تحليل الأسباب والتدابير المضادة للكسور الناعمة والصعبة

بعد أكثر من 80 عامًا من التطور، أصبحت صناعة كربيد الكالسيوم في الصين صناعةً مهمةً للمواد الخام الكيميائية الأساسية. في السنوات الأخيرة، وبفضل التطور السريع للاقتصاد المحلي والطلب المتزايد على كربيد الكالسيوم في المراحل اللاحقة، شهدت الطاقة الإنتاجية المحلية توسعًا سريعًا. في عام 2012، بلغ عدد شركات كربيد الكالسيوم في الصين 311 شركة، وبلغ إنتاجها 18 مليون طن. يُعدّ القطب الكهربائي أحد أهم المعدات في معدات فرن كربيد الكالسيوم، إذ يلعب دور التوصيل ونقل الحرارة. في إنتاج كربيد الكالسيوم، يتم إدخال تيار كهربائي إلى الفرن عبر قطب كهربائي لتوليد قوس كهربائي، وتُستخدم حرارة المقاومة وحرارة القوس الكهربائي لإطلاق الطاقة (درجة حرارة تصل إلى حوالي 2000 درجة مئوية) لصهر كربيد الكالسيوم. يعتمد التشغيل الطبيعي للقطب الكهربائي على عوامل مثل جودة معجون القطب الكهربائي، وجودة غلاف القطب الكهربائي، وجودة اللحام، ومدة إطلاق الضغط، ومدة عمل القطب الكهربائي. أثناء استخدام القطب، يكون مستوى تشغيل المشغل صارمًا نسبيًا. يمكن أن يؤدي التشغيل غير الدقيق للقطب بسهولة إلى كسره بشكل طفيف أو شديد، مما يؤثر على نقل الطاقة الكهربائية وتحويلها، ويسبب تدهور حالة الفرن، وحتى إتلاف الآلات والمعدات الكهربائية. سلامة حياة المشغل. على سبيل المثال، في 7 نوفمبر 2006، حدث كسر طفيف لقطب كهربائي في مصنع كربيد الكالسيوم في نينغشيا، مما تسبب في إصابة 12 عاملاً في مكان الحادث بحروق، بما في ذلك وفاة واحدة و9 إصابات خطيرة. في عام 2009، حدث كسر شديد لقطب كهربائي في مصنع كربيد الكالسيوم في شينجيانغ، مما تسبب في إصابة خمسة عمال في مكان الحادث بحروق خطيرة.

تحليل أسباب الكسر الناعم والصلب لإلكترود فرن كربيد الكالسيوم
1. تحليل سبب الكسر الناعم لقطب فرن كربيد الكالسيوم

سرعة تلبيد القطب أقل من معدل الاستهلاك. بعد وضع القطب غير المُحترق، سيتسبب ذلك في كسره بشكل طفيف. قد يؤدي عدم إخلاء عامل الفرن في الوقت المناسب إلى حروق. الأسباب المحددة للكسر الطفيف للقطب هي:
1.1 جودة معجون القطب رديئة والمواد المتطايرة الزائدة.

١.٢ صفيحة حديد غلاف القطب الكهربائي رقيقة جدًا أو سميكة جدًا. رقيقة جدًا بحيث لا تتحمل القوى الخارجية الكبيرة والتمزق، مما يتسبب في انثناء أسطوانة القطب أو تسربها وانكسارها الطفيف عند الضغط عليها. سميكة جدًا بحيث لا تلامس غلاف الحديد ولب القطب الكهربائي بشكل وثيق، وقد يتسبب ذلك في انكسار الطفيف.

1.3 تم تصنيع غلاف حديد القطب بشكل سيئ أو كانت جودة اللحام رديئة، مما تسبب في حدوث شقوق، مما يؤدي إلى التسرب أو الكسر الناعم.

1.4 يتم الضغط على القطب ووضعه بشكل متكرر للغاية، أو تكون الفترة الزمنية قصيرة للغاية، أو يكون القطب طويلاً للغاية، مما يتسبب في كسر ناعم.

1.5 إذا لم تتم إضافة معجون القطب الكهربائي في الوقت المناسب، فإن موضع معجون القطب الكهربائي مرتفع للغاية أو منخفض للغاية، مما سيؤدي إلى كسر القطب الكهربائي.

1.6 معجون القطب الكهربائي كبير جدًا، وعدم الحرص عند إضافة المعجون، والاعتماد على الأضلاع ووضعه فوق الرأس، يمكن أن يتسبب في كسر ناعم.

١.٧ لم يتم تلبيد القطب الكهربائي جيدًا. عند إنزاله وبعده، لا يمكن التحكم في التيار الكهربائي بشكل صحيح، مما يؤدي إلى ارتفاعه بشكل كبير، مما يؤدي إلى احتراق غلاف القطب الكهربائي وانكساره بشكل طفيف.

