超高功率石墨电极的连接、受力状况和消耗机理-深圳伟名石墨

20世纪80年代末，中国已经成为碳素石墨电极生产大国，40多家大、中、小炭素厂石墨电极年产能力已经达到200kt以上，1995年实际生产了210kt以上，其中高功率和超高功率石墨电极达到32.5kt，占石墨电极总产量的15％。利用国产优质石油焦（或部分进口针状焦与普通石油焦配合）制造的超高功率石墨电极已经大量生产，用进口针状焦生产的直径400~500mm超高功率石墨电极已进入批量生产。中国最大的石墨电极生产厂是1955年建成的吉林炭素厂，1995年生产石墨电极达到46.2kt兰州炭素厂1995年生产石墨电极29.6kt，上海炭素厂1995年生产石墨电极14.5kt，中国炭制品工业的几家骨干厂已拥有30~35MN大型挤压机，高真空、高压浸渍生产线，二次焙烧隧道窑，大功率直流石墨化机组及数控加工机床等先进设备。20世纪90年代中国炭制品工业的生产能力和技术水平有了一定提高，国内电炉炼钢工业及其他电冶炼工业所需的石墨电极基本立足于国内供应，出口石墨电极逐年增加，主要出口普通功率石墨电极和高功率石墨电极，1995年中国出口普通功率及高功率石墨电极2万多吨，每年也有一定数量进口，主要是进口大规格（直径500~700mm）超高功率石墨电极，1995年进口约10kt。

石墨电极在炼钢炉上使用时将2~3根电极垂直连接起来，通过炉盖上的电极孔插入炉膛，炉盖上方的电极通过电极把持器、导电母线与变压器相连。上下两根电极的连接方式和接头形状、连接状态是否正常，对电炉操作和电极消耗有重要影响。石墨电极是消耗材料，虽然每吨电炉钢只消耗数公斤石墨电极，但石墨电极价格较高，电极费用一般占电炉炼钢成本的5%~10%。电极的氧化损失与电极端部在高温下的升华、熔渣冲刷而不断消耗是不可避免的，此外机械损坏（主要是折断或接头孔胀裂导致接头及下端电极脱落）经常占一定比例。机械损坏与电极在冷态或热态时的受力状况有关，当然也和电炉操作关系很大，本章将对这些问题进行论述。

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