铁合金工艺学-3.电极及其使用要点课件

第三章第三章 电极及其使用电极及其使用第三章 电极及其使用13.1 电极的作用、分类及其性能电极的作用、分类及其性能3.1.1 电极的作用及要求电极的作用及要求 电极是电炉的重要部件，是短网的一部分。依靠电极把经过炉用变压器输送来的低电压和大电流送到炉内，通过电极端部的电弧、炉料电阻以及炉内熔体，把电能转换成热能而进行高温冶炼。因此保持电极处于完好正常状态，对减少电极事故发生具有重要意义。电极材料必须符合下列要求：有良好的导电性，比电阻要小，以减少电流通过电极时的电能损失，减少短网压降，提高有效电压，提高熔池的功率。线膨胀系数要小，当温度剧烈变化时，不易变形，不因温度变化带来内应力产生细小的裂纹增大电阻，并且有良好的导热性。3.1 电极的作用、分类及其性能3.1.1 电极的作用及2要有足够的机械强度，矿热炉的电极在使用过程中要受到拉、压、弯和应力的作用。含杂质要低，电极材料中含有沾污合金的省害杂质含量尽可能少。价格便宜，制造方便。炭质材料来源广泛、价格低廉且同时具备上述各方面要求，因此铁合金电炉的电极目前都是用炭素利料制成的。3.1.2 电极的简史电极的简史 1810年戴维从伏打电堆中的电流通过与之接触的木炭棒得到了电弧但这个发明长期未能在工业上得到应用。1879年西门子等得到了第一个电弧炉的专利权，这个在电弧炉中的导电体采用人造炭棒电极。1893年，艾奇逊等人发现在电炉中炭可转变为石墨，生产了石墨电极，这种石墨化电极目前一直在采用。1909年泽德贝尔格发明制造了自焙电极，至今仍广泛的应用在铁合金的生产中。要有足够的机械强度，矿热炉的电极在使用过程中要受到拉、压、弯3 碳质电极按其加工制作工艺的不同可分为三种：炭素电极、石墨电极和自焙电极。炭素电极是以低灰分的无烟煤、冶金焦、沥青焦和石油焦为原料，按一定的比例和粒度混合后加入黏结剂沥青和焦油，在适当的温度下搅拌均匀后压制成型，最后在焙烧炉中缓慢焙烧而制得。石墨电极主要是以石油焦和沥青焦为原料，制成炭素电极后，再放到温度为20002500隔绝空气的石墨化电阻炉中，经石墨化而得到的，广泛应用于含铁很低的工业硅和含碳很低的精炼产品中。自焙电极是用无烟煤、焦炭以及沥青和焦油为原料，在一定温度下制成电极糊，然后把电极糊投入到已装接在电炉上的、用钢板做成的电极壳中，经烧结焦化而成，广泛用于矿热炉上，生产硅铁、高碳锰铁、高碳铬铁、硅锰合金、硅钙合金等均采用自焙电极。3.1.3 电极的分类电极的分类 碳质电极按其加工制作工艺的不同可分为43.1.4 电极消耗量电极消耗量 冶炼合金的品种不同，电极的消耗也不同。在铁合金生产过程中，影响电极消耗的因素很多，如电极的种类、性质、冶炼操作等均能影响电极消耗。随着产品单位电耗的增加、电流密度的增加，电极消耗量也相应增加。3.1.5 电极的主要性能电极的主要性能 三种电极的主要性能列于表3-1中。希望电极的比电阻、线膨胀系数小些，热导率、电导率抗压强度、抗弯强度、抗拉强度大些，由表可见石墨电极较好。电阻率是电极的最重要性能，图3-1是石墨电极和炭素电极的电阻率随温度变化的情况。由图可见，石墨电极电阻率比炭素电极小。而炭素电极的比电阻随温度升高逐渐减小。焙烧好的自焙电极是很均匀的非晶体的炭素电极，因而在性能上与炭素电极差不多。图3-2为石墨电极和炭素电极的热导率与温度的关系。由图可见，石墨电极热导率比炭素电极大，但随温度升高而减小，相反，炭素电极的热导率随温度升高而增加。