Yli 80 vuoden kehityksen jälkeen Kiinan kalsiumkarbiditeollisuudesta on tullut tärkeä peruskemian raaka-aineteollisuus. Viime vuosina kotimaisen talouden nopean kehityksen ja kalsiumkarbidin kasvavan kysynnän myötä kotimainen kalsiumkarbidin tuotantokapasiteetti on kasvanut nopeasti. Vuonna 2012 Kiinassa oli 311 kalsiumkarbidia valmistavaa yritystä, ja tuotanto oli 18 miljoonaa tonnia. Kalsiumkarbidiuunilaitteissa elektrodi on yksi tärkeimmistä laitteista, jolla on rooli lämmönjohtavuudessa ja lämmönsiirrossa. Kalsiumkarbidin tuotannossa sähkövirta syötetään uuniin elektrodin kautta valokaaren muodostamiseksi, ja vastuslämpöä ja valokaaren lämpöä käytetään energian vapauttamiseen (lämpötila jopa noin 2000 °C) kalsiumkarbidin sulatusta varten. Elektrodin normaali toiminta riippuu tekijöistä, kuten elektrodipastan laadusta, elektrodin kuoren laadusta, hitsauksen laadusta, paineenvapautusajan pituudesta ja elektrodin työstön pituudesta. Elektrodin käytön aikana käyttäjän toimintataso on suhteellisen tiukka. Elektrodin huolimaton käyttö voi helposti aiheuttaa elektrodin pehmeän ja kovan rikkoutumisen, vaikuttaa sähköenergian siirtoon ja muuntamiseen, heikentää uunin kuntoa ja jopa vahingoittaa koneita ja sähkölaitteita. Käyttäjän hengen turvallisuus. Esimerkiksi 7. marraskuuta 2006 Ningxian kalsiumkarbiditehtaalla tapahtui elektrodin pehmeä rikkoutuminen, joka aiheutti 12 työntekijälle palovammoja, joista yksi kuoli ja 9 loukkaantui vakavasti. Vuonna 2009 Xinjiangin kalsiumkarbiditehtaalla tapahtui elektrodin kova rikkoutuminen, joka aiheutti viisi työntekijää vakavia palovammoja.
Kalsiumkarbidiuunin elektrodin pehmeän ja kovan murtumisen syiden analyysi
1. Kalsiumkarbidiuunin elektrodin pehmeän murtumisen syyanalyysi
Elektrodin sintrausnopeus on hitaampi kuin kulutusnopeus. Kun polttamaton elektrodi lasketaan alas, se rikkoutuu pehmeästi. Uunin käyttäjän ajoissa poistumatta jättäminen voi aiheuttaa palovammoja. Elektrodin pehmeän rikkoutumisen erityisiä syitä ovat:
1.1 Huonolaatuinen elektrodipasta ja liikaa haihtuvia aineita.
1.2 Elektrodin kuoren rautalevy on liian ohut tai liian paksu. Liian ohut kestääkseen suuria ulkoisia voimia ja repeämiä, jolloin elektrodin runko taittuu tai vuotaa ja murtuu pehmeästi painettaessa. Liian paksu, jolloin rautalevy ja elektrodin ydin eivät ole tiiviisti kosketuksissa toisiinsa, jolloin ydin voi murtua pehmeästi.
1.3 Elektrodin rautakuori on huonosti valmistettu tai hitsauksen laatu on heikko, mikä aiheuttaa halkeamia ja vuotoja tai pehmeää murtumista.
1.4 Elektrodia painetaan ja asetetaan liian usein, väli on liian lyhyt tai elektrodi on liian pitkä, mikä aiheuttaa pehmeän katkeamisen.
1.5 Jos elektrodipastaa ei lisätä ajoissa, elektrodipastan asento on liian korkea tai liian matala, mikä aiheuttaa elektrodin rikkoutumisen.
1.6 Elektrodipasta on liian karkeaa, huolimatonta lisäämistä, massan lepäämistä kylkien päällä ja yläpuolella, mikä voi aiheuttaa pehmeän katkeamisen.
1.7 Elektrodi ei ole sintrautunut hyvin. Kun elektrodia lasketaan alas ja sen jälkeen, virtaa ei voida säätää kunnolla, joten virta on liian suuri, elektrodikotelo palaa ja elektrodi rikkoutuu pehmeästi.
