

HP — марка для печей-ковшей, электродуговых печей средней мощности и плавки специальных сталей. В сталеплавильном производстве ЭДП обычно используются как ВД, так и СВД, их диаметры обычно находятся в диапазоне 400–600 мм. Выбор внутри этого диапазона зависит от рабочей точки: колонна, рассчитанная на печь, работающую внутри окна, ведет себя совершенно иначе, чем колонна, рассчитанная на печь, которая отдает тепло вблизи верха, и для последней обычно лучше увеличить класс, чем увеличить только диаметр.

При токе выше 22 А/см² электрод не выходит из строя сразу, поэтому перерегулирование легко не заметить, пока оно не появится в качестве схемы технического обслуживания. Три эффекта движутся вместе.

Во-первых, это поверхностное окисление. Температура поверхности повышается с увеличением плотности, а графит окисляется быстрее по мере нагревания. В электродуговой печи окислители присутствуют в количестве: кислород в атмосфере печи, углекислый газ, влага из шихты и шлаковые компоненты в линии ванны. В результате поперечное сечение самых горячих частей колонны уменьшается, что еще больше увеличивает плотность того, что осталось. Процесс питает сам себя.

Второе – совместное прогревание. Ниппель и розетка проводят полный ток через меньшую часть, чем корпус, а контактный интерфейс увеличивает сопротивление. При более высоком токе интерфейс нагревается сильнее, корпус и вилка расширяются на разную величину, а боковые стороны резьбы воспринимают нагрузку, не предусмотренную конструкцией. Разрушение соединения при высокой плотности представляет собой проблему теплового расширения, а не механического.

Третье – поломка. Колонна, потерявшая поперечное сечение в результате окисления, с горячим соединением, имеет меньший запас прочности при повторном зажигании дуги или раскачке печи. Поломка — это видимое событие; окисление и нагрев суставов — причины, которые незаметно накопились заранее.

Потребление движется со всеми тремя. Потери на боковой стенке и потери на наконечнике увеличиваются, когда поверхность нагревается сильнее и на колонку требуется больший ток, чем указано в спецификации. Это следствие применения, а не дефект продукта, и право собственности должно быть четко указано: электрод ВД, проходящий над окном, не соответствует техническим требованиям, и стороной, выбравшей эту рабочую точку, является завод, а не поставщик.

Полоса не представляет собой единую линию, и ее края зависят от того, как построена колонна и как работает печь.

Больший диаметр снижает плотность при том же токе. Это выглядит как бесплатное улучшение, пока не будет рассмотрена остальная часть картины: колонна большего размера обеспечивает большую площадь поверхности для окислительной атмосферы, несет больший вес на кран и зажим и создает более высокие изгибающие нагрузки на соединение при наклоне печи. Диаметр — это рычаг, а не решение.

Размер соска привлекает покупателей, которые выбирают размер только по диаметру тела. Соединения поставляются с резьбой Т3, Т4, Т5 и Т6 серии 250–600 мм, при этом соединение пропускает тот же ток, что и корпус, через меньшую секцию. Столбец в верхней части окна ВД с соединением, рассчитанным на меньший ток, ограничен соединением, и запасная емкость корпуса не помогает. Страницы диаметров, такие какГрафитовый электрод HP 550 мм.Диапазон показывает, сколько стоит повышение с точки зрения обработки перед совершением.

Рабочий цикл является третьей переменной. Печь, поддерживающая высокую температуру плавки в течение длительного непрерывного периода времени, накапливает тепло в колонне и соединении, в то время как печь, работающая короткими импульсами с частыми отключениями электроэнергии, требует большего количества термоциклов. Оба прижимаются к окну с разных сторон, и журнал работы — единственное место, где видно оба.

Практическая версия представляет собой рутинную работу, которую большинство заводов могут использовать без нового оборудования. Возьмите самый высокий устойчивый вторичный ток на электрод из журнала эксплуатации, преобразуйте диаметр в сантиметры, вычислите площадь, разделите. Сделайте это для крана, на котором печь находится дольше всего непрерывно, а не для того крана, которого она достигает ненадолго при плавлении.

В пределах 17–22 А/см² класс используется в соответствии с указанными параметрами, а любые оставшиеся проблемы относятся к другой переменной: состоянию соединений, сочетанию зарядов или повреждениям при обращении. При длительном значении тока выше 22 А/см² стоит рассмотреть четыре последовательных шага: увеличить диаметр, перейти к UHP, сократить период длительного сильного тока или пересмотреть практику плавки, чтобы печь быстрее достигла плоской ванны. Замена марки при одном и том же диаметре не входит в их число, поскольку не меняет плотность.

