Introduction des méthodes modernes de fabrication de l'acier et consommation d'électrodes en graphite
Les méthodes modernes de production d'acier comprennent principalement la production d'acier par convertisseur, la production d'acier au four Martin et la production d'acier électrique.
La consommation d'électrodes en graphite dans la production d'acier au four électrique est principalement liée à la qualité de l'électrode elle-même, ainsi qu'aux conditions du four et au fonctionnement du procédé de fabrication de l'acier.
Les méthodes modernes de production d'acier comprennent principalement la production d'acier par convertisseur, la production d'acier au four Martin et la production d'acier électrique.
La méthode de fabrication de l'acier au four Martin a été quasiment abandonnée. La différence fondamentale entre la fabrication de l'acier au four électrique et celle au convertisseur réside dans le fait que la première utilise l'énergie électrique comme source de chaleur, tandis que la seconde, le four à arc électrique, est la méthode de fabrication de l'acier au four électrique la plus répandue.
Ce que l'on appelle généralement sidérurgie au four électrique fait principalement référence à la sidérurgie au four à arc électrique, car d'autres types de fours électriques tels que le four à induction, le four électroslag, etc. produisent moins d'acier.
La fabrication de l'acier au four à arc électrique (FAE) est une méthode de fabrication de l'acier qui génère de l'énergie électrique en énergie thermique dans la lumière de l'arc en déchargeant un arc électrique entre une électrode et une charge, puis chauffe et fond le métal et le laitier par l'action directe du rayonnement et de l'arc électrique pour fabriquer divers aciers et alliages.
La consommation d'électrodes en graphite dans la production d'acier électrique est principalement liée à la qualité de l'électrode elle-même, ainsi qu'à l'état du four (par exemple, four ancien ou neuf, présence de défauts mécaniques, production continue, etc.) et au fonctionnement de la production d'acier (par exemple, fusion de l'acier, durée d'insufflation d'oxygène, conditions de charge, etc.).
Seule la consommation de l'électrode de graphite elle-même est abordée ici, et son mécanisme de consommation présente les aspects suivants :
1. Consommation finale
Ces phénomènes incluent la sublimation du graphite causée par la haute température de l'arc électrique et la perte de réaction chimique entre la partie électriquement extrême et l'acier en fusion et le laitier.
Le taux de sublimation à haute température en fin de processus dépend principalement de la densité de courant traversant l'électrode et est lié au diamètre après oxydation de la partie latérale de l'électrode.
2. Oxydation latérale
L'électrode est composée de carbone, qui réagit avec l'air, la vapeur d'eau et le dioxyde de carbone dans certaines conditions. Le degré d'oxydation de la surface de l'électrode est lié à la vitesse d'oxydation unitaire et à la surface exposée.
En règle générale, l'oxydation de la face électrode devrait représenter environ 50 % de la consommation totale de l'électrode.
Ces dernières années, afin d'améliorer la vitesse de fusion des fours électriques, la fréquence des opérations de soufflage d'oxygène a été augmentée, ce qui entraîne une augmentation des pertes par oxydation des électrodes.
La rougeur du tronc de l'électrode et la conicité de son extrémité inférieure sont des phénomènes fréquemment observés lors de la fabrication de l'acier.
3. Perte de souche
Lorsque l'électrode est utilisée en continu pour la connexion des électrodes supérieure et inférieure, une petite section de l'électrode ou du joint (c'est-à-dire le corps résiduel) se détachera en raison de l'amincissement du corps par oxydation ou de la pénétration de fissures.
L'importance de la perte résiduelle est liée à la déformation de la jonction, à la structure interne de l'électrode, aux vibrations et aux impacts de la colonne d'électrode.
4. Décollement et chute de la surface
Lors du processus de fusion, la résistance aux chocs thermiques de l'électrode elle-même est faible.
5. Rupture d'électrode
Inclure la rupture du tronc de l'électrode et la rupture du joint.
La rupture de l'électrode est liée à la qualité et au traitement de l'électrode en graphite et du joint, ainsi qu'à l'opération de fabrication de l'acier.
Date de publication : 23 juin 2020