1.8 Kun elektrodin laskunopeus on nopeampi kuin sintrausnopeus, muovauskappaleet paljastuvat tai johtavat elementit ovat paljastumassa, elektrodikotelo kantaa koko virran ja tuottaa paljon lämpöä. Kun elektrodikotelo kuumennetaan yli 1200 °C:een, vetolujuus heikkenee niin, ettei se kestä elektrodin painoa, ja seurauksena on pehmeä murtuma.
2. Kalsiumkarbidiuunin elektrodin kovan rikkoutumisen syyanalyysi
Jos elektrodi rikkoutuu ja sulaa kalsiumkarbidia roiskuu pinnalle, käyttäjällä ei ole suojatoimia, ja ajoissa evakuoitumatta jättäminen voi aiheuttaa palovammoja. Elektrodin kovan rikkoutumisen erityisiä syitä ovat:
2.1 Elektrodipastaa ei yleensä säilytetä oikein, tuhkapitoisuus on liian korkea, siihen kulkeutuu enemmän epäpuhtauksia, elektrodipasta sisältää liian vähän haihtuvia aineita, elektrodi sintrautuu ennenaikaisesti tai tarttuu huonosti, mikä aiheuttaa elektrodin kovan rikkoutumisen.
2.2 Erilaiset elektrodipastan suhteet, pieni sideainesuhde, epätasainen sekoitus, heikko elektrodin lujuus ja sopimaton sideaine. Kun elektrodipasta on sulanut, hiukkasten paksuus delaminoituu, mikä heikentää elektrodin lujuutta ja voi aiheuttaa elektrodin rikkoutumisen.
2.3 Sähkökatkoksia on paljon, ja virransyöttö usein pysähtyy ja katkeaa. Sähkökatkoksen sattuessa tarvittavia toimenpiteitä ei ole tehty, mikä johtaa elektrodin halkeiluun ja sintrautumiseen.
2.4 Elektrodin kuoreen putoaa paljon pölyä, erityisesti pitkän seisokin jälkeen, jolloin elektrodin rautakuoreen kertyy paksu tuhkakerros. Jos sitä ei puhdisteta tehonsiirron jälkeen, elektrodin sintrautuminen ja delaminaatio voivat rikkoutua, mikä puolestaan voi johtaa elektrodin koviin murtumiin.
2.5 Sähkökatkosaika on pitkä, eikä elektrodin työosa ole haudattuna varaukseen ja on pahasti hapettunut, mikä voi myös aiheuttaa elektrodin kovan rikkoutumisen.
2.6 Elektrodit jäähtyvät ja kuumenevat nopeasti, mikä johtaa suuriin sisäisiin jännityseroihin; esimerkiksi materiaalin sisä- ja ulkopuolelle asetettujen elektrodien lämpötilaero huollon aikana; kosketuselementin sisä- ja ulkopuolen lämpötilaero on suuri; epätasainen kuumeneminen voimansiirron aikana voi aiheuttaa kovan murtumisen.
2.7 Elektrodin työpituus on liian pitkä ja vetovoima liian suuri, mikä rasittaa itse elektrodia. Huolimaton käsittely voi myös aiheuttaa kovan katkeamisen.
2.8 Elektrodin pidikkeen putken syöttämän ilman määrä on liian pieni tai pysähtynyt, ja jäähdytysveden määrä on liian pieni, mikä aiheuttaa elektrodipastan liiallisen sulamisen ja muuttumisen veden kaltaiseksi, jolloin hiukkasmaisen hiilimateriaalin saostuminen vaikuttaa elektrodin sintrauslujuuteen ja elektrodin kovamurtuminen.
2.9 Elektrodin virrantiheys on suuri, mikä voi aiheuttaa elektrodin kovan murtumisen.
Toimenpiteet pehmeiden ja kovien elektrodien rikkoutumisen välttämiseksi
1. Vastatoimenpiteet kalsiumkarbidiuunin pehmeän rikkoutumisen välttämiseksi
1.1 Säädä elektrodin työpituutta asianmukaisesti kalsiumkarbidin tuotannon vaatimusten täyttämiseksi.
1.2 Laskunopeuden on oltava yhteensopiva elektrodin sintrausnopeuden kanssa.
1.3 Tarkista säännöllisesti elektrodin pituus sekä pehmeät ja kovat menetelmät. Voit myös käyttää terästankoa elektrodin nostamiseen ja äänen kuuntelemiseen. Jos kuulet erittäin hauraan äänen, kyseessä on kypsä elektrodi. Jos ääni ei ole erittäin hauras, elektrodi on liian pehmeä. Myös tuntuma on erilainen. Jos terästanko ei tunne kimmoisuutta vahvistettuna, se osoittaa, että elektrodi on pehmeä ja kuorma on nostettava hitaasti.