1.8 عندما تكون سرعة خفض القطب أعلى من سرعة التلبيد، وتنكشف أجزاء اللصق في التشكيل، أو تكون العناصر الموصلة على وشك الظهور، يتحمل غلاف القطب التيار الكهربائي بالكامل ويولد حرارة عالية. عند تسخين غلاف القطب فوق 1200 درجة مئوية، تنخفض قوة الشد إلى حد لا يتحمل وزن القطب، مما يؤدي إلى كسر خفيف.

2. تحليل سبب الكسر الشديد لإلكترود فرن كربيد الكالسيوم

عند كسر القطب، وتناثر كربيد الكالسيوم المنصهر، لا يملك المُشغّل أي تدابير وقائية، وقد يؤدي عدم إخلاء المكان في الوقت المناسب إلى حروق. الأسباب المحددة للكسر الشديد للقطب هي:

2.1 عادة لا يتم تخزين عجينة القطب الكهربائي بشكل صحيح، ومحتوى الرماد مرتفع للغاية، ويتم جر المزيد من الشوائب، وتحتوي عجينة القطب الكهربائي على القليل جدًا من المواد المتطايرة، والتلبيد المبكر أو الالتصاق الضعيف، مما يتسبب في كسر القطب الكهربائي بشدة.

٢.٢ اختلاف نسب معجون الأقطاب الكهربائية، وانخفاض نسبة المادة الرابطة، وعدم تجانس الخلط، وضعف قوة القطب، وعدم ملاءمة المادة الرابطة. بعد ذوبان معجون الأقطاب الكهربائية، تتقشر سماكة الجسيمات، مما يقلل من قوة القطب وقد يتسبب في كسره.

٢.٣ انقطاعات متكررة للتيار الكهربائي، وكثيرًا ما يُقطع التيار الكهربائي ويُعاد فتحه. في حال انقطاع التيار الكهربائي، لم تُتخذ التدابير اللازمة، مما أدى إلى تشقق الأقطاب الكهربائية وتلبيدها.

٢.٤ يتراكم الغبار بكثرة على غلاف القطب، وخاصةً بعد انقطاع التيار الكهربائي لفترة طويلة، مما يؤدي إلى تراكم طبقة سميكة من الرماد في غلاف حديد القطب. إذا لم يُنظف بعد نقل الطاقة، فسيؤدي ذلك إلى تلبد القطب وانفصاله، مما يؤدي إلى كسره بشدة.

2.5 وقت انقطاع التيار الكهربائي طويل، وقسم عمل القطب غير مدفون في الشحنة ومؤكسد بشدة، مما سيؤدي أيضًا إلى كسر القطب بشدة.

2.6 تتعرض الأقطاب الكهربائية للتبريد السريع والتسخين السريع، مما يؤدي إلى اختلافات كبيرة في الإجهاد الداخلي؛ على سبيل المثال، يكون الفرق في درجة الحرارة بين الأقطاب الكهربائية المدخلة داخل وخارج المادة أثناء الصيانة؛ ويكون الفرق في درجة الحرارة بين داخل وخارج عنصر التلامس كبيرًا؛ ويمكن أن يؤدي التسخين غير المتساوي أثناء نقل الطاقة إلى كسر شديد.

٢.٧ طول عمل القطب الكهربائي طويل جدًا وقوة السحب كبيرة جدًا، مما يُثقل كاهل القطب الكهربائي نفسه. قد يؤدي التشغيل غير الدقيق إلى كسر حاد.

2.8 كمية الهواء التي يوفرها أنبوب حامل القطب صغيرة جدًا أو متوقفة، وكمية مياه التبريد صغيرة جدًا، مما يتسبب في ذوبان عجينة القطب كثيرًا وتصبح مثل الماء، مما يتسبب في ترسب مادة الكربون الجسيمية، مما يؤثر على قوة التلبيد للقطب، ويتسبب في كسر القطب بشدة.

2.9 كثافة تيار القطب كبيرة، مما قد يتسبب في كسر القطب بشدة.

الإجراءات المضادة لتجنب كسر الأقطاب الكهربائية الصلبة واللينة
1. التدابير الوقائية لتجنب الكسر الناعم لفرن كربيد الكالسيوم

1.1 التحكم بشكل صحيح في طول عمل القطب الكهربائي لتلبية متطلبات إنتاج كربيد الكالسيوم.

1.2 يجب أن تكون سرعة الخفض متوافقة مع سرعة تلبيد القطب.

