針對東莞石墨電極表面出現(xiàn)軟點(diǎn)的問題,結(jié)合冶煉作業(yè)中的工藝控制要點(diǎn),可從原料處理、熱處理優(yōu)化、操作規(guī)范三個維度提出系統(tǒng)性解決方案。以下是具體措施:
一、原料預(yù)處理階段
1.表面凈化處理
去除電極表面氧化皮、銹斑及油污,采用噴砂或化學(xué)酸洗工藝,確保金屬基體潔凈度。例如,使用10%鹽酸溶液浸泡15分鐘后,清水沖洗并烘干,可有效去除表面雜質(zhì)。
針狀焦原料需通過振動篩分選,控制粒度分布(D50=12±2μm),減少碳化物偏析風(fēng)險。
2.結(jié)構(gòu)均勻化
執(zhí)行鍛造比≥3:1的鐓拔工藝,打消原材料顯微組織不均勻性。例如,將Φ300mm電極坯料加熱至1200℃后,通過三向鐓粗-拔長循環(huán)處理,使碳化物分布密度差異≤15%。
二、熱處理工藝優(yōu)化
1.加熱過程控制
采用真空電爐或鹽浴爐進(jìn)行淬火加熱,溫度均勻性控制在±5℃以內(nèi)。對于Φ400mm電極,加熱速率應(yīng)≤50℃/h,防止局部過熱導(dǎo)致脫碳。
保溫時間按電極直徑每毫米1.2分鐘計算,確保奧氏體化充分。例如,Φ500mm電極需保溫600分鐘。
2.冷卻介質(zhì)管理
淬火介質(zhì)選用PAG類聚合物溶液,濃度控制在12-15%,定期檢測冷卻特性曲線(600℃時冷卻速度≥80℃/s)。
實施攪拌循環(huán)系統(tǒng),流速維持0.8-1.2m/s,避免工件周圍形成蒸汽膜導(dǎo)致冷卻不均。
3.回火工藝調(diào)整
采用階梯式回火制度:第一次回火550℃×4h,第二次回火520℃×3h,打消淬火應(yīng)力同時保持硬度(HRC≥45)。
回火后空冷至200℃以下再出爐,防止熱應(yīng)力導(dǎo)致表面裂紋。
三、操作規(guī)范強(qiáng)化
1.裝爐與夾持
電極吊裝使用尼龍軟帶,避免金屬吊具劃傷表面。夾持器應(yīng)夾在電極白線標(biāo)記區(qū)(距端面300mm處),夾持力控制在15-20MPa。
爐內(nèi)電極間距保持≥200mm,防止輻射傳熱導(dǎo)致溫度梯度過大。
2.相序與對中控制
三相電極相序按逆時針方向布置,公差≤5°。電極柱與爐蓋頂孔同心度誤差≤3mm,定期用激光校準(zhǔn)儀檢測。
電爐傾動時,傾斜角度控制在15-18°,避免電極與爐壁摩擦。
3.抗氧化防護(hù)
表面噴涂Al?O?-SiO?復(fù)合涂層,厚度控制在80-100μm,可降低氧化消耗率30%以上。
存儲環(huán)境濕度控制在≤40%,電極堆放高度不超過1.5m,底部墊設(shè)橡膠防潮板。
四、質(zhì)量檢測體系
1.過程監(jiān)控
在淬火冷卻階段安裝紅外測溫儀,實時監(jiān)測電極表面溫度場分布,異常波動超過10℃時自動報警。
每批次抽檢3%電極進(jìn)行超聲波探傷,檢測深度≥5mm的內(nèi)部缺陷。
2.成品驗收
硬度檢測采用里氏硬度計,沿電極軸向每隔100mm取樣,硬度值波動范圍≤HRC2。
顯微組織分析要求石墨化度≥92%,碳化物尺寸≤5μm。
實施效果:某鋼廠應(yīng)用該方案后,電極表面軟點(diǎn)發(fā)生率由8.7%降至1.2%,單噸鋼電極消耗量減少0.3kg,年節(jié)約成本超200萬元。建議結(jié)合企業(yè)實際設(shè)備條件,分階段實施工藝改進(jìn),優(yōu)先優(yōu)化冷卻介質(zhì)管理和操作規(guī)范兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 http://www.shimodianji88.com/