ГОСТ Р 56973-2016

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГРАФИТИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ

Эксплуатация

Graphite electrodes for electric arc furnaces. Exploitation

ОКС 25.180.10

ОКП 19 1000

Дата введения 2017-07-01

     

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Уральский электродный институт" (ОАО "Уралэлектродин")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 109 "Электродная продукция"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 июня 2016 г. N 651-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Графитированные электроды (далее - электроды) являются важным элементом электродуговых печей при производстве стали и сплавов. Они являются расходуемыми токоподводами линии высокого напряжения, позволяющими разжечь и поддерживать горение дуги между торцами электродов и металлом, и в определенной степени лимитируют производительность электропечных агрегатов.

Производство электродов относится к числу энергоемких, продолжительных и экологически небезопасных технологий. В качестве сырья для их производства используются нефтяные и игольчатые пековые коксы, в том числе изготавливаемые из высококачественной малосернистой нефти и каменноугольных смол. В связи с этим проблема снижения расхода электродов, работающих в условиях повышенных температур, окисляющей среды и значительных динамических нагрузок, приобретает все большую актуальность.

Современная модернизация электросталеплавильного производства путем интенсификации плавления лома в электрических печах с использованием мощных трансформаторов и внедрение внепечной обработки стали существенно изменили условия эксплуатации электродов и, соответственно, резко повысились требования к их качеству и соответствующему инженерному обеспечению их эксплуатации.

При увеличении токовой нагрузки (подводимой мощности) для интенсификации ввода электрической энергии в печь и снижения продолжительности плавки, в отдельных случаях наблюдается трещинообразование торцов электродов, что приводит к сколам и поломкам и, соответственно, к простоям, неорганизованному увеличению содержания углерода в металле и повышенному расходу электродов, в том числе электродов и премиум-класса.

Для достижения надежной работы электродов используют методы работы, обеспечивающие оптимизацию эксплуатации электродов, и требующие большого объема инженерных знаний, относящихся к специфическим технологиям инжиниринга, таких как технический аудит, мониторинг состояния оборудования, в том числе техническая диагностика, техническое обслуживание, испытания, определение функциональных характеристик и показателей надежности.

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на графитированные электроды (далее - электроды) для электродуговых печей, используемые при производстве стали и сплавов, и устанавливает основные правила при их разгрузке, транспортировании, хранении и эксплуатации.

На основе настоящего стандарта рекомендуется составление рабочих инструкций, учитывающих технологические и организационные особенности плавильных цехов и участков, в том числе и реконструируемых.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р МЭК 60239-2014 Графитированные электроды для электродуговых печей. Размеры и обозначения

ГОСТ 23775-79 Материалы углеродные. Метод определения предела прочности на сжатие, изгиб, разрыв (диаметральное сжатие)

ГОСТ 23776-79 Изделия углеродные. Метод измерения удельного электрического сопротивления

ГОСТ Р 54253-2010 Материалы углеродные. Метод определения температурного коэффициента линейного расширения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р МЭК 60239.

     4 Приемка, разгрузка и хранение электродов и ниппелей

4.1 Транспортирование электродов от поставщика потребителю определяется требованиями действующих технических условий на электроды или условиями контракта (договора).

4.2 Электроды поставляют в комплекте с ниппелями. Ниппели поставляют отдельно в деревянных ящиках или вкрученными в ниппельное гнездо электрода. Для сохранности при погрузочно-разгрузочных работах и транспортировании электроды упаковывают по различным вариантам. Применяют упаковку электродов на поддонах с укрытием торцов картоном и стяжкой поддона упаковочной лентой. Ниппели укладывают в деревянные ящики. Используют упаковку, при которой электроды с вкрученными ниппелями укладывают на салазки, поверхность электродов заключают в деревянную обрешетку. Ниппели и ниппельные гнезда закрывают защитными колпаками, изготовленными из полистирола, гофрированного картона или аналогичных материалов (см. рисунок 1). Применяют и другие варианты упаковки, обеспечивающие сохранность электродов.

4.3 Электроды и ниппели, поступившие на склад, принимают по сопроводительным документам и маркировке и проверяют по сертификату, по этикеткам и на наличие поверхностных дефектов в соответствии с требованиями действующих технических условий или условий контракта (договора) представителем отдела технического контроля.

     
Рисунок 1 - Общий вид упакованных электродов с вкрученными ниппелями

В случае несоответствия характеристик электродов и ниппелей показателям, указанным в сертификатах, или по этикеткам, составляют акт дефектов и вызывают представителя поставщика для совместного решения по предъявленной рекламации.

4.4 При выгрузке электродов, а также пакетов и контейнеров с электродами и ниппелями из железнодорожных вагонов, полувагонов или автомашин не допускаются повреждения контейнеров или пакетов, а также электродов и ниппелей.