١.٣ افحص بانتظام طول القطب الكهربائي وإجراءات الصلابة واللينة؛ يمكنك أيضًا استخدام قضيب فولاذي لالتقاط القطب والاستماع إلى الصوت. إذا سمعت صوتًا هشًا جدًا، فهذا دليل على نضج القطب الكهربائي. إذا لم يكن هشًا جدًا، فهذا دليل على ليونة القطب الكهربائي. بالإضافة إلى ذلك، يختلف ملمس القطب الكهربائي. إذا لم يشعر القضيب الفولاذي بالمرونة عند تقويته، فهذا دليل على ليونة القطب الكهربائي، ويجب رفع الحمل ببطء.

1.4 تحقق بانتظام من نضج القطب (يمكنك الحكم على حالة القطب من خلال الخبرة، مثل القطب الجيد الذي يظهر جلدًا حديديًا أحمر داكنًا قليلاً؛ القطب أبيض، مع شقوق داخلية، والجلد الحديدي غير مرئي، فهو جاف جدًا، ينبعث من القطب دخان أسود، أسود، نقطة بيضاء، جودة القطب ناعمة).

1.5 قم بفحص جودة اللحام الخاصة بغلاف القطب الكهربائي بشكل منتظم، قسم واحد لكل لحام، وقسم واحد للفحص.

1.6 قم بالتحقق من جودة معجون القطب الكهربائي بشكل منتظم.

١.٧ خلال فترة التشغيل والتحميل، لا يمكن زيادة الحمل بسرعة كبيرة. يجب زيادة الحمل وفقًا لنضج القطب.

1.8 تحقق بانتظام مما إذا كانت قوة تثبيت عنصر اتصال القطب مناسبة.

1.9 قم بقياس ارتفاع عمود معجون القطب الكهربائي بانتظام، وليس مرتفعًا جدًا.

1.10 يجب على العاملين في العمليات ذات درجات الحرارة العالية ارتداء معدات الحماية الشخصية المقاومة لدرجات الحرارة العالية والرذاذ.

2. التدابير الوقائية لتجنب الكسر الشديد لإلكترود فرن كربيد الكالسيوم

٢.١ تأكد بدقة من طول عمل القطب. يجب قياسه كل يومين بدقة. عادةً، يتراوح طول عمل القطب بين ١٨٠٠ و٢٠٠٠ مم، ولا يجوز أن يكون طويلاً جدًا أو قصيرًا جدًا.

2.2 إذا كان القطب طويلاً للغاية، فيمكنك تمديد وقت تحرير الضغط وتقليل نسبة القطب في هذه المرحلة.

٢.٣ تأكد بدقة من جودة معجون الأقطاب الكهربائية. يجب ألا يتجاوز محتوى الرماد القيمة المحددة.

2.4 تحقق بعناية من كمية الهواء الموردة إلى القطب وموضع ترس السخان.

٢.٥ بعد انقطاع التيار الكهربائي، يجب الحفاظ على أعلى درجة حرارة ممكنة للقطب الكهربائي. يجب دفنه تحت مادة لمنع تأكسد القطب الكهربائي. لا يُرفع الحمل بسرعة كبيرة بعد نقل الطاقة. عند انقطاع التيار الكهربائي لفترة طويلة، يُستبدل بقطب التسخين الكهربائي المسبق على شكل حرف Y.

2.6 إذا انكسر القطب الكهربائي بشكل صلب عدة مرات متتالية، فيجب التحقق مما إذا كانت جودة معجون القطب الكهربائي تلبي متطلبات العملية.

2.7 يجب تغطية أسطوانة القطب بعد تركيب المعجون بغطاء لمنع سقوط الغبار داخلها.

2.8 يجب على العاملين في العمليات ذات درجات الحرارة العالية ارتداء معدات الحماية الشخصية المقاومة لدرجات الحرارة العالية والرذاذ.

ختاماً
يتطلب إنتاج كربيد الكالسيوم خبرة إنتاجية واسعة. لكل فرن كربيد الكالسيوم خصائصه الخاصة على مدى فترة زمنية محددة. يجب على الشركة تلخيص الخبرات المكتسبة في عملية الإنتاج، وتعزيز الاستثمار في الإنتاج الآمن، وتحليل عوامل الخطر المتعلقة بالكسر الناعم والصلب في أقطاب فرن كربيد الكالسيوم بعناية. يجب وضع نظام إدارة سلامة الأقطاب، وإجراءات تشغيل مفصلة، ​​وتعزيز التدريب المهني للمشغلين، وارتداء معدات الوقاية الشخصية وفقًا للمتطلبات بدقة، وإعداد خطط طوارئ وتدريبات طارئة، وإجراء تدريبات منتظمة للسيطرة الفعالة على حوادث أفران كربيد الكالسيوم وتقليل خسائرها.