附案例:电石炉电极硬断的原因及预防处理

附案例:电石炉电极硬断的原因及预防处理

  • 2020年11月25日 10:36
  • 来源:中国铁合金网

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  • 关键字:电石炉,电极
[导读]电极硬断是烧结好的电极在导电夹以下的部位发生断裂。
  中国铁合金网讯:造成电极事故的原因很多,但总结起来可归纳为三点:操作原因、设备原因和电极糊的质量。电极糊作为自焙电极的原料,引起电极事故的概率较低,只占事故原因的10%?20%,绝大部分电极事故都是因不严格按工艺操作规程规范操作、设备带病作业、长时间得不到维护和保养所致。
 
  电极硬断是烧结好的电极在导电夹以下的部位发生断裂。
 
  硬断通常先有局部小裂缝发红,后来越来越亮,瞬间发白打弧折断,断时有耀眼的弧光和响声,电流表忽然回零。
 
  之前我们也说过很多关于电极软硬断的原因及处理措施,今天的文章里附带不同的案例说明。
 
造成电极硬断的原因
 
  ①电极糊质量不好
 
  电极糊灰分含量高,导电性能差;挥发分含量过低,黏结性差,焙烧后强度差;电极糊软化点低或挥发分含量偏高,液体糊柱太高(液体糊柱应在1.0?2.0m),造成电极糊分层。
 
  电极糊灰分含量越高,烧结后的电阻就越大,导电性能就越差,,电炉超负荷大电流运行,截面电流远远超过电极承受的最大电流,电极就会过烧发亮而硬断;电极糊挥发分含量过低(在9%以下)电极糊在焙烧过程中黏结剂太少,骨料之间的黏结力差,强度差,易产生硬断事故;软化点过低,电极糊在烧结过程中就会糊柱过高,造成骨料和黏结剂分层,而产生硬断:挥发分含量太高,焙烧出电极的气孔率大,强度差,也易发生电极硬断事故。
 
  【案例】四川某电石厂12500kVA的开放式电石炉上,因其三相电极系统没有密封大套,锥形环铜瓦完全暴露在料面以上,电极周围辐射温度高,三相电极烧结速度很快,经常出现电极过烧,铜瓦和电极接触不好,经常打弧,最多时三台炉一年曾打坏铜瓦180多块。后来将电极糊挥发分含量提高到16.5%,就造成电极糊骨料和黏结剂分层,电极压放到骨料时电极就过烧硬断,压放到黏结剂时就流糊软断,反复恶性循环,出了不少电极事故。后来停产进行了设备改造,将三相电极全部装上了水冷密封套,电极糊挥发分含量从16.5%降低到11.5%,改造后台炉三相电极均转入正常生产,再也没有发生过电极过烧或铜瓦打弧而烧坏铜瓦;也没有发生过电极糊分层,出现的硬断、流糊和软断事故。生产步入正常轨道,产量大幅提高,各种消耗大幅降低。
 
  ②加糊方式不合理
 
  电极糊受灰尘污染或将杂物加入电极筒,电极筒没有加盖,灰尘落入筒内,使电极糊分层;不按工艺要求的高度和次数添加电极糊,造成电极糊糊柱过低,没及时添加电极糊,筒内冒黄烟,挥发分己挥发完,上、下电极糊粘接不上;糊柱过高,造成悬糊,未及时处理下来。
 
  【案例】内蒙古某电石厂16500kVA电石炉,上料系统除尘差,料仓又在三相电极筒上方,因电极筒没有加盖,料仓漏料后将粉末落入电极筒内,过一段时间,电极压放到铜瓦以下,就会在瓦尖齐齐硬断,断口非常平整,后来才查出是电极筒内落入了炉料粉末造成的,在三相电极筒上加了盖后,问题就得到解决。云南某电石厂30000kVA的密闭电石炉在新开炉时,将三相电极糊柱一次就装在导电夹以上8m,送电后两天时间测量三相电极的糊柱都不变化,发现悬糊,有两相电极割开把持筒、电极壳处理了下来,有一相很难处理下来,直至电极筒内冒黄烟,挥发分完全挥发了,造成上下粘接不上而硬断。内蒙古某电石厂25500kVA电石炉,春节三天时间,操作人员加糊后回家过年,无人按时加糊,管理人员又不在现场,导致三相电极糊柱都过低冒黄烟,后来发现再加入电极糊为时己晚,原来的电极糊己经烧结,上下粘接不上,三相电极到底环下全部硬断。
 
