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超高功率石墨电极新标准解析

发表时间:2022-04-29 访问量:21551

      超高功率石墨电极主要用作电弧炉导电材料。国内炭素行业 2018 年产量为 268991 t,主要 产品规格为直径400~700mm 超高功率石墨电极。《YB/T4090—2015 超高功率石墨电极》新标准发布后得到了炭素企业和钢铁用户的认可现介绍主要技术内容的确定情况。

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根据工业和信息化部工信厅科 [2009]260 号文 件要求,由吉林炭素有限公司等单位负责修订中华 人民共和国黑色冶金行业标准 《超高功率石墨电 极》,计划编号:2009-1976T-YB。标准编写小组 通过调查研究、收集资料,根据几年来超高功率石 墨电极生产和使用实际情况, 于 2014 年 4 月完成 了本标准征求意见稿和编制说明,并发送到有关生 产厂家和用户单位进行征求意见,在征求意见基础 上形成了标准送审稿。

2014 年 12 月,全国钢标准化技术委员会炭素材 料分技术委员会在北京组织召开了标准审定会,根 据审定会议情况修改内容,完成了标准的报批稿。

2015 年 7 月, 工业和信息化部发布 2015 年第49 号公告,批准发布《YB/T 4090—2015 超高功率 石墨电极》标准,并于 2016 年 1 月 1 日实施。

随着炭素技术的进步,生产超高功率石墨电极 的原料有了较大的改变,因此将“本标准适用于以 优质针状焦等为主要原料”修订为“本标准适用于 以针状焦和煤沥青为主要原料”。

2.2 引用标准

(1)由于大多数电极生产厂家没有进行整体石墨电极弹性模量试验,没有现场测声速,因此删除 了引用标准《GB/T 24210 整体石墨电极弹性模量试 验 声速法》。

(2)引用标准修订为最新检测项目标准。

2.3 外形、尺寸及允许偏差

(1)将表 1 中的“长度”修订为“公称长度”。

(2)由于用户使用的电炉容量不断增大,本标 准中根据 IEC 60239—2005 及 SGL 公司企业标准 规定增加了 Φ750 mm、Φ800 mm 电极及接头的外 形尺寸的相关要求。

(3)为了与 IEC60239—2005 国际标准接轨,提 高产品的通用性, 将公称直径 350 mm 电极的更大 实际直径由原标准的 357 mm 修订为 358 mm; 将 公称直径 700 mm 电极的最小实际直径由原标准的708 mm 修订为 710 mm,黑皮部分最小实际直径由 原标准的 705 mm 修订为 707 mm。

(4)由于 Φ550 mm 电极市场有长度 2 700 mm的需求,因此增加了 2 700 mm 的公称长度;并且对Φ650 mm 及其以上规格的电极增加了 2 000 mm 和2 200 mm 2 个标准公称长度;Φ600 mm 及其以上 规格的电极增加了 3 000 mm 标准公称长度。

(5)为了便于用户使用,将公称长度为 2 700 mm 的更大标准长度偏差由原标准的+150 mm 增加 到+200 mm;3 000 mm 标准公称长度的允许偏差 确定为与公称长度 2 700 mm 的一致。

(6)为了方便用户,将供货中每批允许短尺电 极不超过 15%修订为 5%。 标准中见条 3.3。

(7)为了提高电极连接质量,提高产品使用性能, 将两根电极连接处端面间隙不大于 0.4 mm,修 订为 0.05 mm。 标准中见条 3.5。

(8)增加了条 3.6“如对电极规格有特殊要求 时,由供需双方协商”。

2.4 理化指标

(1)由于用户使用要求不断提高,超高功率石 墨电极产品质量也在不断改善,为了提高产品的用户 使用性能,提高产品质量水平,更好满足用户要求,修 订 Φ300~500 mm 超高功率石墨电极部分指标。

Φ300~400 mm: 电极体积密度由 1.65 g/cm3 修 订为1.67 g/cm3;接头由 1.72 g/cm3 修订为 1.74 g/cm3。

Φ450~500 mm: 电极体积密度由 1.64 g/cm3 修 订为 1.66 g/cm3; 电极抗折强度由 10.0 MPa 修订为10.5MPa;电极电阻率由 6.5 μΩ·m 修订为 6.3 μΩ·m;接头体积密度由 1.70 g/cm3 修订为 1.75 g/cm3;接 头抗折强度由 16.0 MPa 修订为 20.0 MPa。

Φ500 mm 及其以下规格接头电阻率由 5.5μΩ·m 修订为 5.3 μΩ·m。

由于添加剂的使用,灰分由 0.3%修订为 0.5%。

(2)由于大规格超高功率石墨电极市场份额的 不断增大,为了促进生产企业的发展,增加了 Φ550~ 800 mm 大规格超高功率石墨电极指标要求。

2.5 表面质量

(1)电极表面掉块或孔洞要求修订为“电极表 面掉块或孔洞不多于两处, 其缺陷直径为 10~20 mm,小于 10 mm 的不计,深度为 5~10 mm,小于 5 mm 不计”。 

(2)将“电极表面不允许有横向裂纹;宽 0.3~1.0 mm 的纵向裂纹, 其长度不大于 80 mm, 不多于两

条; 而宽度小于 0.3 mm 的纵向裂纹不计” 修订为“电极表面不允许有裂纹” 。 标准中见条 4.2.4。

(3)增加“直径 550~800 mm 的电极不允许有黑 皮”。 标准中见条 4.2.5。

2.6 其他方面的修订

(1)由于检测方法标准不断修订完善,其中的 章节序号会有变化,因此将“电阻率的测定按 GB/T 24525 中第 5 节(石墨电极制品的现场测定)的规定 进行”修订为“电阻率的测定按 GB/T 24525 的规定 进行” 。 标准中见条 5.1。

(2)对接头的热膨胀系数的批量及每批应取样 数量的检验规则进行了修订,由于相同品种、相同 规格接头用料、配方及其工艺控制基本稳定,热膨 胀系数指标比较稳定,因此将“同种品种、相同规格 的电极,每月至少测定一次;接头每炉测定一次”修 订为“相同品种、相同规格的电极和接头,每月至少 测定一次”。 标准中见条 6.3.1。

3)提供了 Φ550~700 mm 超高功率石墨电极的 建议允许电流负荷。 标准中见附录 A。

3 与国际指标比对情况

为了提高标准的水平、科学性及合理性,保证产品的通用性, 标准编写小组系统地收集到 IEC 60239—2005 国际标准、美国 UCAR 公司、德国 SGL公司、日本东海炭素公司、昭和电工和印度 HEG 公 司等国际炭素企业的标准或产品样本,通过研 究确定了超高功率石墨电极行业标准的电极和接 头尺寸及其公差要求等效采用 IEC 60239—2005 国 际标准, 而且部分公差要求高于 IEC 60239—2005标准要求。 理化指标及其他技术要求根据国内外企 业标准及用户使用情况综合确定。

4 结束语

(1)本次修订的标准提高了接头的抗折强度、体积密度等指标,确定了大规格超高功率石墨电极 的指标, 提出了 Φ750~800 mm 电极的尺寸及公差 要求,为炭素企业生产和用户使用提供了技术支持 及质量保证,带动超高功率石墨电极产品质量的提 升及发展,提高国内产品的市场占有率,提高企业 经济效益。

(2)根据生产和用户使用实际情况,尺寸及其 公差要求等效采用 IEC 60239—2005 国际标准,而 且部分公差要求高于 IEC 标准,标准更加科学合理。


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