Dopo oltre 80 anni di sviluppo, l'industria cinese del carburo di calcio è diventata un'importante industria di materie prime chimiche di base. Negli ultimi anni, trainata dal rapido sviluppo dell'economia nazionale e dalla crescente domanda di carburo di calcio a valle, la capacità produttiva nazionale di carburo di calcio è aumentata rapidamente. Nel 2012, in Cina c'erano 311 aziende produttrici di carburo di calcio e la produzione ha raggiunto i 18 milioni di tonnellate. Nelle apparecchiature per forni a carburo di calcio, l'elettrodo è uno degli elementi più importanti, in quanto svolge il ruolo di conduzione e trasferimento di calore. Nella produzione di carburo di calcio, una corrente elettrica viene immessa nel forno attraverso un elettrodo per generare un arco, e il calore di resistenza e il calore dell'arco vengono utilizzati per rilasciare energia (temperature fino a circa 2000 °C) per la fusione del carburo di calcio. Il normale funzionamento dell'elettrodo dipende da fattori quali la qualità della pasta per elettrodi, la qualità del rivestimento dell'elettrodo, la qualità della saldatura, la durata del rilascio della pressione e la durata del lavoro dell'elettrodo. Durante l'utilizzo dell'elettrodo, il livello operativo dell'operatore è relativamente rigoroso. Un utilizzo non attento dell'elettrodo può facilmente causarne la rottura, sia lieve che grave, compromettere la trasmissione e la conversione dell'energia elettrica, deteriorare le condizioni del forno e persino danneggiare i macchinari e le apparecchiature elettriche. La sicurezza dell'operatore è messa a repentaglio. Ad esempio, il 7 novembre 2006, si è verificata una rottura lieve di un elettrodo in un impianto di carburo di calcio nel Ningxia, causando ustioni a 12 lavoratori presenti sul posto, tra cui 1 morto e 9 feriti gravi. Nel 2009, si è verificata una rottura grave di un elettrodo in un impianto di carburo di calcio nello Xinjiang, causando gravi ustioni a cinque lavoratori presenti sul posto.
Analisi delle cause di rottura morbida e dura dell'elettrodo del forno in carburo di calcio
1.Analisi delle cause della rottura graduale dell'elettrodo del forno al carburo di calcio
La velocità di sinterizzazione dell'elettrodo è inferiore al tasso di consumo. Una volta appoggiato l'elettrodo non ancora cotto, questo si romperà dolcemente. La mancata evacuazione tempestiva dell'operatore del forno può causare ustioni. Le cause specifiche della rottura dolce dell'elettrodo sono:
1.1 Scarsa qualità della pasta per elettrodi ed eccessivi componenti volatili.
1.2 La lamiera di ferro del guscio dell'elettrodo è troppo sottile o troppo spessa. Troppo sottile per resistere a forze esterne elevate e alla rottura, causando la piegatura o la perdita del cilindro dell'elettrodo e una rottura eccessiva quando viene premuta; troppo spessa per impedire che il guscio di ferro e il nucleo dell'elettrodo siano a stretto contatto tra loro e il nucleo può causare una rottura eccessiva.
1.3 Il rivestimento in ferro dell'elettrodo è di scarsa qualità o la qualità della saldatura è scadente, causando crepe, con conseguenti perdite o rotture superficiali.
1.4 L'elettrodo viene premuto e inserito troppo frequentemente, l'intervallo è troppo breve o l'elettrodo è troppo lungo, causando una rottura morbida.
1.5 Se la pasta per elettrodi non viene aggiunta in tempo, la posizione della pasta per elettrodi è troppo alta o troppo bassa, il che causerà la rottura dell'elettrodo.
1.6 La pasta dell'elettrodo è troppo grande, se non si presta attenzione durante l'aggiunta, se poggia sulle nervature e se si trova in alto, ciò può causare una rottura morbida.
1.7 L'elettrodo non è sinterizzato correttamente. Quando l'elettrodo viene abbassato e dopo la sua discesa, la corrente non può essere controllata correttamente, quindi è troppo elevata, la custodia dell'elettrodo si brucia e l'elettrodo si rompe dolcemente.
