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电极焙烧及相关要点

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电极焙烧及相关要点_第1页
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电 极电极是电石炉的心脏,只有充足地理解电极的组件,才干更好的控制、操作及保护好电极,才干更好的完毕生产任务电极好比人的身体,电极壳是躯干、电极糊好比营养、那么电流就是精神,只有控制好这三样,才干更好的把电极保护好1. 电极壳电极壳是自焙电极的核心部分电极壳的完好与否直接关系到生产能否安全、持续、稳定运营,是生产过程中必不可少的保障因素25500KVA密闭型电石炉自焙电极是以¢1250mm电极壳为铠装,进行电极的自焙在电极焙烧过程中,电极壳不仅使电极成型并且还兼起导电作用根据有关资料简介,由于钢质材料的导电系数大以及在导电过程中的集肤效应,电极壳中通过的电流为总电流的80%左右)因此,电极壳在电石生产中成为不可或缺的器件电极壳的构成是有均匀的12片3mm的筋板 ;12片2mm的弧形板和12跟¢18mm厚的圆钢,通过裁剪、冲压、折弯、缝焊而成1.1电极壳的导电特性(1)外壳有效导电截面积约1250×3.14×2=7850㎜2(2)外筋板有效导电截面积大概30×7×12=2520㎜2(3)内筋板有效导电截面积约185×2×12=4440㎜2(4)圆钢有效导电截面积约81×3.14×12=3052㎜2电极壳的有效导电截面积=17862㎜2钢材的电流密度为2.2~2.4A/㎜2故电极壳的有效导电截面积可承受的电流为39296~42869A与《埃肯手册》中所提到的:在电极焙烧初期为避免电极壳烧损,操作电流应控制在40000A以内基本相符。

1.2 电极壳的物理特性由于电极壳为钢质材料制成,故其物理特性与钢材相符,据查找有关钢材特性为:密度 7.86g/㎝3;软化点 450~550℃ ;熔点 1535℃; 沸点 2750℃1.3 电极壳外筋板最大可输入电流接触元件夹紧外筋片面的有效长度约为435㎜,夹电极壳外筋 板厚度约为 7㎜电极壳外筋板可输入的最大电流为S=435×7×12=36540㎜2电极壳外筋板可输入的最大电流为I=36540×(2.2~2.4 A/㎜2)=(80388~87700)A常温下考虑到电极壳软化温度在450℃,假设,电极壳温度升高全靠电流输入提供热量,不考虑传导热,那么通过计算,电极壳外筋板可输入最大电流为84000~91312A电极壳外壳容许通过电流为17270~18840A电极壳外筋板输入电流即为操作电流1.4 导致电极壳烧损的因素有一下几点:1) 当电极温度超过电极壳的耐热温度;2) 当电极尚未完全焙烧好时,通过较大电流;3) 电极壳再制造和焊接过程中存在质量问题;4) 电极壳与接触元件之间的接触压力变小或元件本体上有孔隙,导致元件与电极壳打弧5) 电极壳制造所用钢材存在缺陷;6) 通过把持器的冷却水量小或阻塞,导致局部温升过高等;7) 工艺参数控制不好,导致料面温度过高(即超过700℃)。

2. 电极糊电极对电极糊的规定比较高,电极必须具有高度的耐氧化性和导电性,膨胀系数尽量要小,小的电阻系数,小的气孔率,高的机械强度由此对电极糊也有了有关的规定2.1电极糊质量对电极的影响1)电极糊灰分高,电极糊的粘结力度差,灰分集中的地方,粘结力更差,这个地方消耗快,并且容易机械拉伤导致硬断故灰分应保持指标不不小于等于32)电极糊软化点偏低的话,电极糊烧结后的结焦值低,电极强度也差,易导致电极事故3)电极糊电阻率偏高,表达电极糊的石墨化限度低,导电性差,电极抗氧化能力差,焙烧后的电极刚性强,电极也容易折断2.2 电极糊粒度的影响电极糊粒度大,在电极筒内加糊时容易导致电极糊架空现象,从而导致电极糊在电极筒内非均匀下沉,非均匀溶化,影响电极糊烧结后强度的均匀性;另一方面粒度大,电极糊在电极筒内焙烧时候不易溶化,烧结速度慢,使电极糊焙烧速度跟不上电极消耗速度,导致电极事故因此一般力度应不不小于等于75㎜2.3 糊柱高度的影响糊柱高度低,电极糊溶化后沉积不密实,焙烧后电极密度小,导致电极强度低,电极消耗快;糊柱高度过低,容易在电极筒内糊柱表层产生稀糊,当糊柱表层产生稀糊时,硬糊加进去会沉究竟层,被稀糊包住,不能较好的熔化,整个糊柱不是均匀地熔化、烧结,影响电极焙烧质量,焙烧不透的电极极易产生电极事故。

