关于矿热炉用电极糊技术指标的探讨

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1、中国金属学会炭素材料分会第二十八届学术交流会论文集关于矿热炉用电极糊技术指标的探讨马历乔，冉万强，何世荣(民和光大炭素有限公司，青海海东810800)摘要：介绍了矿热炉用电极糊的性能分析方法，结合电极糊生产和使用实践，较为详细地研究讨论了目前能够了解到的所有的电极糊技术指标及其测试方法，希望能对电极糊厂家产品质量的稳定和提高有所裨益。关键词：矿热炉；电极糊；探讨；技术指标在矿热炉中，连续自焙电极的作用是将电能从变压器导入炉内的冶炼区，从而完成冶炼过程。连续自焙电极是由装入电极桶的电极糊，经熔化、焙烧致密化而形成的。在矿热炉的运行成本中，电极糊所占比例

2、很小，只有2％左右，但是却起着至关重要的作用，自焙电极被称为矿热炉的_心脏”。矿热炉的操作几乎都是围绕着为保证自焙电极的正常工作而展开的。为确保自焙电极始终处于良好的工作状态，不发生软断、硬断、流糊、过度氧化、掉头、开裂碎裂等异常现象，需要对矿热炉进行精心操作，比如按要求的程序进行加糊、下放电极等作业[¨，电极桶和筋板的设计要合理[21，在停炉和重新开炉时要对电极进行必要的维护【31。除此之外，电极糊的质量和性能的稳定性就成为保证自焙电极良好运行的最重要因素。在国内，日常测试用来控制电极糊质量的技术指标只有很少的几项。比如中华人民共和国黑色冶金行业标

3、准《电极糊YB／T5215—1996》中，只规定了6项技术指标。对于生糊只要求测试灰分、挥发分和延伸率；对于焙烧糊样，只要求测试体积密度、抗压强度和电阻率。而且这一标准自1996年以来就再也没有修订过。实践证明，上述6项指标并不能完全反映电极糊的使用性能，必须引入其他更能全面反映电极糊质量的技术指标，才能保证得到性能良好的矿热炉自焙电极。本文通过综合分析文献中介绍的电极糊性能分析方法，结合电极糊生产和使用实践，较为详细地研究讨论了目前能够了解到的所有的电极糊技术指标及其测试方法，希望能对260中国金属学会炭素材料分会第二十八届学术交流会论文集电极糊厂

4、家电极糊质量的稳定和提高有所裨益。1生糊技术指标电极糊生糊的技术指标主要是体积密度、灰分、挥发分、可塑性、流动性、延伸率、可压缩性、黏度等。生糊的关键指标是可塑性，实际上流动性、延伸率、可压缩性、黏度等反映的也都是电极糊的塑性行为。1．1体积密度、灰分和挥发分生糊的体积密度是将电极糊加热后装入模具，加压成型后通过称重和测量体积测定的。体积密度的大小与电极糊的组分有关。低密度电极糊往往是无烟煤基的，而以石油焦或残阳极为骨料的电极糊，具有较高的体积密度。实际上电极糊中加入越多的石墨，则具有越高的体积密度：电煅煤比普煅煤更有利于提高电极糊的体积密度。通过偏

5、光显微镜可以鉴别电极糊中存在的各种原料组分。当然，黏结剂的用量对体积密度影响也很大。灰分反映了所使用无烟煤种类和用量的信息，因为在总灰分中，无烟煤对灰分贡献最大。比如，当灰分发生重大变化时，通常说明所用的无烟煤类型和用量发生了变化。挥发分是控制糊料中沥青用量变化或沥青类型改变的有用参数。无烟煤的煅烧程度或无烟煤质量，在一定程度上也会影响挥发分。1．2可塑性141理想的电极糊应该具有良好的可压缩性，而且在100～500℃的液态下不发生偏析。可塑性试验是将一个圆柱形糊块缓慢加热，在加热终了时，通过测量最终样品的直径，用计算出的直径变化百分比来表示可塑性。

6、在某一时间段，可塑性是控制电极糊生产稳定性的最佳指标。混捏过程中出现的问题，可以通过可塑性值的变化得到检测。比如在几年前，有一个电极糊生产厂家改变了他们的混捏锅，决定往电极糊中添加一些油。图1表示这种变化之后电极糊可塑性的差异。两种电极糊样品的混捏程序相同。显然，变化之后的电极糊可塑性超出了要求范围，导致电极出现了问题。沥青用量在一定范围内时，可塑性是可控的，超出这个范围时，问题往往会出现。如果可塑性太大，电极糊流动，就好像配方中没有骨料一样，如图2所示，在焙烧试样中容易出现偏析。261中国金属学会炭素材料分会第二十八届学术交流会论文集图1可塑性差异

7、图2可塑性大发生了偏析偏析会导致很多问题，尤其是在使用柱状糊的情况下。一块糊柱的性能指标超出了范围，所产生的危险区就足以导致断电极。当偏析区到达铜瓦部位时，电极上的空洞会使得电极桶承载过大的电流，从而导致电极桶熔化，结果是流糊和电极软断，见图3。Segregatatea2Thesegregatedarea1Normalsituationreachescontactshoes3Whencasingmeltspasteandcasingmeltsleakswillhappen图3偏析导致流糊262中国金属学会炭素材料分会第二十八届学术交流会论文集另一方面

8、，可塑性小，会导致电极糊可压缩性不好，因为这样的电极糊流动性差，不能充分填充电极桶，在焙烧电极结构中会出现孔