3.1.4 电极消耗量 冶炼合金的品种不同5表表3-1 电极的主要性能电极的主要性能表3-1 电极的主要性能6图图3-1 石墨电极和炭素电极的石墨电极和炭素电极的电阻率与温度的关系电阻率与温度的关系图图3-2 石墨电极和炭素电极的石墨电极和炭素电极的热导率与温度的关系热导率与温度的关系 图3-1 石墨电极和炭素电极的电阻率与温度的关系图3-2 7 在电极直径为900mm的现有硅铁电炉上用电工测量方法，测出铜瓦和电极之间的接触电阻为0.04110-3，而铜瓦至料面这段长为0.8m的电极的电阻为0.09710-3。利用这些数据求出电极工作端露出料面部分的电阻率为：由于烧损的缘故，电极截面积变小了，故系数采用0.95。尽管自焙电极的某些性能不如其他两种电极(例如比电阻等)，但可采用加大电极直径的方法予以弥补，这也符合矿热炉所需低电流密度和大电极直径的要求。实际上，制造大直径的石墨电极在工艺上有困难，一般都不能制造直径大于600mm的石墨电极。而自焙电极直径可以制造得更大些，可满足冶炼的需要。在电极直径为900mm的现有硅铁电炉上用电工83.2 自焙电极的制作自焙电极的制作电极壳是由薄钢板制成的圆筒，它的作用一是作电极糊烧结的模子并提高电极的强度；二是当电极未烧结好时能承受大部分电流。电极壳是由薄钢板焊的圆筒。电极壳是由薄钢板焊的圆筒。为提高电极的机械强度和分担圆筒可能承受过大的电流，在电极壳内等距离连续地焊接若干个肋片，每个肋片上还作成34个切口，将各切口的小三角形舌片分别交错地向两侧折弯约3045角，形成小三角孔，如图3-3所示。上下两节电极壳的连接方式如图3-3所示。电极壳的钢板厚度、肋片数量和肋片高度，随电极直径的增大而增加，见表3-2。自焙电极也叫泽德尔贝格电极，广泛的应用于铁合金生产中。自焙电极是由电极壳和电极糊构成的。3.2.1 电极壳电极壳3.2 自焙电极的制作 自焙电极也叫泽德尔贝格9图图3-3 电极壳示意图电极壳示意图表表3-3 电极壳尺寸和每米电极的重量电极壳尺寸和每米电极的重量图3-3 电极壳示意图表3-3 电极壳尺寸和每米电极的重103.2.2 电极糊电极糊 制造电极糊的原料有固体炭素材料和黏结剂。固体炭素有无烟煤、焦炭(冶金焦或石油焦和沥青焦)及石墨电极切屑。黏结剂有沥青和煤焦油。电极糊中的黏结剂在烧结过程中分解并排除挥发物残留碳转变为坚固的焦炭网、起焦结作用，使自焙电极形成坚硬的整体。对制造电极糊主要原料的要求如下：无烟煤。灰分含量要小于10%，无烟煤需要竖窑或回转窑在隔绝空气的条件下进行高温燃烧。燃烧温度约为1200，燃烧时间为1824h。焦炭。冶金焦的灰分含量要小于14%，使用时需经燃烧或烘干；沥青焦和石油焦的焦灰分量均小于1%，沥青焦的挥发物含量通常小于1%，而石油焦挥发分含量要小于7%，两种焦均需煅烧后才能使用。黏结剂。沥青根据软化点的高低又分硬沥青、中沥青和软沥青。生产电极糊通常采用的是中沥青。煤焦油要求水分含量小于4%，灰分小于0.15%，游离碳小于10%。煤沥青和煤焦油需经加热脱水后使用。3.2.2 电极糊 制造电极糊的原料11 对电极糊的要求如下：对电极糊的配方需考虑各种固体料的配比、粒度组成、黏结剂的软化点和加入量。固体料配比。矿热炉自焙电极所用的电极糊分开口炉用的标准电极糊和封闭炉用的封闭电极糊两种。电极糊所用原料条件不同，配方也会有差异。表3-3和表3-4分别列出电极糊的配方和成分控制。表表3-4 电极糊的配方实例电极糊的配方实例表表3-5 电极糊标准电极糊标准 对电极糊的要求如下：对电极糊的配方需12粒度组成。电极糊的固体料中大颗粒的粒度应为15mm以下，混合料中的小颗粒数量为5060%。控制粒度组成的目的是使颗粒间互相填充最为密实，以获得致密、强度高和导电性好的自焙电极。电极糊中的粗粒越少，则焙烧后的强度越大。黏结剂的软化点。标准电极的软化点糊控制在65左右，封闭电极糊的软化点控制在57左右。