1.8 Quando la velocità di abbassamento dell'elettrodo è superiore alla velocità di sinterizzazione, i segmenti di incollaggio nella formatura sono esposti o gli elementi conduttivi stanno per essere esposti, la custodia dell'elettrodo sopporta tutta la corrente e genera molto calore. Quando la custodia dell'elettrodo viene riscaldata oltre i 1200 °C, la resistenza alla trazione si riduce a 1200 °C. Non è in grado di sostenere il peso dell'elettrodo, causando un incidente di rottura morbida.
2.Analisi delle cause della rottura improvvisa dell'elettrodo del forno al carburo di calcio
In caso di rottura dell'elettrodo, se il carburo di calcio fuso viene spruzzato, l'operatore non può disporre di misure di protezione e la mancata evacuazione tempestiva può causare ustioni. Le cause specifiche della rottura improvvisa dell'elettrodo sono:
2.1 La pasta per elettrodi solitamente non viene conservata correttamente, il contenuto di ceneri è troppo elevato, vengono intrappolate più impurità, la pasta per elettrodi contiene troppo poca materia volatile, si verifica una sinterizzazione prematura o una scarsa adesione, che causano una brutta rottura dell'elettrodo.
2.2 Diversi rapporti di pasta per elettrodi, basso rapporto di legante, miscelazione non uniforme, scarsa resistenza dell'elettrodo e legante inadeguato. Dopo la fusione della pasta per elettrodi, lo spessore delle particelle si delamina, riducendo la resistenza dell'elettrodo e potendo causarne la rottura.
2.3 Si verificano numerose interruzioni di corrente e l'alimentazione viene spesso interrotta e interrotta. In caso di interruzione di corrente, non vengono adottate le misure necessarie, con conseguente rottura degli elettrodi e sinterizzazione.
2.4 Si verifica una notevole caduta di polvere nel guscio dell'elettrodo, soprattutto dopo un lungo periodo di inattività; si accumula uno spesso strato di cenere nel guscio di ferro dell'elettrodo. Se non viene pulito dopo la trasmissione di potenza, causerà la sinterizzazione e la delaminazione dell'elettrodo, che ne causerà la rottura definitiva.
2.5 Il tempo di interruzione dell'alimentazione è lungo e la sezione di lavoro dell'elettrodo non è immersa nella carica e risulta gravemente ossidata, il che causerà anche la rottura improvvisa dell'elettrodo.
2.6 Gli elettrodi sono soggetti a rapido raffreddamento e rapido riscaldamento, con conseguenti grandi differenze di sollecitazione interna; ad esempio, la differenza di temperatura tra gli elettrodi inseriti all'interno e all'esterno del materiale durante la manutenzione; la differenza di temperatura tra l'interno e l'esterno dell'elemento di contatto è grande; un riscaldamento non uniforme durante la trasmissione di potenza può causare rotture improvvise.
2.7 La lunghezza di lavoro dell'elettrodo è eccessiva e la forza di trazione è eccessiva, il che sovraccarica l'elettrodo stesso. Un'operazione non accurata può anche causare una rottura improvvisa.
2.8 La quantità di aria fornita dal tubo portaelettrodo è troppo piccola o bloccata e la quantità di acqua di raffreddamento è troppo piccola, il che fa sì che la pasta dell'elettrodo si sciolga troppo e diventi come acqua, provocando la precipitazione del materiale di carbonio particellare, compromettendo la resistenza di sinterizzazione dell'elettrodo e causandone la rottura improvvisa.
2.9 La densità di corrente dell'elettrodo è elevata, il che può causarne la brusca rottura.
Contromisure per evitare rotture degli elettrodi morbidi e duri
1. Contromisure per evitare la rottura morbida del forno al carburo di calcio
1.1 Controllare adeguatamente la lunghezza di lavoro dell'elettrodo per soddisfare i requisiti di produzione del carburo di calcio.
1.2 La velocità di abbassamento deve essere compatibile con la velocità di sinterizzazione degli elettrodi.
1.3 Controllare regolarmente la lunghezza dell'elettrodo e le procedure di durezza e morbidezza; è anche possibile utilizzare una barra d'acciaio per sollevare l'elettrodo e ascoltarne il suono. Se si sente un suono molto fragile, significa che l'elettrodo è maturo. Se il suono non è molto fragile, significa che l'elettrodo è troppo morbido. Inoltre, anche la sensazione al tatto è diversa. Se la barra d'acciaio non risulta elastica quando viene rinforzata, significa che l'elettrodo è morbido e che il carico deve essere sollevato lentamente.
