Tras más de 80 años de desarrollo, la industria china del carburo de calcio se ha convertido en una importante industria de materias primas químicas básicas. En los últimos años, impulsada por el rápido desarrollo de la economía nacional y la creciente demanda de carburo de calcio, la capacidad nacional de producción de este metal se ha expandido rápidamente. En 2012, existían 311 empresas de carburo de calcio en China, con una producción de 18 millones de toneladas. En los hornos de carburo de calcio, el electrodo es un elemento fundamental, ya que desempeña funciones de conducción y transferencia de calor. En la producción de carburo de calcio, se introduce una corriente eléctrica en el horno a través de un electrodo para generar un arco, y el calor de la resistencia y el calor del arco se utilizan para liberar energía (temperatura de hasta aproximadamente 2000 °C) para la fundición del carburo de calcio. El funcionamiento normal del electrodo depende de factores como la calidad de la pasta, la calidad de la carcasa, la calidad de la soldadura, el tiempo de liberación de presión y la duración del trabajo del electrodo. Durante el uso del electrodo, el operador debe ser riguroso. Una operación descuidada puede causar fácilmente roturas, tanto leves como graves, lo que afecta la transmisión y conversión de energía eléctrica, deteriora el estado del horno e incluso daña la maquinaria y el equipo eléctrico. Esto pone en riesgo la vida del operador. Por ejemplo, el 7 de noviembre de 2006, se produjo una rotura leve de un electrodo en una planta de carburo de calcio en Ningxia, lo que provocó quemaduras a 12 trabajadores, incluyendo una persona fallecida y 9 heridos graves. En 2009, se produjo una rotura brusca de un electrodo en una planta de carburo de calcio en Xinjiang, lo que provocó quemaduras graves a cinco trabajadores.
Análisis de las causas de rotura blanda y dura del electrodo de horno de carburo de calcio
1. Análisis de la causa de la rotura suave del electrodo del horno de carburo de calcio
La velocidad de sinterización del electrodo es inferior a su tasa de consumo. Tras depositar el electrodo sin cocer, este se romperá suavemente. Si no se evacua a tiempo al operador del horno, se pueden producir quemaduras. Las causas específicas de la rotura suave del electrodo son:
1.1 Mala calidad de la pasta de electrodos y exceso de volátiles.
1.2 La lámina de hierro de la carcasa del electrodo es demasiado delgada o demasiado gruesa. Es demasiado delgada para soportar grandes fuerzas externas y romperse, lo que provoca que el cilindro del electrodo se doble o presente fugas y se rompa suavemente al presionarlo. Es demasiado gruesa para que la carcasa de hierro y el núcleo del electrodo no estén en contacto directo, lo que puede provocar una rotura suave.
1.3 La carcasa de hierro del electrodo está mal fabricada o la calidad de la soldadura es deficiente, lo que provoca grietas, lo que da como resultado fugas o roturas suaves.
1.4 El electrodo se presiona y se coloca con demasiada frecuencia, el intervalo es demasiado corto o el electrodo es demasiado largo, lo que provoca una rotura suave.
1.5 Si la pasta del electrodo no se agrega a tiempo, la posición de la pasta del electrodo es demasiado alta o demasiado baja, lo que provocará que el electrodo se rompa.
1.6 La pasta del electrodo es demasiado grande, no tener cuidado al agregar la pasta, apoyarla sobre las costillas y estar por encima de la cabeza puede provocar una rotura suave.
1.7 El electrodo no está bien sinterizado. Al bajarlo y después de bajarlo, la corriente no se puede controlar correctamente, por lo que es demasiado alta y la carcasa del electrodo se quema y se rompe suavemente.
1.8 Cuando la velocidad de descenso del electrodo es superior a la de sinterización, los segmentos de pasta durante el conformado quedan expuestos o los elementos conductores están a punto de quedar expuestos. La carcasa del electrodo soporta toda la corriente y genera mucho calor. Cuando la carcasa del electrodo se calienta por encima de 1200 °C, la resistencia a la tracción se reduce hasta el punto de no poder soportar el peso del electrodo, lo que puede producir una rotura leve.
2. Análisis de la causa de la rotura brusca del electrodo del horno de carburo de calcio
Si el electrodo se rompe y el carburo de calcio fundido salpica, el operador no cuenta con medidas de protección y, de no evacuar a tiempo, puede sufrir quemaduras. Las causas específicas de la rotura brusca del electrodo son:
2.1 La pasta de electrodo generalmente no se almacena adecuadamente, el contenido de cenizas es demasiado alto, se arrastran más impurezas, la pasta de electrodo contiene muy poca materia volátil, sinterización prematura o mala adhesión, lo que provoca que el electrodo se rompa.
2.2 Diferentes proporciones de pasta de electrodo, baja proporción de aglutinante, mezcla irregular, baja resistencia del electrodo y aglutinante inadecuado. Tras fundir la pasta de electrodo, el espesor de las partículas se deslamina, lo que reduce la resistencia del electrodo y puede provocar su rotura.
2.3 Se producen numerosos cortes de energía, y el suministro eléctrico se interrumpe y se abre con frecuencia. En caso de corte de energía, no se han tomado las medidas necesarias, lo que provoca el agrietamiento y la sinterización de los electrodos.
2.4 Se acumula mucho polvo en la carcasa del electrodo, especialmente después de un largo periodo de inactividad. Se acumula una gruesa capa de ceniza en la carcasa de hierro del electrodo. Si no se limpia después de la transmisión de potencia, se producirá sinterización y delaminación del electrodo, lo que provocará su rotura.
