[實用新型]渣金間電化學脫氧用液芯電極

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220565025.2
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN202925057U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐磊;張捷宇;郭艷玲;曾濤;阮飛;許繼芳;李建超;王磊
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種電極，特別是一種電化學脫氧電極，應用于冶金精煉工藝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在冶金工程中，脫氧是煉鋼過程的重要環(huán)節(jié)，它直接影響著鋼材的性能。傳統(tǒng)的脫氧方法主要有三種：沉淀脫氧、真空脫氧和擴散脫氧，但它們分別有以下缺點：夾雜物在短時間內(nèi)很難排出鋼液、投資較大脫氧深度不夠和脫氧速度慢。傳統(tǒng)的脫氧方法難以滿足人們對金屬材料潔凈度的要求。發(fā)明人周國治等發(fā)明了：渣金間電化學脫氧、金屬液電化學無污染脫氧方法，如公開號為CN1453371A發(fā)明專利公開了一種金屬液電化學無污染脫氧方法，其特征為在熔化的金屬液與爐渣之間，?通過插入熔渣的頂電極和置于金屬液的底電極由直流脈沖電源施加電場，頂電極接電源的正極，底電極接電源的負極，通過控制氧離子在熔渣體系中的傳導方向和速度，從而實現(xiàn)金屬液的無污染脫氧。如公開號為CN101235430A發(fā)明專利公開了一種鋼包爐中外加電場無污染脫氧精煉的方法，在熔化的鋼液或金屬液和熔渣之間，通過插入熔渣的頂電極和置于鋼液中的底電極，由外加直流電源施加電場，同時在鋼包爐中對鋼液或金屬液進行攪拌和實現(xiàn)氣氛控制的條件下，控制氧離子在熔渣體系中的傳導方向和速度以及增強溶解氧在鋼液或金屬液中的傳質(zhì)，從而實現(xiàn)鋼液或金屬液的無污染脫氧精煉。這些利用外加電場對金屬中的氧加以定向引導，從而達到脫氧的目的；但電極對渣金間電化學脫氧起著至關(guān)重要的作用，但以上發(fā)明專利中沒有對電極進行特殊設(shè)計。

渣金間外加電場脫氧法對電極的要求較為苛刻：耐高溫、耐鋼液和熔渣侵蝕、導電性能良好。石墨和金屬電極難以滿足此要求，惰性陽極易產(chǎn)生陽極效應，影響電極過程和電流效率。如公開號為CN201339045A發(fā)明專利公開了一種熔渣法鋼液脫氧用的空腔脫氧電極，包括有多孔透氣導電材料電極部件、電極空腔、密封件、導氣管、熔渣、密封涂層；圓柱體或四方柱體形電極的底部和周壁都由多孔透氣導電材料構(gòu)成，并形成電極空腔；上部開口部分設(shè)?有一內(nèi)插式的密封件，密封件頂部的中心位置開有一圓孔，并插有一導氣管，?導氣管與外接氣氛真空室相連接；柱體電極的多孔透氣導電材料電極部件的下半部?插入并埋沒在特定的熔渣中，柱體電極的多孔透氣導電材料電極部件的上半部的外壁涂覆有密封涂層；多孔透氣導電材料電極部件是由多孔導電陶瓷或多孔金屬陶瓷或多孔石墨制成。使用時將電極作為陽極插入或埋入特定熔渣中，與放置在金屬液或鋼液中的底部陰電極構(gòu)成一對電極，在外接直流電源造成外加電場作用下，進行電化學電極反應，使金屬液或鋼液中的氧通過電極空腔真空狀態(tài)而被脫排出。公開號為CN202007247U實用新型專利公開了一種用于渣金間外加直流電場脫氧方法的電極，其包括一電極外殼，電極外殼導電；一密封件，其與電極外殼的開口端密封連接，在電極外殼內(nèi)形成一空腔，空腔內(nèi)設(shè)有脫氧劑；其特征在于，電極外殼包括：一內(nèi)層，其為致密混合導體透氧膜，致密混合導體透氧膜具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)；一外層，其為多孔材料導電層。采用本實用新型的電極可以促進氧在陽極的電化學反應以及氧氣在熔渣中的排除，同時有效防止了陽極其他離子的電極反應，提高了電流效率和脫氧效率。單純的金屬陶瓷電極中導電金屬相很難形成網(wǎng)狀分布，從而導電性能受到一定的影響，以上公開的熔渣法鋼液脫氧用的空腔脫氧電極和用于渣金間外加直流電場脫氧方法的電極雖然提高了一定的電流效率和脫氧效率，但效果也不夠理想。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，并提供一種渣金間電化學脫氧用液芯電極，采用金屬陶瓷的內(nèi)腔裝載金屬液芯構(gòu)成，電極的液芯浸入金屬陶瓷孔隙內(nèi)，有效地提高電極的導電性能和耐高溫、耐鋼液和熔渣侵蝕性能，脫氧周期可顯著縮短，脫氧速度加快，脫氧深度提高，顯著提高脫氧效率，用較低的成本顯著提高了金屬材料的潔凈度。

為達到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案：

一種渣金間電化學脫氧用液芯電極，包括電極本體和與電極本體電連接的金屬導線，電極本體由金屬液芯和空心內(nèi)腔的金屬陶瓷構(gòu)成，金屬陶瓷的內(nèi)腔裝載金屬液芯，金屬液芯的液態(tài)金屬浸入金屬陶瓷的孔隙內(nèi)，靠近電極本體的金屬導線部分設(shè)有耐高溫熔體侵蝕的保護涂層或包裹耐高溫熔體侵蝕的陶瓷保護套管，在熔融的金屬液和熔渣之間，將電極本體浸入熔渣形成頂電極，將電極本體浸入金屬液形成底電極，頂電極即為與施加電場的外加電源的正極相連接的陽極電極，底電極即為與外加電源的負極相連接的陰極電極。

上述金屬陶瓷2的內(nèi)腔為圓柱形或方柱形。