软化点过高，电极不易烧结，软化点过低，则容易过早烧结。黏结剂加入量。黏结剂加入量要适当，过少时电极糊黏结性不够，会出现电极过早烧结，易产生硬断事故。过多时电极不易烧结，会产生固体颗粒与黏结剂分层现象，容易产生电极漏糊和软断现象，通常黏结剂的加入量为固体料的2024%。电极糊烧结后的性能列于表3-5中。表表3-6 电极糊烧结后的主要性能电极糊烧结后的主要性能粒度组成。电极糊的固体料中大颗粒的粒度应为15mm以下，混合13 电极糊的生产流程见图3-4。先把按一定比例配成的固体炭素料加入混捏锅内，先干混1525min，然后加入约22%黏结剂的沥青和煤焦油等，再混捏40min。混捏的目的是充填固体料颗粒间隙，并使分散的固体颗粒表面涂上一层黏结剂而把颗粒黏结一起，混捏成均匀的糊料。混捏锅是利用蒸气或其他热源进行加热的，混捏的温度保持在120130之间。将混捏好的糊料经成型机成型，冷却后呈块状电极糊。生成出来的电机糊，在堆放、储存、运输和使用过程中，不许放雨淋或混入灰尘等杂质，以免降低电极糊的质量。图图3-4 电极糊生产流程图电极糊生产流程图 电极糊的生产流程见图3-4。图143.3自焙电极的烧结自焙电极的烧结3.3.1焙烧电极的热量来源焙烧电极的热量来源 在电炉冶炼过积中随着电极的消耗和下放，填加的电极糊逐渐下降，温度逐步升高，不断排出挥发物最后完成电极烧结过程。在电极焙烧过程中需要热量，焙烧电极的热量来源有三方面。(1)电流通过电极本身所产生的电阻热。其值按下式计算:Q4.1840.24I2Rt 式中 Q电阻热，J；I通过电极发热的电流，A；用来产生电阻热的电流 约占输人电流的3%5%；R电极本身电阻，t时间，s。(2)电极热端向上的传导热。电极的热端与冷端温度相差悬殊，热端的热量顺电极向上传导，使由上往下移动的电极糊被加热。(3)炉口的辐射热和气流的对流热。3.3自焙电极的烧结3.3.1焙烧电极的热量来源15 这三种热源中电流通过电极产生的电阻热是主要的，换句话说，焙烧过程是由电流所决定的。的。对封闭炉几乎没有第三种热源，因而封闭炉所用的电极糊固体料中的焦炭均采用导热和导电的石油焦、沥青焦和石墨电极切屑，并控制较低的软化点，借以提高自焙电极的烧结速度。3.3.2 自焙电极的烧结过程自焙电极的烧结过程 自焙电极的烧结过程，实质上是随温度的提高而使黏结剂逐渐分解排出挥发物的过程，电极在焙烧过程中的温度分布情况如图3-5所示，按该图可大致把电极的焙烧过程分为三个阶段。铁合金工艺学-316 第一阶段：温度由室外气温升至200电极糊由块状逐渐熔化至全部成为液态，此时，仅其中的水分和低熔点的成分开始挥发。第二阶段：温度由200升至600，此间，充分熔化了的电极糊中的黏结剂开始分解，气化，排出挥发物，尤其在大约400时进行得最为激烈，电极糊由塑态逐渐变为固态。第三阶段：温度由600升至800，在此阶段，少量的残余挥发物继续排出，经48h，当电极从铜瓦中出来后，电极烧结基本结束。第一阶段：温度由室外气温升至20017图3-6为开口式(a)和封闭式(b)低炉身还原电炉中的自焙电极焙烧区的示意图。电极糊中的挥发物主要从两个地方排出来：电极烧结过程中，随着黏结剂的热分解和排出挥发物，体积产生膨胀和收缩，电极和电极壳之间便产生缝隙，挥发物沿缝隙排出；气化温度比较低的成分，从电极壳上口逸出。图3-6为开口式(a)和封闭式(b)低炉身还原电炉中的自焙183.3.3 电极在烧结过程中物理化学变化电极在烧结过程中物理化学变化 (1)电极糊在烧结过程中，挥发物的含量、失重率与温度的关系如图3-7所示。由图可知，随着温度的升高，挥发物的含量逐渐降低。(2)电极糊在低温度时的比电阻很大，在焙烧过程中比电阻逐渐降低，见图3-8。