2.5 El tiempo de falla de energía es largo y la sección de trabajo del electrodo no está enterrada en la carga y se oxida severamente, lo que también provocará que el electrodo se rompa.
2.6 Los electrodos están sujetos a un enfriamiento y calentamiento rápidos, lo que resulta en grandes diferencias de tensión interna; por ejemplo, la diferencia de temperatura entre los electrodos insertados dentro y fuera del material durante el mantenimiento; la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del elemento de contacto es grande; el calentamiento desigual durante la transmisión de potencia puede provocar una rotura dura.
2.7 La longitud de trabajo del electrodo es demasiado larga y la fuerza de tracción es excesiva, lo que supone una carga para el propio electrodo. Si se opera descuidadamente, también puede causar una rotura brusca.
2.8 La cantidad de aire suministrada por el tubo portaelectrodos es demasiado pequeña o se detiene, y la cantidad de agua de enfriamiento es demasiado pequeña, lo que hace que la pasta del electrodo se derrita demasiado y se vuelva como agua, lo que hace que el material de carbono particulado se precipite, lo que afecta la resistencia de sinterización del electrodo y hace que el electrodo se rompa con fuerza.
2.9 La densidad de corriente del electrodo es grande, lo que puede provocar que el electrodo se rompa con fuerza.
Contramedidas para evitar roturas de electrodos blandos y duros
1. Contramedidas para evitar la rotura suave del horno de carburo de calcio
1.1 Controlar adecuadamente la longitud de trabajo del electrodo para cumplir con los requisitos de producción de carburo de calcio.
1.2 La velocidad de descenso debe ser compatible con la velocidad de sinterización del electrodo.
1.3 Revise regularmente la longitud del electrodo y los procedimientos de endurecimiento y ablandamiento. También puede usar una barra de acero para sostener el electrodo y escuchar el sonido. Si escucha un sonido muy quebradizo, significa que el electrodo está en buen estado. Si no es tan quebradizo, el electrodo está demasiado blando. Además, la sensación al tacto también es diferente. Si la barra de acero no siente elasticidad al reforzarse, significa que el electrodo está blando y la carga debe elevarse lentamente.
1.4 Verifique periódicamente la madurez del electrodo (puede juzgar la condición del electrodo por experiencia, como un buen electrodo que muestra una piel ligeramente de hierro de color rojo oscuro; el electrodo es blanco, con grietas internas y no se ve la piel de hierro, está demasiado seco, el electrodo emite humo negro, punto negro, blanco, la calidad del electrodo es suave).
1.5 Inspeccione periódicamente la calidad de la soldadura de la carcasa del electrodo, una sección para cada soldadura y una sección para inspección.
1.6 Compruebe periódicamente la calidad de la pasta de electrodos.
1.7 Durante el encendido y la carga, la carga no debe aumentarse demasiado rápido. Debe aumentarse según la madurez del electrodo.
1.8 Compruebe periódicamente si la fuerza de sujeción del elemento de contacto del electrodo es adecuada.
1.9 Mida periódicamente la altura de la columna de pasta del electrodo, no demasiado alta.
1.10 El personal que realice operaciones a alta temperatura deberá usar equipo de protección personal resistente a altas temperaturas y salpicaduras.
2. Contramedidas para evitar la rotura brusca del electrodo del horno de carburo de calcio
2.1 Asegúrese de que la longitud de trabajo del electrodo sea la correcta. El electrodo debe medirse cada dos días y debe ser preciso. Generalmente, se garantiza una longitud de trabajo de 1800 a 2000 mm. No debe ser ni demasiado largo ni demasiado corto.
2.2 Si el electrodo es demasiado largo, puede extender el tiempo de liberación de presión y reducir la relación del electrodo en esta fase.
2.3 Verifique rigurosamente la calidad de la pasta de electrodos. El contenido de cenizas no debe superar el valor especificado.
2.4 Verifique cuidadosamente la cantidad de suministro de aire al electrodo y la posición del engranaje del calentador.
2.5 Tras un corte de energía, el electrodo debe mantenerse lo más caliente posible. Debe enterrarse con material para evitar su oxidación. La carga no debe elevarse demasiado rápido después de la transmisión de energía. Si el corte de energía es prolongado, utilice un electrodo de precalentamiento eléctrico tipo Y.
2.6 Si el electrodo se rompe varias veces seguidas, se debe verificar si la calidad de la pasta del electrodo cumple con los requisitos del proceso.
2.7 Una vez instalada la pasta, el cilindro del electrodo debe cubrirse con una tapa para evitar que entre polvo.
2.8 El personal que realice operaciones a alta temperatura deberá usar equipo de protección personal resistente a altas temperaturas y salpicaduras.
en conclusión
La producción de carburo de calcio requiere una amplia experiencia. Cada horno de carburo de calcio presenta características propias. La empresa debe resumir la experiencia adquirida en el proceso de producción, fortalecer la inversión en seguridad y analizar cuidadosamente los factores de riesgo de rotura suave y dura de los electrodos del horno de carburo de calcio. Implementar un sistema de gestión de seguridad de electrodos, procedimientos operativos detallados, fortalecer la capacitación profesional de los operadores, usar el equipo de protección adecuado según los requisitos, elaborar planes de emergencia y de capacitación, y realizar ejercicios regulares para controlar eficazmente los accidentes en hornos de carburo de calcio y reducir las pérdidas por accidentes.
Hora de publicación: 24 de diciembre de 2019