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石墨电极耐光冲击性能的研究

时间:2023-07-23 09:05:08 点击:254次

石墨电极抗光震性能研究 吉林宏 1.抗热震性能的认识 随着冶炼电弧炉功率密度的不断提高和炼铁工艺的不断强化,人们发现仅靠提高石墨电极的电阻率、增强机械硬度,仍不足以满足炼铁的需要。 这里的主要问题是电极容易破裂和碎裂。 于是,冶炼工程师和电极制造工程师逐渐认识到,石墨电极等韧性材料在高硬度炼钢过程中受到快速冷却和快速加热,电极内部形成较大的温度梯度,从而产生强烈的热变形。 石墨电极因为无法承受这些热变形的影响而被折断、折断。 工程师们认为,大热天泼冷水时玻璃爆裂的现象是玻璃的延展性、低硬度、低导热率和低热膨胀系数综合作用的结果。 因此玻璃制造工程师发明了具有高热膨胀系数的硼玻璃。 这些玻璃可以承受快速冷却和快速加热的热冲击。 用这些硼玻璃制成的烧瓶可以装满红热状态的热水而不会爆裂。 这启发了电极制造工程师如何提高石墨电极的“抗热震性能”,以满足高功率和超高功率电炉高硬度炼铁工艺的需求。 20世纪50年代和60年代之交,出现了高功率石墨电极。 1964年,英国首先研制出超高功率石墨电极。 这种石墨电极具有更好的耐光冲击性能,可以满足高功率和超高功率电炉的需要。

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如何评价石墨电极的抗光震性能成为当时及以后的一个重要课题。 过去已经开发和发展了许多测量石墨电极抗光冲击性的方法。 而且这些方法大多流程复杂、重现性差,因此目前还没有一种方法得到业界普遍认可。 因此人们转而寻求用其他数学热性质来间接表达抗光震性能的方法。 据悉,用其他物理性能来表达耐光冲击性能,也可以明确耐光冲击性能的本质及其与其他物理性能之间的关系。 因此,寻求一种提高抗光冲击性能的方法。 1.1 耐光冲击性能与材料失效应变的关系材料在热变形作用下会形成应变,当应变达到失效应变值时,材料就会形成断裂和裂纹。 ①式为菌株e的表达式:Tan…………………………。 ①Ee=一……。 . . ………………………【1)—e——应变,或变形率,定义为e==; ZA——材料在挠度作用下的变形量,Z——材料的原始宽度——拉伸挠度,拉伸挠度达到材料的伸长率和硬度时的MPa。 当材料发生裂纹时,此时的应变eo如公式②E——杨氏泊松比,GPa。 。 :比喻…………………………。 ②E型从②盯着材料的硬度可以看出。该值越大,破坏应变eo越大,材料的杨氏挠度E也越大。

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