当温度低于100时，由于沥青熔化，电极糊的比电阻上升，当温度为100700时，比电阻大幅度降低。当温度继续提高，比电阻将平稳地降低，900时为82 ，1000时为65 ，1200时为55 。3.3.3 电极在烧结过程中物理化学变化19 可见，大部分电流是通过铜瓦下部已烧结好的电极输入炉内，而铜瓦在电极糊未烧结好的部位时，电流则大部分通过电极壳输人炉内，这便有可能烧完电极壳而导致漏糊事故。（3）电极在烧结过程中强度逐渐增加，见图3-9。当加热温度低于400时，电极变软，机械强度下降、但当温度为400700时，电极机械强度急剧上升到最大值，继续加热到1200时也不再发生任何变化。可见，大部分电流是通过铜瓦下部已烧结20 电极烧结速度快慢影响电极的质量，某种电极糊在不同的加热速度下，电极的主要物理化学性能变化情况见表3-7。由表可见，烧结速度太快，孔隙率增加，导电性和机械强度都有降低。影响电极烧结速度的因素有电极下放的长度和间隔时间、冷却风量的大小，以及焙烧新电极时的负荷上升速度。电极烧结速度快慢影响电极的质量，某213.4 自焙电极的接长和下放自焙电极的接长和下放3.4.1 电极壳的接长电极壳的接长 电极壳在装接之前，必须进行检查，如果出现变形，应用矫正圈矫圆，凡变形严重且无法矫正过来或焊缝脱落和生锈严重的电极壳不应使用。新装上的电极壳要插入原已装好的电极壳上，并保持上厂两节垂直，且肋片需完全吻合对齐。接长电极壳应采用气焊焊接，焊接时，先在圆周的四等分处焊上四点然所再连续地焊好整个圆周，焊缝要密实、平整和均匀。带有钢带的电极，两根钢带应分别垂直地焊在电极壳的二等分处，并且随着电报的下放，每隔300400mm均衡地对焊两段，每段焊缝长度应不小于100 mm。在冶炼过程中随着电极的消耗和下放，需由上部相应地接长电极壳和填加电极糊。下面分别予以介绍。3.4 自焙电极的接长和下放3.4.1 电极壳的接长 22 3.4.2添加电极糊添加电极糊 电极糊添加前应进行破碎，其块度大小应以保证在两肋片之间顺利通过为准，否则容易出现后面将要叙述的电极糊悬料故障。电极糊的添加量应以由钢瓦上缘至料面的糊柱高度为准。糊柱高度的控制随电炉容量和电极直径的大小、炉子工作条件、电极糊的性质和季节变化情况而定，但主要取决于电极直径的大小。通常，按图3-10的曲线控制，可获得质量良好的烧结电极。随着电极直径增加，糊柱高度增加。一般来说，糊柱高度的控制：冬季比夏季略低些；封闭炉比开口炉略低些。糊柱表面的电极糊应保持边缘少许熔化的程度，这可通过调节电极冷却风量加以控制。糊柱高度可借端部装有灯泡并有尺寸标制的吊线量测，把持筒上缘至糊柱表面的高度可间接算出。3.4.2添加电极糊23 实践太明，按图3-10控制的糊柱高度可以获得质地致密、强度良好的电极。糊柱太高，电极糊中粗细颗粒易出现分层现象，或者出于糊柱的压力太大而胀坏电机壳。糊柱太低，则压力小填充性差，难获得致密的电极。填好电极糊后，用木盖将电机壳上口盖好，以防灰尘落人。实践太明，按图3-10控制的糊柱高度可以获得质地致密、243.4.3 电极的下放电极的下放3.4.3.1 电极要保持一定长度的工作端电极要保持一定长度的工作端 在熔炼过程中，如果电极始终保持一定长度的工作端，并且其消耗速度与烧成、下放速度相适应，则图3-5所示的电极内温度梯度的分布与铜瓦的相对位置就可以保持不变。这样，电极按一定的间隔时间和一定的长度下放，能使电极一直处于正常的烧结状态。然而，由于焙烧操作上的某些原因，电极埋入炉料变线，不能按规定时间及时下放电极时，容易引起电极过烧，电极内温度梯度相对于铜瓦上移，从而使铜瓦与电极接触不良出现打弧及至烧坏铜瓦；反之，如果电极填入变深，而迫使未烧好的电极提前下放这种场合容易发生漏糊和软断事故。