电弧炉石墨电极耗费的核算方法

时间：2021-04-06

石墨电极是电弧炉供电短网的最后一部分,通过石墨电极的末端发生强烈的电弧熔化炉料和加热钢液,即电极是把电能转化为热能的中心枢纽,电极工作时要受到高温,炉气氧化以及塌料碰击等效果,尤其是两根电极衔接处,要比其它地方电阻大、导电系数低,易脱扣、氧化、脱落、折断,因此造成电极的较大耗费,并且延长了锻炼时刻,降低了生产率。
1982年Bowman将电极正常耗费分为前端耗费和旁边面耗费,二者可以用以下公式核算：
电极正常耗费：CE=Cγ+Cs

前端耗费：Cγ=Vγ·TOntap/W,Vγ=Kγ·I2/dnγ
式中：TOntap———电炉送电时刻,h；
W———电炉出钢重量,t；
Vγ———电极前端耗费速度,kg/h；
Kγ———前端耗费常数(Bowman对沟通电弧炉给出Kγ=0.0361及n通常取0.58)；
I———电弧电流强度,kA；
dγ———电极前端直径,m。
旁边面耗费：Cs=Vs·TTop-Top/W,Vs=3Ks·S
式中：TTop-Top———电炉锻炼周期,h；
W———电炉出钢重量,t；
Vs———电极旁边面耗费速度,kg/h；
Ks———氧化耗费速率,kg/(m2·h)；
S———电极炉内氧化表面面积,m2。
目前在生产过程中,Bowman电极耗费模型得到了广泛的认同,王懂事等人以为锻炼工艺一旦安稳,供电的电流对电极单耗的影响较大,并依据Bowman模型得到60 t EAF电流对电极耗费及锻炼时刻的影响,见表1。
表1 电流对电极单耗及锻炼时刻的影响
一般以为,在锻炼过程中核算电极耗费有净耗和毛耗两个并存的概念,净耗是指锻炼中电极被高温提高、氧化和参加反应耗费掉的技术性耗费；毛耗则是净耗与未参加完锻炼而丢失的和,也就是说,前面所提及的石墨电极耗费模型仅仅为技术性耗费,即归类于净耗。高占彪等人以为现阶段钢铁行业主要以以下两种方法来核算石墨电极耗费量。
（1）产值法
产值法是以一定时期产出的钢水量(制品)为基数,以同期内石墨电极的投入量扣除炉上剩余量为耗费量。
吨钢石墨电极的毛耗
MM=MZ/MG
吨钢石墨电极的净耗：
MJ=MC/MG
式中：MZ———电极的总耗费量(投入量-炉上剩余量),kg/t；
MC———电极的纯耗费量(投入量-炉上剩余量-丢失量),kg/t；
MG———钢水的制品量,t。
（2）电耗法。
电耗法是以一定时期内纯加热时刻的电耗累计量为基数,以同期内石墨电极的投入量扣除炉上剩余量为耗费量(LF炉则以每升温1℃耗电和电极来核算)。
每千瓦小时电极的耗费量：
MX=1000×MC/QH
式中：MC———电极的纯耗费量(投入量-炉上剩余量-丢失量),kg/t；
QH———纯加热时刻内的电耗累计量,kW·h。
现阶段钢铁企业在核算电极损耗量时,一般将未参加完锻炼而丢失掉的量也同时计入,这样可以更为全面的反映电弧炉炼钢生产过程中损耗的重心和要害点,从而找到工艺参数上的缺乏点加以解决。

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词条
词条说明
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