Tras más de 80 años de desarrollo, la industria china del carburo de calcio se ha consolidado como 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 en sus procesos de transformación, la capacidad de producción nacional se ha expandido rápidamente. En 2012, existían 311 empresas de carburo de calcio en China, con una producción que alcanzó los 18 millones de toneladas. En el equipo del horno de carburo de calcio, el electrodo es un componente fundamental, ya que desempeña un papel esencial en la conducción y transferencia de calor. En la producción de carburo de calcio, se introduce una corriente eléctrica en el horno a través del electrodo para generar un arco eléctrico. El calor residual y el calor del arco se utilizan para liberar energía (con temperaturas 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 y 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 nivel de operación del operador es relativamente estricto. El manejo descuidado del electrodo puede causar fácilmente roturas leves o graves, afectar la transmisión y conversión de energía eléctrica, provocar el deterioro del horno e incluso dañar la maquinaria y los equipos eléctricos. La seguridad de la vida del operador está en riesgo. 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, causando quemaduras a 12 trabajadores, incluyendo un fallecido y 9 heridos graves. En 2009, se produjo una rotura grave de un electrodo en una planta de carburo de calcio en Xinjiang, causando quemaduras graves a cinco trabajadores.
Análisis de las causas de la rotura blanda y dura del electrodo de horno de carburo de calcio
1. Análisis de las causas de la rotura blanda del electrodo de horno de carburo de calcio
La velocidad de sinterización del electrodo es inferior a la tasa de consumo. Una vez colocado el electrodo sin cocer, se producirá una rotura blanda. Si el operador del horno no es evacuado a tiempo, puede sufrir quemaduras. Las razones específicas de la rotura blanda del electrodo son:
1.1 Mala calidad de la pasta de electrodo y exceso de volátiles.
1.2 La lámina de hierro de la carcasa del electrodo es demasiado delgada o demasiado gruesa. Si es demasiado delgada, no soporta grandes fuerzas externas y se rompe, lo que provoca que el cilindro del electrodo se doble o tenga fugas y se rompa suavemente al presionarlo; si es demasiado gruesa, la carcasa de hierro y el núcleo del electrodo no estarán en contacto estrecho entre sí y el núcleo puede sufrir 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, dando lugar a fugas o roturas blandas.
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, descuidada al agregar la pasta, apoyada en las costillas y colocada por encima de la cabeza, puede causar una rotura blanda.
1.7 El electrodo no está bien sinterizado. Cuando el electrodo se baja y después de bajarlo, la corriente no se puede controlar adecuadamente, por lo que la corriente es demasiado alta, la carcasa del electrodo se quema y el electrodo se rompe levemente.
1.8 Cuando la velocidad de descenso del electrodo es mayor que 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, su resistencia a la tracción se reduce hasta el punto de no poder soportar el peso del electrodo, produciéndose una rotura leve.
2. Análisis de las causas de la rotura repentina del electrodo de horno de carburo de calcio
Cuando el electrodo se rompe, si el carburo de calcio fundido salpica, el operador no cuenta con medidas de protección y, si no se evacúa a tiempo, puede sufrir quemaduras. Las razones específicas de la rotura brusca del electrodo son:
2.1 La pasta de electrodo generalmente no se almacena correctamente, el contenido de ceniza es demasiado alto, se incorporan más impurezas, la pasta de electrodo contiene muy poca materia volátil, sinterización prematura o mala adhesión, lo que provoca que el electrodo se rompa con facilidad.
2.2 Proporciones diferentes de pasta de electrodo, proporción baja de aglutinante, mezcla desigual, resistencia deficiente del electrodo y aglutinante inadecuado. Después de que la pasta de electrodo se funde, el espesor de las partículas se delamina, 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 restablece con frecuencia. En caso de fallo eléctrico, no se han tomado las medidas necesarias, lo que ha provocado el agrietamiento y la sinterización de los electrodos.
2.4 Se acumula mucho polvo en la carcasa del electrodo, especialmente después de un largo período de inactividad. Se forma una gruesa capa de ceniza en la carcasa de hierro del electrodo si no se limpia después de la transmisión de energía, lo que provoca la sinterización y delaminación del electrodo y, en consecuencia, su rotura.
2.5 El tiempo de corte de energía es prolongado y la sección de trabajo del electrodo no está sumergida en la carga y se oxida severamente, lo que también provocará que el electrodo se rompa con facilidad.