所以不能忽视熔炼操作对电极正常烧结过程的影响。虽然，保持正常的熔炼操作有助于电极始终处于正常的烧结状态。这样就可以按规定的间隔时间和下放长度下放电极。3.4.3 电极的下放253.4.3.2 电极下放长度的计算电极下放长度的计算每相电极一昼夜下放长度按下式计算：式中 h每相电极一昼夜下放长度，mm；d电极直径，mm；电极糊的密度，按1.5g/cm3计算；Q 硅铁昼夜产量，t；P生产每吨硅铁电极糊消耗量，冶炼75硅铁时约为58kg，冶炼45硅铁时约为27kg。3.4.3.2 电极下放长度的计算式中 h每相电极一26 例例3-1 一台电炉，电极直径为一台电炉，电极直径为1000 mm，冶炼，冶炼75硅铁，昼夜产硅铁，昼夜产量为量为27t，每相电极一昼夜应下放多少，每相电极一昼夜应下放多少?根据上式，电极下放长度h为：由上式计算，每相电极一昼夜应下放约450mm。如果用顶紧式把持器，若每昼夜下放三次，每班下放长度约为150mm。经验数值为，无压放装置的开口炉每812h下放200 mm；有压放装置的开口炉和封闭炉每46h下放l00 mm。对于10003200 kVA矿热炉，每班下放一次，每次下放约150mm。由于冶炼操作某些原因，所需电极工作端的长度会有较大变化，因而就不能正常地下放电极，这便会引起电极的过烧或欠烧。在这种场合下，一方面要及时处理炉况，以恢复正常的电极工作端长度；另方面应调节电极冷却风量，以控制电极的烧结速度，或者适当改变下放的间隔时间和长度。例3-1 一台电炉，电极直径为1000 27 3.4.3.3 下放电极时应注意的事项下放电极时应注意的事项 (1)电极下放通常在出铁后进行，以避免由于电极的上下移动而破坏炉内正常冶炼进程和影响出铁与排渣。(2)下放电极时要降低负荷1015，以防止烧穿电极壳，因为当电极未烧结好时，电流几乎全部由电极壳通过。(3)下放程序。电极下放多采用油压的自动下放装置，图3-11为压放装置一例。压放装置的所有动作均采用液压传动，整个压放过程是采用程序自动控制的，其压放程序见图3-12。需要倒拔电极时，其程序与压放相反。3.4.3.3 下放电极时应注意的事项28 无压放装置的开口炉下放电极时，先移动钢带制动夹150mm至要下放的位置，再降低电流负荷并同时松开手轮，待下放后，紧好手轮。如果电极下放困难，可少许松开铜瓦，待下放后再将其紧好。无压放装置的开口炉下放电极时，先移动钢带制动夹293.5 自焙电极的事故及其处理自焙电极的事故及其处理 自焙电极常见的事故有电极糊悬料、漏糊、软断、硬断、电极过烧及欠烧等。电极事故的预防及正确处理是维持正常生产和节电的重要途径之一。3.5.1硬断及其处理硬断及其处理 电极在已烧结部分断裂称之为硬断，原因如下：原因如下：(1)电极糊质量不好，如灰分过高、挥发分过低，黏结力差造 成电极强度低。(2)电极烧结时在挥发段停留时问短，电极中气孔率高。(3)电极糊中混入泥土杂物等造成局部有杂物的截面减小，电 流密度增大或烧结不好，在此截面上发红突然折断。(4)电极糊柱因各种原团造成高温段上移，熔化过早，造成颗 粒分层，影响烧结强度。(5)炉况不好，电极上抬，炉子缺碳发黏，电极波动，电极升 降过频或捣炉操作等动作不当，使电极受外力产生裂缝而折断。3.5 自焙电极的事故及其处理 自焙电极常见的30 (6)停电后升负荷过快，造成热应力裂断，或停电时间过久，因激冷激热产生应力使电极裂开剥落而折断。硬断通常先有局部小裂隙发红，后来越来越亮，瞬间甚至发白打弧折断，断时有耀眼的弧光和响声，电流表突然回零。若断头很短，埋在料里较难判断，仅也可以从某相电极不易插下，刺火严重，电流表忽大忽无等现象来判断，可放圆钢插人进行试探。