1.4 Controllare regolarmente la maturità dell'elettrodo (è possibile giudicare le condizioni dell'elettrodo tramite l'esperienza, ad esempio un buon elettrodo presenta una pellicola di ferro leggermente rosso scuro; l'elettrodo è bianco, con crepe interne e la pellicola di ferro non è visibile, è troppo secco, l'elettrodo emette fumo nero, punti neri e bianchi, la qualità dell'elettrodo è morbida).
1.5 Controllare regolarmente la qualità della saldatura del guscio dell'elettrodo, una sezione per ogni saldatura e una sezione per l'ispezione.
1.6 Controllare regolarmente la qualità della pasta per elettrodi.
1.7 Durante la fase di accensione e di carico, il carico non può essere aumentato troppo rapidamente. Il carico deve essere aumentato in base alla maturità dell'elettrodo.
1.8 Controllare regolarmente se la forza di serraggio dell'elemento di contatto dell'elettrodo è adeguata.
1.9 Misurare regolarmente l'altezza della colonna di pasta dell'elettrodo, non troppo alta.
1.10 Il personale addetto alle operazioni ad alta temperatura deve indossare dispositivi di protezione individuale resistenti alle alte temperature e agli schizzi.
2. Contromisure per evitare la rottura improvvisa dell'elettrodo del forno in carburo di calcio
2.1 Rispettare scrupolosamente la lunghezza di lavoro dell'elettrodo. L'elettrodo deve essere misurato ogni due giorni e deve essere preciso. Generalmente, la lunghezza di lavoro dell'elettrodo è garantita tra 1800 e 2000 mm. Non deve essere né troppo lungo né troppo corto.
2.2 Se l'elettrodo è troppo lungo, è possibile prolungare il tempo di rilascio della pressione e ridurre il rapporto dell'elettrodo in questa fase.
2.3 Controllare attentamente la qualità della pasta per elettrodi. Il contenuto di ceneri non può superare il valore specificato.
2.4 Controllare attentamente la quantità di aria fornita all'elettrodo e la posizione dell'ingranaggio del riscaldatore.
2.5 Dopo un'interruzione di corrente, l'elettrodo deve essere mantenuto il più caldo possibile. L'elettrodo deve essere ricoperto con del materiale per evitarne l'ossidazione. Il carico non può essere aumentato troppo rapidamente dopo la trasmissione di corrente. Se l'interruzione di corrente è prolungata, passare a un elettrodo con preriscaldamento elettrico di tipo Y.
2.6 Se l'elettrodo si rompe più volte di seguito, occorre verificare se la qualità della pasta per elettrodi soddisfa i requisiti del processo.
2.7 Dopo l'installazione della pasta, il cilindro dell'elettrodo deve essere coperto con un coperchio per evitare che la polvere vi penetri.
2.8 Il personale addetto alle operazioni ad alta temperatura deve indossare dispositivi di protezione individuale resistenti alle alte temperature e agli schizzi.
Insomma
La produzione di carburo di calcio richiede una vasta esperienza produttiva. Ogni forno a carburo di calcio ha le sue caratteristiche specifiche per un determinato periodo di tempo. L'azienda dovrebbe riassumere l'esperienza proficua nel processo produttivo, rafforzare gli investimenti in una produzione sicura e analizzare attentamente i fattori di rischio della rottura morbida e dura dell'elettrodo del forno a carburo di calcio. È necessario un sistema di gestione della sicurezza degli elettrodi, procedure operative dettagliate, rafforzare la formazione professionale degli operatori, indossare dispositivi di protezione individuale rigorosamente secondo i requisiti, predisporre piani di emergenza e piani di formazione per le emergenze e condurre esercitazioni regolari per controllare efficacemente il verificarsi di incidenti nei forni a carburo di calcio e ridurre le perdite dovute ad incidenti.
Data di pubblicazione: 24-12-2019