2.6 Los electrodos están sujetos a enfriamiento y calentamiento rápidos, lo que genera 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 causar una rotura brusca.
2.7 La longitud de trabajo del electrodo es excesiva y la fuerza de tracción es demasiado grande, lo que supone una sobrecarga para el propio electrodo. Si la operación se realiza sin cuidado, también puede provocar una rotura grave.
2.8 La cantidad de aire suministrada por el tubo del soporte del electrodo es demasiado pequeña o se interrumpe, y la cantidad de agua de refrigeración es demasiado pequeña, lo que provoca que la pasta del electrodo se derrita demasiado y se vuelva como agua, lo que provoca la precipitación del material de carbono particulado, afecta la resistencia de sinterización del electrodo y provoca que el electrodo se rompa con facilidad.
2.9 La densidad de corriente del electrodo es alta, lo que puede provocar que el electrodo se rompa con facilidad.
Medidas para evitar roturas de electrodos blandos y duros.
1. Medidas para evitar la rotura blanda 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 Compruebe periódicamente la longitud del electrodo y los procedimientos de carga y descarga. También puede utilizar una barra de acero para sujetar el electrodo y escuchar el sonido. Si oye un sonido muy nítido, significa que el electrodo está en buen estado. Si el sonido no es tan nítido, el electrodo está demasiado blando. Además, la sensación al tacto también es diferente. Si al sujetar la barra de acero no se percibe elasticidad, significa que el electrodo está blando y la carga debe aumentarse lentamente.
1.4 Compruebe regularmente la madurez del electrodo (puede juzgar el estado del electrodo por experiencia, por ejemplo, un buen electrodo muestra una piel de hierro ligeramente roja oscura; el electrodo es blanco, con grietas internas y no se ve la piel de hierro, está demasiado seco, el electrodo emite humo negro, negro, punto blanco, la calidad del electrodo es blanda).
1.5 Inspeccione regularmente 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 período de encendido y carga, la carga no debe incrementarse demasiado rápido. La carga debe incrementarse de acuerdo con la madurez del electrodo.
1.8 Compruebe periódicamente si la fuerza de sujeción del elemento de contacto del electrodo es la adecuada.
1.9 Mida regularmente la altura de la columna de pasta del electrodo, no demasiado alta.
1.10 El personal que participe en operaciones a altas temperaturas deberá usar equipo de protección personal resistente a altas temperaturas y salpicaduras.
2. Medidas para evitar la rotura brusca del electrodo de horno de carburo de calcio
2.1 Controle rigurosamente la longitud de trabajo del electrodo. El electrodo debe medirse cada dos días y la medición debe ser precisa. Generalmente, la longitud de trabajo del electrodo debe estar entre 1800 y 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 proporción del electrodo en esta fase.
2.3 Compruebe rigurosamente la calidad de la pasta de electrodo. El contenido de cenizas no debe exceder el valor especificado.
2.4 Compruebe cuidadosamente la cantidad de aire suministrado al electrodo y la posición del engranaje del calentador.
2.5 Tras el corte de energía, el electrodo debe mantenerse lo más caliente posible. Debe cubrirse con material aislante para evitar su oxidación. La carga no debe aumentarse demasiado rápido después de la transmisión de energía. Si el tiempo de corte de energía es prolongado, utilice un electrodo de precalentamiento eléctrico tipo Y.
2.6 Si el electrodo se rompe duramente varias veces seguidas, se debe comprobar 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 caiga polvo en su interior.
2.8 El personal que participe en operaciones a altas temperaturas 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 tiene sus propias características durante un período de tiempo. La empresa debe recopilar la experiencia beneficiosa en el proceso de producción, fortalecer la inversión en seguridad y analizar cuidadosamente los factores de riesgo de rotura blanda y dura del electrodo del horno de carburo de calcio. Es necesario contar con un sistema de gestión de seguridad de electrodos, procedimientos operativos detallados, capacitación profesional reforzada para los operadores, el uso estricto de equipo de protección personal según los requisitos, planes de emergencia y planes de capacitación para emergencias, y la realización de simulacros periódicos para controlar eficazmente la ocurrencia de accidentes en el horno de carburo de calcio y reducir las pérdidas.
Fecha de publicación: 24 de diciembre de 2019