[实用新型]渣金间电化学脱氧用液芯电极

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电极，特别是一种电化学脱氧电极，应用于冶金精炼工艺技术领域。

背景技术

在冶金工程中，脱氧是炼钢过程的重要环节，它直接影响着钢材的性能。传统的脱氧方法主要有三种：沉淀脱氧、真空脱氧和扩散脱氧，但它们分别有以下缺点：夹杂物在短时间内很难排出钢液、投资较大脱氧深度不够和脱氧速度慢。传统的脱氧方法难以满足人们对金属材料洁净度的要求。发明人周国治等发明了：渣金间电化学脱氧、金属液电化学无污染脱氧方法，如公开号为CN1453371A发明专利公开了一种金属液电化学无污染脱氧方法，其特征为在熔化的金属液与炉渣之间， 通过插入熔渣的顶电极和置于金属液的底电极由直流脉冲电源施加电场，顶电极接电源的正极，底电极接电源的负极，通过控制氧离子在熔渣体系中的传导方向和速度，从而实现金属液的无污染脱氧。如公开号为CN101235430A发明专利公开了一种钢包炉中外加电场无污染脱氧精炼的方法，在熔化的钢液或金属液和熔渣之间，通过插入熔渣的顶电极和置于钢液中的底电极，由外加直流电源施加电场，同时在钢包炉中对钢液或金属液进行搅拌和实现气氛控制的条件下，控制氧离子在熔渣体系中的传导方向和速度以及增强溶解氧在钢液或金属液中的传质，从而实现钢液或金属液的无污染脱氧精炼。这些利用外加电场对金属中的氧加以定向引导，从而达到脱氧的目的；但电极对渣金间电化学脱氧起着至关重要的作用，但以上发明专利中没有对电极进行特殊设计。

渣金间外加电场脱氧法对电极的要求较为苛刻：耐高温、耐钢液和熔渣侵蚀、导电性能良好。石墨和金属电极难以满足此要求，惰性阳极易产生阳极效应，影响电极过程和电流效率。如公开号为CN201339045A发明专利公开了一种熔渣法钢液脱氧用的空腔脱氧电极，包括有多孔透气导电材料电极部件、电极空腔、密封件、导气管、熔渣、密封涂层；圆柱体或四方柱体形电极的底部和周壁都由多孔透气导电材料构成，并形成电极空腔；上部开口部分设 有一内插式的密封件，密封件顶部的中心位置开有一圆孔，并插有一导气管， 导气管与外接气氛真空室相连接；柱体电极的多孔透气导电材料电极部件的下半部 插入并埋没在特定的熔渣中，柱体电极的多孔透气导电材料电极部件的上半部的外壁涂覆有密封涂层；多孔透气导电材料电极部件是由多孔导电陶瓷或多孔金属陶瓷或多孔石墨制成。使用时将电极作为阳极插入或埋入特定熔渣中，与放置在金属液或钢液中的底部阴电极构成一对电极，在外接直流电源造成外加电场作用下，进行电化学电极反应，使金属液或钢液中的氧通过电极空腔真空状态而被脱排出。公开号为CN202007247U实用新型专利公开了一种用于渣金间外加直流电场脱氧方法的电极，其包括一电极外壳，电极外壳导电；一密封件，其与电极外壳的开口端密封连接，在电极外壳内形成一空腔，空腔内设有脱氧剂；其特征在于，电极外壳包括：一内层，其为致密混合导体透氧膜，致密混合导体透氧膜具有钙钛矿结构；一外层，其为多孔材料导电层。采用本实用新型的电极可以促进氧在阳极的电化学反应以及氧气在熔渣中的排除，同时有效防止了阳极其他离子的电极反应，提高了电流效率和脱氧效率。单纯的金属陶瓷电极中导电金属相很难形成网状分布，从而导电性能受到一定的影响，以上公开的熔渣法钢液脱氧用的空腔脱氧电极和用于渣金间外加直流电场脱氧方法的电极虽然提高了一定的电流效率和脱氧效率，但效果也不够理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，并提供一种渣金间电化学脱氧用液芯电极，采用金属陶瓷的内腔装载金属液芯构成，电极的液芯浸入金属陶瓷孔隙内，有效地提高电极的导电性能和耐高温、耐钢液和熔渣侵蚀性能，脱氧周期可显著缩短，脱氧速度加快，脱氧深度提高，显著提高脱氧效率，用较低的成本显著提高了金属材料的洁净度。

为达到上述发明创造目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种渣金间电化学脱氧用液芯电极，包括电极本体和与电极本体电连接的金属导线，电极本体由金属液芯和空心内腔的金属陶瓷构成，金属陶瓷的内腔装载金属液芯，金属液芯的液态金属浸入金属陶瓷的孔隙内，靠近电极本体的金属导线部分设有耐高温熔体侵蚀的保护涂层或包裹耐高温熔体侵蚀的陶瓷保护套管，在熔融的金属液和熔渣之间，将电极本体浸入熔渣形成顶电极，将电极本体浸入金属液形成底电极，顶电极即为与施加电场的外加电源的正极相连接的阳极电极，底电极即为与外加电源的负极相连接的阴极电极。

上述金属陶瓷2的内腔为圆柱形或方柱形。