1.4 Tarkista elektrodin kypsyys säännöllisesti (voit arvioida elektrodin kunnon kokemuksella, esimerkiksi hyvässä elektrodissa on tummanpunainen, hieman raudankarvainen pinta; elektrodi on valkoinen, siinä on sisäisiä halkeamia, eikä rautakarva ole näkyvissä, se on liian kuiva, elektrodista tulee mustaa savua, mustaa, valkoista pistettä, elektrodin laatu on pehmeä).
1.5 Tarkasta säännöllisesti elektrodikuoren hitsauslaatu, yksi osa kutakin hitsausta varten ja yksi osa tarkastusta varten.
1.6 Tarkista elektrodipastan laatu säännöllisesti.
1.7 Käynnistyksen ja kuormituksen aikana kuormitusta ei saa lisätä liian nopeasti. Kuormaa tulisi lisätä elektrodin kypsyyden mukaan.
1.8 Tarkista säännöllisesti, onko elektrodin kosketuselementin puristusvoima sopiva.
1.9 Mittaa elektrodipastan pylvään korkeus säännöllisesti, ei liian korkea.
1.10 Korkeassa lämpötilassa työskentelevien henkilöiden on käytettävä henkilönsuojaimia, jotka kestävät korkeita lämpötiloja ja roiskeita.
2. Vastatoimenpiteet kalsiumkarbidiuunin elektrodin kovan rikkoutumisen välttämiseksi
2.1 Pidä elektrodin työpituus tarkasti silmällä. Elektrodi on mitattava kahden päivän välein ja sen on oltava tarkka. Elektrodin työpituuden taataan yleensä olevan 1800–2000 mm. Se ei saa olla liian pitkä tai liian lyhyt.
2.2 Jos elektrodi on liian pitkä, voit pidentää paineenvapautusaikaa ja pienentää elektrodin suhdetta tässä vaiheessa.
2.3 Tarkista elektrodipastan laatu tarkasti. Tuhkapitoisuus ei saa ylittää määritettyä arvoa.
2.4 Tarkista huolellisesti elektrodin ilmansyötön määrä ja lämmittimen vaihdeasento.
2.5 Sähkökatkon jälkeen elektrodi tulee pitää mahdollisimman kuumana. Elektrodi tulee peittää materiaalilla, jotta se ei hapettuisi. Kuormaa ei saa nostaa liian nopeasti sähkönsiirron jälkeen. Jos sähkökatkos kestää pitkään, vaihda Y-tyypin sähköiseen esilämmityselektrodiin.
2.6 Jos elektrodi rikkoutuu kovaksi useita kertoja peräkkäin, on tarkistettava, täyttääkö elektrodipastan laatu prosessivaatimukset.
2.7 Elektrodikotelo tulee peittää kannella tahnan asentamisen jälkeen, jotta pölyä ei pääse sisään.
2.8 Korkeassa lämpötilassa työskentelevien henkilöiden on käytettävä henkilönsuojaimia, jotka kestävät korkeita lämpötiloja ja roiskeita.
lopuksi
Kalsiumkarbidin tuotannossa tarvitaan runsaasti tuotantokokemusta. Jokaisella kalsiumkarbidiuunilla on omat ominaisuutensa tietyn ajanjakson aikana. Yrityksen tulisi kerätä yhteenveto hyödyllisistä kokemuksista tuotantoprosessissa, vahvistaa investointeja turvalliseen tuotantoon ja analysoida huolellisesti kalsiumkarbidiuunin elektrodin pehmeän ja kovan murtumisen riskitekijät. Elektrodin turvallisuusjohtamisjärjestelmä, yksityiskohtaiset käyttöohjeet, käyttäjien ammatillisen koulutuksen vahvistaminen, suojavarusteiden tiukka vaatimustenmukainen käyttö, onnettomuussuunnitelmien ja hätätilannekoulutussuunnitelmien laatiminen sekä säännöllisten harjoitusten suorittaminen kalsiumkarbidiuunionnettomuuksien tehokkaaksi hallitsemiseksi ja onnettomuusvahinkojen vähentämiseksi.
Julkaisun aika: 24.12.2019