石墨化电极

一、石墨电极抗氧化剂简介

石墨电极抗氧化剂由耐高温、抗氧化、抗腐蚀性的氧化物、碳化物组成，一方面能在室温下固化稳定,与石墨电极结合能力强，另一方面在高温下能与基体石墨有一定渗透,形成一定强度的整体结构,以隔绝氧气及其腐蚀气体的侵蚀，以增强与基体的附着力和抗热震性。

二、石墨电极抗氧化剂理化指标

三、石墨电极抗氧化剂分类：

石墨电极抗氧化剂根据制作工艺分为石墨电极抗氧化浸渍液和石墨电极抗氧化涂料，不同类型的石墨电极抗氧化剂选用时根据实际需要来选择。

四、石墨电极抗氧化剂作用：

石墨电极抗氧化剂的主要作用是把石墨电极材料和氧化性腐蚀环境隔开，可用于各种行业石墨电极表面。

五、石墨电极抗氧化剂特点：

1、大大减少氧的扩散系数;

2、热胀冷缩有很好的自愈能力，能封闭从氧化性阈值(约 400℃)到最大使用温度内产生的裂纹，抗熔渣的侵蚀和渗透，以及减少钢中夹杂物，对钢水有净化作用;

3、材料与基体之间能建立良好的结合性、热震动性、热疲劳性和热匹配性。在电炉炼钢中,石墨电极的消耗在炼钢成本中约占 5～10%。我国炼钢用石墨电极的单耗约 1～5 kg /吨钢,有的甚至更高, 与国外0.5kg/吨钢比,相差甚远。

六、石墨电极抗氧化剂的材料组成遵循以下选材原则：

1、抗氧化能力强并且具有最好综合性能的材料;

2、选择满足性能要求的玻璃相物质作为自封闭材料，使之在工作温度内成为裂纹自封闭材料;

3、根据与氧反应的标准自由能随温度变化函数，在炼钢温度(1650-1750℃)，选择与氧的亲和力比碳-氧亲和力大的材料，优先夺取氧，使自身氧化，对石墨电极起保护作用。氧化后生成新相体积比原相大，有助于堵塞氧气向内扩散通道，形成放氧化屏障。

4、在工作温度下，可大量吸附钢水中 Al2O3,SiO2,Fe2O3 等夹杂物，与自身反应烧结， 所以石墨电极抗氧化剂不同温度下具有抗氧化、封闭、辅助电极特性功效。

七、石墨电极抗氧化剂使用效果

石墨电极主要以石油焦、针状焦为原料，煤沥青做结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成，是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体。

电弧炉或精炼炉在高温氧化环境下使用的石墨电极因高温电弧会发生升华，电极与炉气、氧气、腐蚀气体发生高温氧化反应，会造成石墨电极的不断消耗减少，甚至发生断裂、破损。而石墨电极的侧面氧化占总消耗的 40%-60%。石墨电极侧面的氧化导致石墨电极电弧发生端直径不断的减小，增加了电弧燃烧不稳定性，相应增加了生产电耗。而且当电极螺纹部分被氧化，会使电极接头螺纹段减薄，易造成电极在此处折断或者造成电极下部脱落等事故。

石墨电极抗氧化剂施工方便，耐磨硬度高，耐火耐高温，防止石墨电极在高温下氧化，可以大大延长石墨使用寿命。石墨电极抗氧化剂采用纳米陶瓷鱼鳞片状结构，在高温下呈熔融烧结网络玻璃相状态，致密性好，在材料表面氧化脱碳层，防止气体和材料接触，硬度可以达到 7-8H， 有很好的抗冲击性。本身耐酸耐碱，高温、常温下无任何挥发物质产生，无机水性环保，不和淬火介质发生任何反应。可以有效防止材料高温氧化率达到 90%以上， 降低炼钢时的电极消耗19%~30%，延长电极的使用寿12%~20%，节省石墨电极材料，降低电极的电能消耗。

一、石墨电极抗氧化剂涂料简介

石墨电极抗氧化剂涂料是特种陶瓷粉体在水溶液中的混合物涂料。涂料涂刷在石墨制品的基体表面干燥后能形成耐超高温的抗氧化涂层。涂层化学性质非常稳定，耐碱、酸等化学品腐蚀;高温条件下粘附于石墨基体表面，不开裂，封闭性良好。涂层在石墨电极恶劣的工作条件下能有效隔绝空气与石墨基体直接接触，降低石墨制品在高温环境下的氧化消耗。

石墨电极抗氧化剂涂料技术指标

二、石墨电极抗氧化剂涂料特点

1.高温条件抗氧化，耐超高温 1700℃。用于钢铁，合金等冶炼的电弧炉、LF 精炼炉、矿热炉的石墨电极抗氧化处理。降低单位石墨电极消耗 12~20%。

2.产品为无机物，化学性质稳定，耐酸碱，无毒、无害、无气味。不会对冶炼物造成化学杂质污染，对人体无害。

3.热膨胀系数与石墨材料接近，具有良好的热震性稳定性，高温下不易从石墨基体上开裂脱落。

4.良好的封闭性，在高温下能有效的隔绝空气与石墨电极侧面直接接触，减缓石墨电极侧面氧化速度。

三、抗氧化机理

石墨电极使用过程中，电极直接暴露在空气中，处于高温氧化环境，电极侧面的氧化约占电极总消耗的 60%。涂料涂刷石墨电极的表面干燥后能形成耐超高温的封闭涂层。涂层在超高下能有效隔绝空气与电极基体表面直接接触，从而减缓石墨电极侧面的氧化速度，降低单位石墨电极消耗。

四、施工工艺

1.涂刷前，充分把涂料搅拌均匀。

2.用刷子或涂料辊子均匀的把涂料涂刷在电极表面，注意要刷的尽量厚薄均匀，否则容易导致涂层在煅烧后开裂。

3.第一遍涂刷完后，让其自然干燥，涂层干燥到一定程度会硬化，涂层硬化到用手指刮而不会留下刮痕为宜(根据现场温度的不同，一般需要自然干燥一个小时左右)。然后再用同样的方法涂刷第二遍、第三遍。至少涂刷二遍，涂刷三遍更好。涂层总厚度控制在 0.8-1.5mm 左右。

4.最后一遍涂刷完后要让电极自然干燥 1~2 个小时，让涂层充分干燥，硬化才可以上炉工作。

5.注意，因为涂料涂层本身不导电，所以必须预留出电极圆周宽幅的 30%左右，预留部分作为夹持器铜板接触石墨电极基体表面的区域。

6.特别注意，在电炉上接电极时，一定要把所预留的未涂刷涂料的部分对准夹持器的导电的铜板部，以便不影响导电。

五、抗氧化处理效果

涂层与基体之间能建立良好的结合性、热震动性、热疲劳性和热匹配性。在电炉炼钢中,石墨电极的消耗在炼钢成本中约占5～10%。我国炼钢用石墨电极的单耗约1～5 kg /吨钢,有的甚至更高。

石墨电极接头是石墨电极的配件和石墨电极配套使用。