  ③工艺操作原因
 
不按工艺要求控制、压放电极使电极过长,又不按时压放电极,使电极长时间过烧,强度差,自重大拉断电极;不按工艺要求按时压放电极,操作电流(二次电极电流)偏高、操作电压(二次电极电压)偏低、功率因数低、有功功率差,电极烧结大于消耗,使电极长时间处于过焙烧状态,强度差,发生硬断;长时间停炉后不按工艺规程要求送电,送达的电流、负荷上升过快,使电极表面和心部温度梯度大,热应力产生的微细裂纹贯穿造成电极硬断;长时间停炉后没有按工艺要求保护电极、活动电极,致使电极粉化、氧化严重、截面变小,或使电极粘死,送电时拔断电极,或送电负荷、电流过快,热应力大,电流超过截面承受的电流密度,击断电极:热停炉次数频繁、时间长、炉况不正常,引起的电极硬断事故;先发生漏糊、抽心或软断,后因粘接强度不够而硬断。
 
  【案例】云南某电石厂33000kVA密闭电石炉开炉快两年的时间,始终没有掌握好电极工作端的长度,二次操作电流偏高,在95?120kA,二次档位又开不起来(低电压),功率因数只有0.4?0.6之间,有功功率偏低,只有13000?16000kVA,无功功率达18000?21000kVA,三相电极长时间处于过焙烧状态,要么电极过长硬断,要么电极到上限又烧坏电极筋翅压不下来,人工炸断,生产非常被动,一直不正常,后来把电极电流控制在75kA以下,电极工作端长度在2.3m以下,有功功率达25000kVA以上,功率因数为0.85,电极过烧硬断、烧筋翅等问题全部迎刃而解,单月产量达5000t以上,之后就逐步步入了正常轨道。贵州某电石厂20000kVA电石炉,因电价因素避峰生产,白天停炉12h,晚上生产8h,停炉后不注意对电极的保护,长时间停炉后,复电电流和负荷在不到2h就送满,电极因温度变化太快,产生热应力而容易硬断,达不到避峰的效果,一次因动力电停,没有活动电极而使电极粘住,高压送电提电极时将一相电极拔断。后来改变了送电方式,先用星接低压低负荷送2h,等三相电极完全发红后,改为角接高压送至满负荷,避免了提电极拔断电极,也很少发生电极硬断事故,真正达到了避峰生产的目的。
 
  ④设备原因
 
  电极的把持器系统不同心、不垂直,同心度、垂直度超过设计误差,压放电极时折断电极:电机筒制作不合格,对接的精度达不到工艺要求,致使电机筒上下不同心、垂直,压放电极时拆断电极;接触元件的夹紧力不按设计要求调整或长时间运行,磨损、拉伤严重,导致电极壳筋翅和导电元件的接触面积过小,致使电机筒筋板接触不好发热,造成电极提前过烧,到导电夹以下硬断;把持系统设备不绝缘,连电发热致电极过烧,从导电夹往下发生硬断。
 
  【案例】内蒙古某电石厂8台33000kVA的电石炉7台炉电极使用都很正常,唯独有台炉的相电极经常发生硬断事故,很长时间找不到原因,后来检査设备发现压放电极时6个压放油缸不同步且扭动厉害,才发现是电极把持系统不同心和垂直造成的,压放油缸和电极接触元件不同心,偏茇超过1cm以上,后经过检修校正,彻底解决此相电极经常硬断的问题。云南某电石厂30000kVA的电石炉,运行3年多,设备绝缘老化严重,接触元件表面与电极筒筋翅接触部分全部是划伤成3mm的槽,无论夹紧力如何调,元件和筋板始终发热,绝缘又老化,电机筒直接与把持筒导通,4台炉经常发生电极过烧、烧筋翅、硬断事故,1台炉元件经铣床加工,三相电极绝缘彻底更换后,存在的问题彻底解决。
 
电极硬断预防措施及处理方法
 
  ①严把电极糊质量关,与有实力、原料质量稳定、生产工艺先进、管理思路超前、具有最佳的性价比的商家合作,做到质量稳定,招标和炉型、操作工艺匹配良好,并根据工艺条件发生变化适时微调。
 
  ②做好电极糊的管理工作,防止电极糊在存放、转运及加入过程中的二次污染;严格按照工艺要求控制糊柱高度,添加糊柱防止悬糊、缺糊的发生。
 
  ③严格工艺纪律,规范操作,防止因不按操作规程操作引起的各种电极硬断事故。
 
  ④及时排除设备故障,严禁设备长时间带病作业造成电极硬断事故。
 
  ⑤发生硬断时立即停电,断头小于800mm,无法拉出,可压入炉底,重新压放一段电极焙烧,电极烧结好,再逐渐转入正常生产;断头长度大于800mm,铜瓦式的电炉可松开压力环和上下抱闸,倒夹起电极断头先行生产,等电极消耗短了再处理,压放电极焙烧一段时间,转入正常生产。组合式把持器炉只能爆破拉出,压放一段电极焙烧后,转入正常生产。
 
  内容来源:矿热炉

 

  • [责任编辑:kangmingfei]

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