Nach mehr als 80 Jahren Entwicklung hat sich Chinas Calciumcarbid-Industrie zu einem wichtigen Industriezweig für chemische Grundstoffe entwickelt. In den letzten Jahren ist die inländische Calciumcarbid-Produktionskapazität aufgrund der rasanten Entwicklung der Binnenwirtschaft und der steigenden Nachfrage nach Calciumcarbid in nachgelagerten Bereichen stark gewachsen. Im Jahr 2012 gab es in China 311 Calciumcarbid-Unternehmen, und die Produktion erreichte 18 Millionen Tonnen. In der Calciumcarbid-Ofenanlage ist die Elektrode eines der wichtigsten Geräte, da sie für die Leitung und Wärmeübertragung zuständig ist. Bei der Herstellung von Calciumcarbid wird elektrischer Strom über eine Elektrode in den Ofen geleitet, um einen Lichtbogen zu erzeugen. Die Widerstandswärme und die Lichtbogenwärme werden genutzt, um Energie (Temperatur bis zu etwa 2000 °C) für die Calciumcarbid-Hüttung freizusetzen. Die normale Funktion der Elektrode hängt von Faktoren wie der Qualität der Elektrodenpaste, der Qualität der Elektrodenhülle, der Schweißqualität, der Länge der Druckentlastungszeit und der Dauer der Elektrodenarbeit ab. Bei der Verwendung von Elektroden sind die Bediener strengstens zu überwachen. Unachtsamer Umgang mit Elektroden kann leicht zu weichen oder harten Brüchen führen, die Übertragung und Umwandlung elektrischer Energie beeinträchtigen, den Ofenzustand beeinträchtigen und sogar zu Schäden an Maschinen und elektrischen Geräten führen. Dies gefährdet das Leben des Bedieners. Beispielsweise kam es am 7. November 2006 in einem Calciumcarbidwerk in Ningxia zu einem weichen Elektrodenbruch, der zwölf vor Ort anwesende Arbeiter zu Verbrennungen zwang, darunter einen Toten und neun Schwerverletzte. Im Jahr 2009 kam es in einem Calciumcarbidwerk in Xinjiang zu einem harten Elektrodenbruch, der fünf vor Ort anwesende Arbeiter zu schweren Verbrennungen zwang.
Analyse der Ursachen für Weich- und Hartbrüche von Calciumcarbid-Ofenelektroden
1. Ursachenanalyse des weichen Bruchs der Calciumcarbid-Ofenelektrode
Die Sintergeschwindigkeit der Elektrode ist geringer als die Verbrauchsrate. Nach dem Ablegen der ungebrannten Elektrode kommt es zu einem sanften Elektrodenbruch. Wird der Ofenbediener nicht rechtzeitig evakuiert, kann es zu Verbrennungen kommen. Die spezifischen Gründe für einen Elektrodenbruch sind:
1.1 Schlechte Qualität der Elektrodenpaste und übermäßige flüchtige Bestandteile.
1.2 Das Eisenblech der Elektrodenhülle ist zu dünn oder zu dick. Zu dünn, um großen äußeren Kräften standzuhalten und zu brechen, was dazu führt, dass sich der Elektrodenmantel beim Herunterdrücken faltet oder undicht wird und weich bricht. Zu dick, um zu verhindern, dass die Eisenhülle und der Elektrodenkern in engem Kontakt miteinander stehen und der Kern weich bricht.
1.3 Die Elektrodeneisenhülle ist schlecht hergestellt oder die Schweißqualität ist mangelhaft, was zu Rissen führt, die zu Leckagen oder weichen Brüchen führen.
1.4 Die Elektrode wird zu häufig gedrückt und platziert, das Intervall ist zu kurz oder die Elektrode ist zu lang, was zu einem sanften Bruch führt.
1.5 Wenn die Elektrodenpaste nicht rechtzeitig hinzugefügt wird, ist die Position der Elektrodenpaste zu hoch oder zu niedrig, was zum Bruch der Elektrode führt.
1.6 Die Elektrodenpaste ist zu groß, unvorsichtiges Auftragen der Paste, Aufliegen auf den Rippen und Überkopfliegen können zu einem Weichbruch führen.
1.7 Die Elektrode ist nicht gut gesintert. Beim Absenken und danach kann der Strom nicht richtig kontrolliert werden, sodass der Strom zu groß ist, das Elektrodengehäuse verbrennt und die Elektrode leicht bricht.
