電極是冶煉鐵合金礦熱爐的一個(gè)十分重要的組成部分。因?yàn)閺碾娋W(wǎng)取得的電能，最終必須經(jīng)過電極才能進(jìn)入爐膛，并轉(zhuǎn)化成冶煉硅鐵所需的熱能。此外，在礦熱爐結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)中，例如電極極心圓直徑、爐膛內(nèi)徑、爐膛深度，甚至爐殼直徑和深度的選擇都可以根據(jù)電極直徑的大小由經(jīng)驗(yàn)公式確定。

更具有實(shí)際意義的是，在礦熱爐設(shè)備事故中，較常見而后果有較嚴(yán)重的事故往往就是電極事故。因?yàn)橐坏┌l(fā)生電極事故，輕者影響爐況及及造成短時(shí)間的熱停爐，嚴(yán)重時(shí)，使整個(gè)礦熱爐難以進(jìn)行，并造成較長時(shí)間的熱停爐。

可見，正確選擇電極直徑的大小是十分重要的。目前較常用的電極直徑選擇方法是根據(jù)通過電極截面積的電流及所允許的電流密度的數(shù)值來確定。

既       d =2√

式中d —電極直徑，厘米；

I—通過電極截面積的電流，安培；

δ—電流密度安排/厘米2.

其中電流I的數(shù)值可根據(jù)變壓器的容量及二次電壓的數(shù)值由下式?jīng)Q定：

       I=P×1000√?3?/V

式中   I—電流，安培；

       P—變壓器容量，仟伏安；

       V—電壓，伏；

因而電極直徑的選擇實(shí)際上取決于電流的密度，在選擇電流密度δ時(shí)應(yīng)考慮下面一些因素：

1.電極糊質(zhì)量

電極糊質(zhì)量較差時(shí)，電極的電阻系數(shù)較大，機(jī)械強(qiáng)度較低，因而此時(shí)電流密度應(yīng)該相應(yīng)選的小些，否則電極容易發(fā)生事故。

2.礦熱爐容量

較大容量的硅鐵礦熱爐，爐口溫度較高，電極易過早燒結(jié)。因此，選擇電極的電流密度，不宜過高，如電流密度較高時(shí)，則電極直徑較小，更宜使電極過早燒結(jié)。另一方面，較大容量的礦熱爐，二次電流大，為減少電極上的電流集膚現(xiàn)象的影響，電流密度也應(yīng)當(dāng)?shù)托?/span>

較小容量的礦熱爐，爐口溫度較低，電極不易過早燒結(jié)，電極的電流密度應(yīng)當(dāng)高些，利于電極較深的插入爐料中。

3.冶煉品種

冶煉不同品種的鐵合金時(shí)，由于冶煉過程所需要的還原溫度不同，爐內(nèi)能量的分布特性不同，因而所選擇的電流密度也就有所不同。還原溫度較高而金屬又不易揮發(fā)時(shí)，可采用較大的電流密度。

在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，選擇硅鐵冶煉礦熱爐的電極直徑時(shí)，所采用的電流密度一般為 5～7.5安培/厘米2。根據(jù)此數(shù)據(jù)，利用前面的公式即可求出電極直徑的數(shù)值。不過，究竟選擇多大的電極直徑最合適，還需根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐決定。