«Metallurgiya»kafedrasi «Po’lat ishlab chiqarish texnologiyasi»

1.3 Yoyli pech elektrodlari

Yoyli pechlarda ishlatiladigan elektrodlar ikkiga bo’linadi, ya’ni eritish sharoitida sarflanadigan va sarflanmaydigan turlardir. Sarflanmaydigan elektrodlarga uglerodli va qiyin eriydigan metallar (masalan, volfram) dan bo’lgan elektrodlar kiradi. Bu turdagi elektrodlar eritish sharoitida sarflanmaydi, faqat qisman bug’lanishi mumkin. Sarflanadigan elektrodlar esa metallar va qotishmalardan tayyorlanadi. Bu elektordlarning erish harorati, pechning ishchi zonasi haroratidan past bo’ladi.Ular ish jarayonida eritib, eritish jarayoni mahsulotlari tarkibiga qo’shiladi.Biz faqat uglerodli materiallardan yasalgan elektrodlarni ko’rib chiqamiz.Boshqa materiallardan yasalgan elektrodlar esa maxsus elektrodlarda qo’llaniladi.
Uglerodli elektrodlar quyidagi turlarga ajratiladi:
1. Ko’mirli; 2. Grafitsiz; 3. Grafitli.
Dastlabki ikki tur grafitlar po’lat eritish pechlarida ishlatiladi.Uchinchi turi esa turg’un ferroqotishma pechida ishlatiladi.
Elektrodlar olinishida dastlabki materiallar bu: antratsit, koks (toshko’mirli, neftli) tabiiy grafitlar hisoblanadi. Elektrodlar olinishida ishlatiladigan dastlabki qattiq materiallar maydalanadi, prokalka qilinadi, yanchiladi, dozirovka va aloqador materiallar bilan aralashtiriladi. Olingan bu qarishmadan elektrod yasaladi (ya’ni preslanadi). Bundan keyin kuydiriladi, graffitizatsiya va mexanik ishlov beriladi. Bu tekshiruvlardan keyin maxsus idishlarga joylanib iste’molchilarga yetkaziladi. Materiallarni toblash, olovli yoki elektr pechlarida 1200-1250 ^o C haroratda va havo ishtirokisiz olib boriladi. Dastlab materiallar pech zonasida pastroq ^oC da quritiladi, (prokalki) dan keyin esa bosqichma-bosqich 200 ^o C haroratgacha sovutiladi.
Materiallarni aralashtirish, qizdiruvchi (120-130^oC haroratgacha) aralashtirgichlarda amalgam oshiriladi. Oddiy haroratda smola juda qovushqoq, qirindi esa qattiq bo’lgani uchun aralashmaydi. Elektrodlarni presslash odatda, quvvati gidravik presslarda elektrod massasini bosim ostida mundshtukdan o’tkaziladi. Kuydirishdan bosh maqsad – aloqasi bor materiallarni kokslash va elektrodga mexanik mustahkamlikni oshirish va boshqa qator fizikaviy xususiyatlarni oshirish. Kuydirish 1250-1350 ^oC haroratda havo ishtirokisiz olib boriladi. Bu jarayon o’rta va yirik mahsulotlar uchun 15-20 sutka davom etadi, kuydirishdan so’ng mahsulot sekin sovutiladi.
Grafitlash maxsus elektropechlarda olib boriladi. Bunda xomashyo ya’ni elektrodlar shtabellar bilan pechga taxlanadi va buning ustiga mayin koks sepiladi. Shu holdagi yuklashdan so’ng pechga elektr toki beriladi, shtabel orqali berilgan tok ta’sirida elektrodlarda issiqlik chiqadi.Buning natijasida elektrodlar asta-sekin 2000^oC dan yuqori haroratgacha qiziydi. Bunda uglerod kristal grafit shakliga o’tadi.
Grafitlash jarayonidagi chegaraviy harorat 2300-2800^oC da ochiqda bo’ladi.Shu tufayli elektrod pechlarini sovushi juda sekin bo’ladi.Grafitlash jarayoni to’liq amalga oshirish uchun bir necha ko’p sarflanadi. Elektrodlarni grafitlash natijasida uning bir qator xususiyatlarini yaxshilaydi va uning solishtirma qarshiligini kamaytiradi. Elektroeritish pechlarida po’latni, grafitlangan elektrod yordamida eritishda bir qator yo’qotishlardan holi bo’ladi, ya’ni po’lat eritishda sezilarli darajada kam sarflanishi.Shu tufayli shu turga mansub elektrodlar po’lat elektrometallurgiyasida keng qo’llanilishiga sabab bo’ladi.
Elektrodlarga nisbatan talablar
Elektrodlarga bo’lgan talablar quyidagilar:

1. 
   Yuqori elektro o’tkazuvchanlik;
   
2. 
   Kam issiq o’tkazuchanlik;
   
3. 
   Oksidlanish paytida yuqori harorat;
   
4. 
   Tarkibida azot va asosan oltingugurt miqdorini kam bo’lishi;
   
5. 
   Yetarlicha mexanik turg’unlik va ishlov beruvchanlik;
   
6. 
   Narxining arzonligi.
   

Yuqori elektr o’tkazuvchanlik va kam issiqlik o’tkazuvchanlik talablarini bajarish orqali elektrodlarning elektr va issiqliklar yo’qotilishi ancha kamayadi. Bu talablarni grafitli elektrodlar yuqori harorat yordamida bajariladi.
Elektrod materiallarining elektroo’tkazuvchanligini oshirish natijasida tok ko’ndalang kechimidagi zichligi oshadi, elektrod zonasida materiallarning tarqalib sochilib ketishi kamayadi, shu bilan birga elektrodning umumiy sarfi kamayadi.
Odatda grafitlangan elektrodlar solishtirma qarshiligi 0^oC da (8-10) 10^-4 Om/sm, ko’mirni elektrodlari esa (40-60) Om/sm.
Hozirgi vaqtda solishtirma elektr qarshiligi kam (7∙8) 10^-4 Om∙sm bo’lgan grafitli elektrodlar ishlab chiqarilayapti.Elektrodlarga beriladigan tok zichligi 500-600 mm diametrli elektrodlarda 25-35 A/sm² o’rniga 12-15 A/sm² berilmoqda.
Grafitlangan elektrodlar oksidlanish boshlanishida yuqori harorat hosil qiladi, ya’ni (630-660 ^oC). Agarda ko’mirli elektrodlar bilan taqqoslanganda bu harorat anchaga farq qiladi, ya’ni (400-450 ^oC). Bu hol quyidagicha tushuniladi: ularning zichligi yuqori va kristal strukturasining tartibli joylashganligiga bog’liq.
Ular tarkibida azotlarning (0,1-0,5 %) va oltingugurt (0,1 % ko’p emas) miqdorlari ancha kam bo’ladi, ko’mirli elektrodlarga nisbatan.
Grafitlangan elektrodlar mexanik ishlov berishga ancha tayin. Grafitli elektrodlar narxi uglerodli elektrodlarga nisbatan 3,0-3,5 qimmatroq. Bu shu bilan tushuntiriladiki ya’ni ularni sarflashda qimmat xomashyolardan foydalanish oqibatida yuzaga keladi. Bu narxlar orasidagi katta farq uglerodli elektrodlarga nisbatan 2,5-2 barobar kam sarflanishi va boshqa afzalliklari bilan qoplab ketadi.
Grafitli va ko’mirli elektrodlar quyidagi standart diametrli shakllarda tayyorlanadi. 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500 va 555 ko’mirli elektrodlar ham xuddi shu diametrli bo’ladi (faqat 75 va 555 m dan tashqari va qo’shimcha diametrli 600, 650 va 750m).⁴