根据外省研究的糊柱高度指标一般在4.0米以上3. 电极烧结电极糊烧结时升温速度一般以10~20℃每小时的速度升温,进入接触元件上部时,电极糊温度为500~600℃,以保证电极对的烧结位置温度上移促使电极过烧,温度下移电极呈现欠烧,电极糊烧结时应保持0.05兆帕的压力(相称于4米高的糊柱压力)以保证电极烧结密度,同步电极糊挥发气体压力的增高,有助于缩合反映进行,因此在烧结过程中保持其压力,有助于提高电极的强度,减少事故3.1电极烧结过程分为三个阶段:1. 温度从室温升到350℃,此阶段固体电极糊熔化,此间的水分和低沸点的成分开始挥发,此时电极糊的电阻为最大2. 温度从350℃升高到750℃时,熔化的电极糊中的粘合剂开始分解挥发,一般挥发物从电极壳焊缝、电极壳与电极之间缝焊、电极壳上口等地方排出,由于挥发,电极糊变稠,有熔融态变成固态3. 温度从750℃到1200℃时,进一步排出挥发物,粘结剂中大量香分子和其他原子团结成焦炭,经一步致密化,之后电极糊烧结完毕3.2烧结好的电极温度分布:1)料面以上,底环如下最高温度最佳控制在1000℃以内2)接触元件以内最高温度应控制在800℃以内3)接触元件以上电极糊温度在350℃左右,向上依次减少。

4.电极消耗电极在电弧的高温下不断气化电离,以维持电弧的稳定燃烧,一部分碳的气体参与了电石生产的反映,其他部分则通过炉料孔隙而逸出,电极的消耗速度与下列因素有关:1) 电极的固定碳含量高时消耗慢;2) 电极烧结后的气孔率低时消耗慢;3) 炉料焦比高、杂质少时消耗慢;4) 电极进一步料层时消耗慢;5) 电极电流密度小时消耗慢5.电极事故因素及解决措施5.1 电极硬断因素如下:1)电极糊所含灰分过高,杂质较多,所含的挥发分较少,导致过早烧结或粘结性差,引起电极硬断;2)热停炉次数多,停电时又没有采用保护措施,导致电极开裂和烧结分层而引起电极硬断;3)电极壳内落入的灰尘较多,送电后没有清理,导致电极分层而引起电极硬断;4)停电时间较长时,电极露出部分没有用炉料保护好,电极受到严重氧化导致电极硬断;5)长时间停电后,送电时提动电极,导致电极机械拉伤而产生硬断;6)电极下放过长,自重产生的拉力过大也会引起电极硬断;7)电极把持筒内风量小,导电鄂板内冷却水量太小,导致电极熔化过度,影响电极的烧结强度,引起电极硬断5.2 电极硬断解决措施1)如坚决头很长,又没有歪倒在炉内,可把导电鄂板松开,将断头夹进鄂板内,然后急需送电生产,这种措施很少使用;2)如坚决头很短时,在料面如下,可以通过加压使电极增长,等电极焙烧好后慢慢把断头压入炉内烧掉;3)如坚决头露在料面以上,但又不是很长,就只能放炮炸掉,然后从新加压焙烧。

5.3 电极软断因素如下1)电极糊所含挥发物过多,导致电极不易烧结,强度差而引起软断;2)电极壳铁板太厚或太薄太厚了会导致铁壳和电极芯部接触不紧密而引起软断;太薄了会因外力作用电极壳破裂,导致电极铁壳在压放时折叠或漏糊而软断;3)电极铁壳焊接质量不好,引起破裂,导致漏糊软断;4)压放电极时负荷减少得太少,或压放电极后负荷升得过快而引起电极软断,前者浮现事故状况较少5)压放电极过于频繁,或压放电极时过长而引起软断;6)添加电极糊时,糊块过大,在筋片上搁住而架空,也也许引起软断;5.4 电极软断的解决措施1)发现电极软断停电后,应迅速将电极落下,进一步炉内,设法使电极糊不外流,如果可以尽量使电极与断头相连接,弄掉漏下的电极糊硬块,然后送电,低负荷焙烧6小时后,不出意外的话就可以将断头接上,此过程中严禁提高电极2)停电后如果没法止住电极糊外流,应迅速用灭火器避免三层半压放油管着火,封掉电极壳顶端出口等火熄灭后解决炉内电极糊硬块焊接电极壳下端头,重新加糊,送电低负荷焙烧6. 总结由以上有关知识,可以总结有关操作如下:1) 正常生产时操作电流应控制在84000A~91312A如下2) 焙烧电极时操作电流应控制在 42869A 如下,未烧结好时,严禁迅速提高负荷,或剧烈提动电极。

3) 尽量避免热停电的次数,不需要停电解决的事不断电4) 电极进一步料层,把持器不得低下限运营,避免底环打弧漏水5) 保证巡检力度,对各元件、底环的循环水量、水温做到心里有数,严禁无水运营6) 电极压放要少量多次,高负荷运营下也不得60㎜每次每小时的压放,低负荷运营时,根据负荷大小,可以20㎜每次每小时或几小时压一次7) 压放电极时,每次压放时要注意电极与否正常下压,与否有下滑现象,压放完检查夹紧油缸与否对电极壳有刮伤或刺破8) 一天精确测量一次电极,当班班长及操作工要做到电极工作长度心里有数学会通过听电流声音来判断电极的工作状态9) 每次接班测量一次糊柱高度,做到对糊柱心里有数,保证在4米左右;测量糊柱时,应注意电极壳内糊柱与否有架空现象,与否浮现稀糊,与否有杂质混入10) 加糊时,严禁把大量电极糊灰铲入电极壳内,严禁多种电极糊同步加入同一电极壳内11) 长时间停电,应用混合料包住电极,保护好电极,停电前应将电极尽量下插;用盖板盖住电极壳上端口,避免大量杂物落入。

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