处理方法为：处理方法为：(1)大电炉断头仅200400mm时，若取出不便，但断头不在出铁门处时，可在出铁时将断头坐下，在此时加些石灰或硅石以加速消耗。若小电炉要设法取出。旋转炉体，可将炉体转一角度避开断头，让其自然消耗。(2)如断头长必须取出，然后下放电极，此时送电后不让打弧也不加料，让另两相电流帮助焙烧。也可在该相炉口木柴同时烘烤。此时给电要特别注意减少负荷，防止引起烧结不良漏棚软断。(6)停电后升负荷过快，造成热应力裂断31 预防方法为：预防方法为：(1)确保电极糊质量，避免外来杂质。控制冷却手段，正确掌握电极焙烧进程，增加电极强度。(2)因各种因素引起停炉时，对时间短的要停止电极冷却风机和减少冷却水量。对时间长的要按停电处理办法处理，如抬起电极200300mm，在电极周围加适量焦炭、活动电极等操作，以减少温度急变时对电极产生内应力。(3)长时间停电开始应2h左右活动一次电极，以防电极头与半融料黏结，使电极受到外力损坏。(4)停电后开始送电时一定要特别小心，要缓慢升负荷，避免电流过大冲击，产生热应力而裂断，一相电极断后更应注意另两相电极。预防方法为：323.5.2漏糊及其处理漏糊及其处理 液态或半液态电极糊从电极壳破损处流出称之为漏糊。此时要立即停电处理。否则可能造成整筒电极糊流入炉内，造成较大事故。轻的漏糊处易造成电极从漏糊处软断等事故。原因如下：原因如下：(1）电极壳与铜瓦接触不良，引起打弧击穿电极壳。(2)电极焙烧不良，一次下放过长，同时放电极后升负荷过急，电极壳上电流密度过大、发红刺火烧毁电极壳造成。(3)电极壳焊接质量不好，焊缝开裂。(4)电极定位板绝缘不好，或电极糊等导电物的相间引起导电打火烧穿电极壳。处理方法为：处理方法为：小的点滴漏糊可降低负荷，烧结一段时间后即可不漏。大漏糊要立即停电处理，小洞用耐火泥、石棉绳塞人堵住。在铜瓦以下漏时将洞堵住后倒放电极，用铜瓦夹住漏糊处，缓慢升负荷焙烧，观察无黑烟为止。大漏洞应将炉口漏出的电极糊全部清理掉，用铁皮打箍焊好，补加电极糊，并架木柴烘烤，待表面硬结才能送电，缓慢升负荷焙烧。3.5.2漏糊及其处理33 预防方法为：预防方法为：(1)电极壳的接长和焊接，必须严格按操作要求进行。(2)下放电极必须按规定进行，坚持少放勤放。下放后视烧结情况逐步给满负荷。通常放电极后20min才能给满负荷。(3)发现电极烧结慢时，要用糊柱高度、风量、冷却水量、下放电极间隔、调节几种不同性能的电极糊搭配等方法来调节烧结速度。3.5.3软断及其处理软断及其处理 电极未焙烧好处折断称之为软断。原因如下：原因如下：(1)电极糊挥发分含量过高，软化点偏高。(2)加电极糊时块度过大，造成电极糊架空，烧结过程中山现空洞。(3)电极壳厚度不够，承受不住较大应力而断裂。(4)电极壳脱焊。(5)漏糊后没及时停电，电流上升，造成电极壳在软硬交界处断裂。(6)电极消耗过快，电极下放间隔时间太短等电极焙烧不良因素，造成先漏糊继而软断。(7)电极一次下放过长，电极软、铜瓦夹不住，电极下滑没有及时停电，造成铁皮烧毁软断。(8)下放电极后升负荷太快。在软硬交接处受大电流冲击而断。预防方法为：34 软断常发生在下放电极后520min内，在新放下的电极处软断。处理方法为；处理方法为；立即将铜瓦松开倒放到原来位置，将流油处夹在铜瓦内，夹住原来的硬头。注意不能夹歪电极头。清理流出的电极糊，关小冷风及冷却水。观察情况送负荷。若夹住硬头较多，可基本给满负荷焙烧，且正常冶炼。若夹住的硬头少，降负荷焙烧。无论什么情况本相电极要间隔较长时间才能再放。若放下断头已接上，正常冶炼。若仍未接上，但经过这一阶段焙烧，断处已不流油，基本变硬，可将下面断头取出，按照电极硬断一样处理。