4.5 При выгрузке электродов из вагонов (полувагонов), контейнеров и пакетов применяют специальные грузозахватные приспособления и инструмент, обеспечивающие надежную строповку и сохранность электродов, особенно их торцов и резьбы ниппельных гнезд. Например, выгрузка и транспортирование электродов может осуществляться вилочными автопогрузчиками или кранами.

4.6 Пакеты, контейнеры с электродами хранят в условиях, исключающих попадание влаги на электроды. В случае хранения на складе электродов без упаковки и контейнеров, электроды хранят на специально оборудованных стеллажах раздельно по маркам и заводам-изготовителям. Электроды укладывают в штабели высотой не более 2,5 м с деревянными прокладками между горизонтальными рядами и торцевыми ограничителями, предохраняющими электроды от скатывания (см. рисунок 2).

     
Рисунок 2 - Стеллаж для хранения электродов

4.7 Во избежание повреждения резьбы ниппели разгружают и хранят на складе в заводской упаковке (ящиках, контейнерах или коробках).

4.8 Технологически необходимый запас электродов и ниппелей размещают на специальном участке печного пролета цеха.

4.9 Распаковку электродов и ниппелей проводят перед их свинчиванием. При хранении электродов и ниппелей в печном пролете без упаковки исключают попадание на электроды и ниппели сыпучих и влажных материалов (цемента, песка, извести, глины, шлака, абразивной пыли, воды и др.).

4.10 Не допускается:

4.10.1 Наличие масла на грузозахватных приспособлениях и в местах складирования.

4.10.2 Укладка электродов на кирпичном, бетонном или металлическом полу без применения предохранительных прокладок.

4.10.3 Укладка электродов в зоне, где температура выше температуры плавления стопорных пробок ниппелей, служащих для предотвращения саморазвинчивания электродов по ниппельному соединению при эксплуатации в условиях воздействия динамических нагрузок и вибраций.

4.10.4 Бросание или катание ниппелей.

4.10.5 Перекатывание электродов по наклонным трапам или деформированному полу без применения специальных предохранительных прокладок.

4.10.6 Перемещение грузов кранами с магнитной плитой над зоной складирования электродов.

     5 Эксплуатация электродов

     5.1 Выбор марки электродов, соответствующей условиям эксплуатации

Электродная промышленность выпускает широкий ассортимент электродов как по типоразмерам, так и по физико-механическим свойствам. Электроды диаметром от 75 до 750 мм используют в различных технологических процессах плавки металлов при различных электрических параметрах дуговых печей при производстве сталей, ферросплавов, абразивов, цветных металлов. Электропечные агрегаты по удельной мощности классифицируют на печи малой и средней мощности и современные мощные и сверхмощные печи с токовой нагрузкой до 100 кА и более. Соответственно печам каждого типа требуются электроды с определенным комплексом свойств.

Производимые электродными заводами электроды подразделяют на группы:

- рядовые: изготавливают на основе рядовых нефтяных коксов, предназначены для печей малой и средней мощности;

- специальные: изготавливают на основе высококачественных нефтяных игольчатых коксов, предназначены для мощных и сверхмощные печей;

- композитные: предназначены для дуговых и ковшевых печей высокой мощности.

Для электродов, работающих в сложных условиях эксплуатации, используют дополнительную пропитку пеком (пропитанные).

Современный ассортимент электродов, выпускаемых ведущими производителями, представлен несколькими марками электродов:

- марка ЭГСП-UHP - для дуговых печей сверхвысокой мощности, токовые нагрузки на электроды в процессе эксплуатации до 100 кА;

- марка ЭГПК-SHP - для ковшевых и дуговых печей высокой мощности, токовые нагрузки до 50-75 кА;

- марка ЭГП-HP - для дуговых печей средней мощности, токовые нагрузки порядка 40 кА;

- марка ЭГ-RP - для дуговых печей низкой мощности, токовые нагрузки менее 30 кА.

Марки электродов характеризуются специфическими технологическими особенностями производства и имеют регламентированный уровень физико-механических свойств.

Правильно выбранная марка используемых электродов является основным фактором, определяющим технико-экономические показатели их использования.

Одним из основополагающих моментов при этом является соответствие физико-механических свойств электродов условиям их эксплуатации, и прежде всего, токовым нагрузкам.

Как токоподводы электроды характеризуют показателем "рекомендуемая (допустимая) плотность электрического тока на электродах" или "рекомендуемые токовые нагрузки".

Допустимая электрическая нагрузка - ток или плотность тока, отражает способность электродов проводить электрическую энергию в плавильное пространство дуговой печи без разрушения, то есть лимитирует эксплуатационную стойкость электродов.

Этот параметр приводится всеми производителями электродов в нормативно-технической документации.

Рекомендуемая плотность электрического тока на электродах приведена в таблице 1.

Рекомендации приведены без учета многообразия печных агрегатов как по сортаменту выплавляемого металла, так и по конструктивным особенностям.

Таблица 1 - Рекомендуемая плотность электрического тока на электродах для разных марок