石墨電極抗光震性能研究 吉林宏 1.抗熱震性能的認識 隨著冶煉電弧爐功率密度的不斷提高和煉鐵工藝的不斷強化，人們發現僅靠提高石墨電極的電阻率、增強機械硬度，仍不足以滿足煉鐵的需要。 這里的主要問題是電極容易破裂和碎裂。 于是，冶煉工程師和電極制造工程師逐漸認識到，石墨電極等韌性材料在高硬度煉鋼過程中受到快速冷卻和快速加熱，電極內部形成較大的溫度梯度，從而產生強烈的熱變形。 石墨電極因為無法承受這些熱變形的影響而被折斷、折斷。 工程師們認為，大熱天潑冷水時玻璃爆裂的現象是玻璃的延展性、低硬度、低導熱率和低熱膨脹系數綜合作用的結果。 因此玻璃制造工程師發明了具有高熱膨脹系數的硼玻璃。 這些玻璃可以承受快速冷卻和快速加熱的熱沖擊。 用這些硼玻璃制成的燒瓶可以裝滿紅熱狀態的熱水而不會爆裂。 這啟發了電極制造工程師如何提高石墨電極的“抗熱震性能”，以滿足高功率和超高功率電爐高硬度煉鐵工藝的需求。 20世紀50年代和60年代之交，出現了高功率石墨電極。 1964年，英國首先研制出超高功率石墨電極。 這種石墨電極具有更好的耐光沖擊性能，可以滿足高功率和超高功率電爐的需要。

如何評價石墨電極的抗光震性能成為當時及以后的一個重要課題。 過去已經開發和發展了許多測量石墨電極抗光沖擊性的方法。 而且這些方法大多流程復雜、重現性差，因此目前還沒有一種方法得到業界普遍認可。 因此人們轉而尋求用其他數學熱性質來間接表達抗光震性能的方法。 據悉，用其他物理性能來表達耐光沖擊性能，也可以明確耐光沖擊性能的本質及其與其他物理性能之間的關系。 因此，尋求一種提高抗光沖擊性能的方法。 1.1 耐光沖擊性能與材料失效應變的關系材料在熱變形作用下會形成應變，當應變達到失效應變值時，材料就會形成斷裂和裂紋。 ①式為菌株e的表達式：Tan…………………………。 ①Ee=一……。 ． ． ………………………【1）—e——應變，或變形率，定義為e==； ZA——材料在撓度作用下的變形量，Z——材料的原始寬度——拉伸撓度，拉伸撓度達到材料的伸長率和硬度時的MPa。 當材料發生裂紋時，此時的應變eo如公式②E——楊氏泊松比，GPa。 。 ：比喻…………………………。 ②E型從②盯著材料的硬度可以看出。該值越大，破壞應變eo越大，材料的楊氏撓度E也越大。