若仍流油，仍要夹住硬头烧。难以处理时另焊一个铁皮在电极底部，重新加电极糊，按新电极一样焙烧。有时倒放铜瓦，夹住原来硬头电极拔不起来，可送电用电阻焙烧电极，其方法是抬起其他二相电极送电，用其他二相控制负荷。使断电极处于低电压、人电流下，用电阻热加速焙烧，焙烧良好即可投入正常生产。预防方法为：预防方法为：首先要注意一切使电极烧结不好电极变软的因素，并经常检查调整各项影响烧结的因素。放电极后升负荷不能粗心和操之过急。发现焙烧不好要降低负荷焙烧。经常检查电极糊质量变化，注意电极壳制作质量、电极下放长度和间隔，电极糊柱不要过高，或一次加入过多电极糊等。软断常发生在下放电极后520min内353.5.4悬料及其处理悬料及其处理 电极糊块在电极壳内悬住，使糊柱内出现较大空间的现象，称之为电极糊悬料。原因如下：原因如下：(1)糊柱上部温度过低，使电极糊不能熔化下沉。(2)电极糊块度大或塞在两助斤之间而卡体。电极糊悬料多发生在冬季或新开炉期间，并多见于封闭炉和糊柱太高的场合。如果悬料不及早发现并处理，待空电极壳进入铜瓦后会烧坏铜瓦和电极壳，出现电极脱落。通过每天测量糊柱高度的变化，就可发现电极糊是否悬料。当出现悬料时，可根据情况采取下列方法处理。处埋方法为：处埋方法为：(1)对封闭炉用木棒敲击电极，便悬料下落。(2)对于开口炉可停止送风，使悬料熔化下落。(3)用重锤从电极壳内砸落悬料。(4)对封闭炉必要时可停电，割开悬料处的电极壳，捅落或用油布燃烧使悬料熔化下落。3.5.4悬料及其处理 处埋方法为：36 预防方法为：预防方法为：(1)电极糊应打碎，以在两肋片间顺利通过为好。(2)糊柱上部温度不能太低，应保证靠近电极壳的电极糊稍许熔化状态。3.5.5过烧及其处理过烧及其处理 电极在铜瓦上半部呈塑性状态，这是正常的烧结过程，但有时出于在铜瓦以上的部位已过早的烧结好，这种现象叫电极过早烧结。这会造成铜瓦和电极接触不良打弧烧坏铜瓦，还易选成电极硬断。原因如下：原因如下：(1)铜瓦冷却水量少冷却不够。(2)电极冷风机闸门打开太小。(3)铜瓦与电极接触不良，引起打弧烧结加快。(4)电极糊过早软化(炉口温度高或电极糊软化点低)挥发分排出提前，大粒分层，使烧结加快。(5)炉况不好电极上抬，或还原剂过量，电极长时间插入过浅造成炉口温度过高。(6)炉料透气不好或炉口维护得不好，跑火机会多，电极烧结过快。(7)电极下放间隔太长，电极过烧结。预防方法为：37 处理方法为：处理方法为：(1)先降低该相负荷。同时加强冷却。(2)适当在该相处少加焦炭，加快电极消耗。(3)因电极糊原因就要用挥发分高、软化点高的糊，或加大电极糊块，使电极焙烧减慢。(4)必要时停电敲掉过长的电极。预防方法为：预防方法为：每次下放电极后要检查电极烧结情况如发现电极过红且铁皮已烧掉，要及早加大风量或铜瓦冷却水量，检查电极糊质量，找到原因对症处理。处理方法为：383.6空心电极的使用空心电极的使用 美国纽约联合碳化物公可。于1960年用空心电极，使电热法用的自焙电极得到进一步发展。如图3-13所示。用一根钢管在自焙电极的中心造成一个空腔，这根中间管子可按电极壳的连接方法，采用焊接或用螺丝进行接长。为了不让炉气逸出。将这根管子加以封闭，而且处于保护气体的保护下。空心电极的优点很多，如(1)可以通过这个空腔，在保证无灰尘和无损失下，把细颗粒的原料送到反应空间中；(2)可把炉料分开装炉，例如可以把碳量不足的炉料直接送到电极下面；(3)可以运送气体或保护气体，如CO、N2、Ar来影响反应；(4)可能用由电弧中腔中的电极跑出的气体稳定电弧。3.6空心电极的使用 美国纽约联合碳化物公可39铁合金工艺学-340铁合金工艺学-341