1.8 Wenn die Absenkgeschwindigkeit der Elektrode schneller ist als die Sintergeschwindigkeit, werden die Pastensegmente in der Form freigelegt oder die leitfähigen Elemente werden freigelegt. Das Elektrodengehäuse trägt den gesamten Strom und erzeugt große Hitze. Wenn das Elektrodengehäuse über 1200 °C erhitzt wird, verringert sich die Zugfestigkeit so weit, dass es das Gewicht der Elektrode nicht mehr tragen kann und es zu einem weichen Bruch kommt.
2. Ursachenanalyse für den harten Bruch der Calciumcarbid-Ofenelektrode
Wenn die Elektrode bricht und geschmolzenes Calciumcarbid verspritzt, hat der Bediener keine Schutzmaßnahmen und eine nicht rechtzeitige Evakuierung kann zu Verbrennungen führen. Die spezifischen Gründe für den harten Bruch der Elektrode sind:
2.1 Die Elektrodenpaste wird meist nicht richtig gelagert, der Aschegehalt ist zu hoch, es werden mehr Verunreinigungen mitgerissen, die Elektrodenpaste enthält zu wenig flüchtige Stoffe, es kommt zu vorzeitigem Sintern oder schlechter Haftung, wodurch die Elektrode hart bricht.
2.2 Unterschiedliche Elektrodenpastenverhältnisse, geringes Bindemittelverhältnis, ungleichmäßiges Mischen, geringe Elektrodenfestigkeit und ungeeignetes Bindemittel. Nach dem Schmelzen der Elektrodenpaste delaminiert die Dicke der Partikel, was die Elektrodenfestigkeit verringert und zum Bruch der Elektrode führen kann.
2.3 Es kommt häufig zu Stromausfällen, die Stromversorgung wird oft unterbrochen und unterbrochen. Bei einem Stromausfall werden die notwendigen Maßnahmen nicht ergriffen, was zu Rissen und Sintern der Elektroden führt.
2.4 Es gelangt viel Staub in die Elektrodenhülle, insbesondere nach längerer Stillstandszeit. In der Elektrodenhülle sammelt sich eine dicke Ascheschicht an. Wird diese nach der Stromübertragung nicht gereinigt, führt dies zum Sintern und zur Delamination der Elektrode, was zu einem harten Bruch der Elektrode führt.
2.5 Die Stromausfallzeit ist lang und der Arbeitsabschnitt der Elektrode ist nicht in der Ladung vergraben und stark oxidiert, was auch dazu führt, dass die Elektrode hart bricht.
2.6 Die Elektroden unterliegen einer schnellen Abkühlung und Erwärmung, was zu großen inneren Spannungsunterschieden führt. Beispielsweise kann es während der Wartung zu Temperaturunterschieden zwischen den innerhalb und außerhalb des Materials eingesetzten Elektroden kommen. Der Temperaturunterschied zwischen der Innen- und Außenseite des Kontaktelements ist groß. Ungleichmäßige Erwärmung während der Stromübertragung kann zu einem Bruch führen.
2.7 Die Arbeitslänge der Elektrode ist zu lang und die Zugkraft zu groß, was die Elektrode selbst belastet. Bei unvorsichtiger Bedienung kann es auch zu einem harten Bruch kommen.
2.8 Die vom Elektrodenhalterrohr zugeführte Luftmenge ist zu gering oder wird unterbrochen, und die Kühlwassermenge ist zu gering, wodurch die Elektrodenpaste zu stark schmilzt und wasserähnlich wird, wodurch das partikuläre Kohlenstoffmaterial ausfällt, die Sinterfestigkeit der Elektrode beeinträchtigt wird und die Elektrode hart bricht.
2.9 Die Elektrodenstromdichte ist hoch, was zu einem harten Bruch der Elektrode führen kann.
Gegenmaßnahmen zur Vermeidung weicher und harter Elektrodenbrüche
1. Gegenmaßnahmen zur Vermeidung eines weichen Bruchs des Kalziumkarbidofens
1.1 Kontrollieren Sie die Arbeitslänge der Elektrode richtig, um die Anforderungen der Calciumcarbidproduktion zu erfüllen.
1.2 Die Absenkgeschwindigkeit muss mit der Sintergeschwindigkeit der Elektrode kompatibel sein.
1.3 Überprüfen Sie regelmäßig die Elektrodenlänge sowie die Weich- und Hartverfahren. Sie können die Elektrode auch mit einem Stahlstab anfassen und auf das Geräusch achten. Ein sehr sprödes Geräusch deutet auf eine reife Elektrode hin. Ist das Geräusch nicht sehr spröde, ist die Elektrode zu weich. Auch das Gefühl ist unterschiedlich. Spürt der Stahlstab beim Befestigen keine Elastizität, ist die Elektrode weich und muss langsam angehoben werden.
