[发明专利]一种石墨电极保护方法

说明书

本发明公开的是高温冶炼技术领域的一种石墨电极保护方法，包括以下步骤：首先对石墨电极进行加热，使其表面温度达到1500℃以上，然后用高压氮气向炽热石墨电极表面喷吹SiO₂和TiO₂的混合微粉，通过还原反应及氮化反应在石墨电极表面形成致密的碳化物或氮化物镀层。本发明的有益效果是：利用高压氮气向炽热石墨电极表面喷吹SiO₂和TiO₂的混合微粉，通过还原反应及氮化反应在石墨电极表面形成致密的碳化物或氮化物镀层，起到隔绝石墨电极本体的作用，从而减缓石墨电极氧化消耗速度，该保护镀层与石墨电极表面致密结合，不易脱落，且不影响其导电性，从而延长了石墨电极的使用寿命，降低了电炉的生产成本。

技术领域

本发明涉及高温冶炼技术领域，尤其涉及一种适用于间歇式冶炼电炉的石墨电极保护方法。

背景技术

电炉目前被广泛用于钛渣冶炼、合金冶炼、炼钢炼铁等领域，而石墨电极因为其良好的导电性，耐热、耐蚀性极佳的特点，被作为电炉生产的导电材料而使用。但一直以来冶炼熔渣对电极的冲刷侵蚀消耗，暴露于空气中的氧化消耗都在一定程度上降低了石墨电极的使用寿命。目前较为常规的石墨电极保护方法包括石墨电极涂层和浸渍层保护等，这些方法无一例外的会降低石墨电极的导电性，且受潮后极易脱落，对石墨电极表面的保护有限。

发明内容

为克服现有石墨电极的涂层和浸渍层容易脱落、影响导电性等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够提高石墨电极保护层稳定性和导电性的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种石墨电极保护方法，包括以下步骤：首先对石墨电极进行加热，使其表面温度达到1500℃以上，然后用高压氮气向炽热石墨电极表面喷吹SiO₂和TiO₂的混合微粉，通过还原反应及氮化反应在石墨电极表面形成致密的碳化物或氮化物镀层。

进一步的是，对石墨电极加热的温度为1600℃。

进一步的是，所述SiO₂和TiO₂的混合微粉的粒度≤200目。

进一步的是，在喷吹SiO₂和TiO₂的混合微粉时，喷吹时间不超过20s。

进一步的是，喷吹的混合微粉中SiO₂和TiO₂的质量比为1:1～5:1。

本发明的有益效果是：利用高压氮气向炽热石墨电极表面喷吹SiO₂和TiO₂的混合微粉，通过还原反应及氮化反应在石墨电极表面形成致密的碳化物或氮化物镀层，起到隔绝石墨电极本体的作用，从而减缓石墨电极氧化消耗速度，该保护镀层与石墨电极表面致密结合，不易脱落，且不影响其导电性，从而延长了石墨电极的使用寿命，降低了电炉的生产成本。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步描述。

一种石墨电极保护方法，包括以下步骤：首先对石墨电极进行加热，使其表面温度达到1500℃以上，然后用高压氮气向炽热石墨电极表面喷吹SiO₂和TiO₂的混合微粉，通过还原反应及氮化反应在石墨电极表面形成致密的碳化物或氮化物镀层。实际操作中可选择在电炉每炉次冶炼出渣阶段进行，出渣时石墨电极仍具有较高温度，可直接进行喷吹镀层操作。喷吹混合微粉前，先用红外测温仪测量石墨电极表面温度，温度必须要大于等于1500℃，低于此温度石墨电极表面碳颗粒很难与混合微粉发生反应。根据理论分析和试验得出，1600℃左右的温度能够带来最佳的反应效果。采用氮气作为喷吹介质，一方面是可以在石墨电极表面形成氮化物层，另一方面是为了防止空气中其它成分对石墨电极造成影响。