Если ответ ниже 17 А/см² при наличии HP, пропускная способность мельницы не используется. Это не опасно, но это затраты, которые проявляются в погрузочно-разгрузочных работах, времени работы крана и износе соединений, а не в счетах за электроэнергию. Конец диапазона малого диаметра, такой какГрафитовый электрод HP 250 мм.Размеры, используемые при работе с малой мощностью и в ковше, следуют той же арифметике с меньшим знаменателем.

Плотность тока рассчитывается по номиналу трансформатора или по измеренному току?

Из измеренного вторичного тока на электрод, где бы он ни был доступен, и из номинала только в качестве плановой оценки. Рейтинг описывает то, что может выдать трансформатор, а не то, что печь потребляет на данном кране с данной загрузкой. Печь редко работает с паспортным пределом в течение всего плавления, поэтому плотность, основанная на номинальной мощности, завышает рабочую точку.

Всегда ли более высокая плотность тока означает более быстрый расход электрода?

Нет, и отношение к ней как к прямой линии приводит к неверным решениям. Потребление зависит от температуры поверхности, воздействия окисления, стабильности дуги и состояния соединения, а также от силы тока. Колонна в верхней части окна с хорошо подобранным стыком может потреблять меньше энергии, чем колонна ниже в окне с горячим стыком и сильным окислением шлаковой линии.

Может ли электрод высокого давления работать с током выше 22 А/см² в течение коротких периодов времени?

В большинстве печей случаются короткие отклонения, которые поглощаются тепловой массой колонны. Важно то, устойчивое или преходящее. Кратковременный пик при расплавлении — это не то же самое, что полный нагрев при высокой температуре, и в результате длительного корпуса накапливаются повреждения. Если журнал показывает регулярные устойчивые периоды выше 22 А/см², рабочая точка вышла за пределы класса.

Определяет ли только диаметр электрода плотность тока?

Нет. Диаметр определяет поперечное сечение, но плотность — это ток, деленный на это поперечное сечение, поэтому текущая сторона отношения имеет равный вес. Две мельницы, работающие с одинаковым диаметром на разных отводах, сидят с разной плотностью, а мельница, которая увеличивает диаметр без изменения тока, просто перемещается ниже в окне. Размер соединения, стабильность дуги и рабочий цикл также влияют на результат.

• Плотность тока — ток на единицу поперечного сечения тела в А/см²; HP указано на уровне 17–22 А/см², RP ниже 17, UHP на уровне 18–25.
• Рассчитайте на основе измеренного вторичного тока на электрод и диаметр корпуса, а не на паспортной табличке трансформатора, и перед делением преобразуйте мм в см.
• Над окном окисление, нагрев суставов и поломка растут вместе, а следом за ними и расход.
• Диаметр, размер ниппеля (T3–T6) и рабочий цикл — все это превышает практический предел; сопоставьте сустав с током, а не только с размером тела.

Если расчет оставляет открытый вопрос, отправьте рабочую точку, а не описывайте ее: расположение печи, кран и фактический ток колонны, рабочий диаметр и размер соединения. Мы еще вернемся к вопросу о том, подходит ли HP для этой задачи, какая комбинация диаметра и ниппеля подходит и что будет показывать сертификат подлинности для соответствующих свойств.

Если потребность все еще формируется, тостраница контактовпринимает запрос с теми же полями, что и в шаблоне ниже.

Диаметр электрода (мм):

Видимая оценка (RP/HP/UHP):

Длина (мм):

Тип ниппеля (T3/T4/T5/T6):

Ежемесячное количество (т):

Порт назначения:

Планируемая мощность трансформатора (опционально):

Отправьте заполненный шаблон наWhatsApp: +86 155 1882 4805для скорейшего ответа илиЭлектронная почта: inquiry@zaferroalloy.comесли запрос должен находиться в почтовом ящике для закупок. Каждая партия поставляется с сертификатом подлинности и независимой инспекцией в соответствии с ISO 9001 и SGS или BV, классифицированными по коду HS 8545.11.

• Что вызывает окисление графитового электрода при работе высокотемпературной электродуговой печи?- Механизм потери боковой стенки, заключающийся в ускорении плотности тока.
• Как тепловое расширение графитового электрода влияет на производительность при резких изменениях температуры печи?- Почему КТР влияет на поведение соединения при неравномерном нагреве колонки.
• Как сталелитейным заводам следует оценивать удельное сопротивление графитового электрода перед закупкой ЭДП?- Другая половина картины потери мощности и как ее прочитать перед заказом.