1.4 Überprüfen Sie regelmäßig die Reife der Elektrode (Sie können den Zustand der Elektrode anhand von Erfahrung beurteilen, z. B. zeigt eine gute Elektrode eine dunkelrote, leicht eisenhaltige Haut; die Elektrode ist weiß, weist innere Risse auf und die Eisenhaut ist nicht sichtbar, sie ist zu trocken, die Elektrode gibt schwarzen Rauch ab, hat schwarze, weiße Punkte und die Elektrodenqualität ist weich).
1.5 Überprüfen Sie regelmäßig die Schweißqualität der Elektrodenhülle, einen Abschnitt für jede Schweißung und einen Abschnitt zur Inspektion.
1.6 Überprüfen Sie regelmäßig die Qualität der Elektrodenpaste.
1.7 Während der Einschalt- und Ladephase darf die Last nicht zu schnell erhöht werden. Die Last sollte entsprechend der Reife der Elektrode erhöht werden.
1.8 Überprüfen Sie regelmäßig, ob die Klemmkraft des Elektrodenkontaktelements angemessen ist.
1.9 Messen Sie regelmäßig die Höhe der Elektrodenpastensäule, nicht zu hoch.
1.10 Personal, das bei Hochtemperaturarbeiten tätig ist, sollte persönliche Schutzausrüstung tragen, die beständig gegen hohe Temperaturen und Spritzer ist.
2. Gegenmaßnahmen zur Vermeidung eines harten Bruchs der Calciumcarbid-Ofenelektrode
2.1 Beachten Sie die Arbeitslänge der Elektrode genau. Die Elektrode muss alle zwei Tage gemessen werden und muss genau sein. Im Allgemeinen beträgt die Arbeitslänge der Elektrode garantiert 1800–2000 mm. Sie darf weder zu lang noch zu kurz sein.
2.2 Wenn die Elektrode zu lang ist, können Sie die Druckentlastungszeit verlängern und das Verhältnis der Elektrode in dieser Phase verringern.
2.3 Überprüfen Sie die Qualität der Elektrodenpaste genau. Der Aschegehalt darf den angegebenen Wert nicht überschreiten.
2.4 Überprüfen Sie sorgfältig die Luftzufuhr zur Elektrode und die Getriebeposition des Heizgeräts.
2.5 Nach einem Stromausfall sollte die Elektrode so heiß wie möglich gehalten werden. Die Elektrode sollte mit Material bedeckt werden, um eine Oxidation zu verhindern. Die Last darf nach der Stromübertragung nicht zu schnell erhöht werden. Bei längerem Stromausfall sollte auf eine elektrische Vorheizelektrode vom Typ Y umgestellt werden.
2.6 Kommt es mehrmals hintereinander zu einem harten Bruch der Elektrode, muss geprüft werden, ob die Qualität der Elektrodenpaste den Prozessanforderungen entspricht.
2.7 Nach dem Einbringen der Paste sollte der Elektrodenbehälter mit einem Deckel abgedeckt werden, um das Eindringen von Staub zu verhindern.
2.8 Personal, das bei Hochtemperaturarbeiten tätig ist, sollte persönliche Schutzausrüstung tragen, die beständig gegen hohe Temperaturen und Spritzer ist.
abschließend
Die Herstellung von Calciumcarbid erfordert umfangreiche Produktionserfahrung. Jeder Calciumcarbidofen weist über einen bestimmten Zeitraum hinweg seine eigenen Besonderheiten auf. Das Unternehmen sollte die positiven Erfahrungen aus dem Produktionsprozess zusammenfassen, verstärkt in eine sichere Produktion investieren und die Risikofaktoren für einen Bruch der Calciumcarbidofenelektrode sorgfältig analysieren. Ein Sicherheitsmanagementsystem für Elektroden, detaillierte Betriebsabläufe, eine verstärkte Schulung der Bediener, das Tragen von Schutzausrüstung gemäß den Anforderungen, die Erstellung von Notfallplänen und Notfalltrainings sowie regelmäßige Übungen sollen das Auftreten von Calciumcarbidofenunfällen wirksam kontrollieren und Unfallverluste reduzieren.
Veröffentlichungszeit: 24.12.2019