ניתוח גורמים ואמצעי מניעה של שבירות רכות וקשות

לאחר יותר מ-80 שנות פיתוח, תעשיית הסידן קרביד של סין הפכה לתעשיית חומרי גלם כימיים בסיסיים חשובה. בשנים האחרונות, הודות להתפתחות המהירה של הכלכלה המקומית והביקוש הגובר לסידן קרביד במורד הזרם, כושר הייצור המקומי של סידן קרביד התרחב במהירות. בשנת 2012 פעלו 311 מפעלי סידן קרביד בסין, והתפוקה הגיעה ל-18 מיליון טון. בציוד תנור סידן קרביד, האלקטרודה היא אחד הציוד החשוב, אשר ממלא את תפקיד ההולכה והעברת החום. בייצור סידן קרביד, זרם חשמלי מוכנס לתנור דרך אלקטרודה ליצירת קשת, וחום ההתנגדות וחום הקשת משמשים לשחרור אנרגיה (טמפרטורה של עד כ-2000 מעלות צלזיוס) להתכת סידן קרביד. הפעולה הרגילה של האלקטרודה תלויה בגורמים כגון איכות משחת האלקטרודה, איכות מעטפת האלקטרודה, איכות הריתוך, אורך זמן שחרור הלחץ ומשך עבודת האלקטרודה. במהלך השימוש באלקטרודה, רמת התפעול של המפעיל היא יחסית מחמירה. הפעלה רשלנית של האלקטרודה עלולה לגרום בקלות לשבירה רכה וקשה של האלקטרודה, להשפיע על העברת האנרגיה החשמלית והמרה שלה, לגרום להידרדרות במצב הכבשן ואף לגרום נזק למכונות ולציוד החשמלי. בטיחות חיי המפעיל. לדוגמה, ב-7 בנובמבר 2006, אירע שבר רך של אלקטרודה במפעל סידן קרביד בנינגשיה, שגרם לכוויות של 12 עובדים במקום, מתוכם מוות אחד ו-9 פצועים קשה. בשנת 2009, אירע שבר חמור של אלקטרודה במפעל סידן קרביד בשינג'יאנג, שגרם לכוויות קשות של חמישה עובדים במקום.

ניתוח הגורמים לשבירה רכה וקשה של אלקטרודת תנור סידן קרביד
1. ניתוח גורם לשבירה רכה של אלקטרודת תנור סידן קרביד

מהירות הסינטור של האלקטרודה נמוכה מקצב הצריכה. לאחר הנחת האלקטרודה הלא שרופה, הדבר יגרום לאלקטרודה להישבר קלות. אי פינוי מפעיל הכבשן בזמן עלול לגרום לכוויות. הסיבות הספציפיות לשבירה רכה של האלקטרודה הן:
1.1 איכות ירודה של משחת אלקטרודות ותכולה מוגזמת של חומרים נדיפים.

1.2 יריעת הברזל של מעטפת האלקטרודה דקה מדי או עבה מדי. דקה מדי מכדי לעמוד בכוחות חיצוניים גדולים ובקרע, מה שגורם לגליל האלקטרודה להתקפל או לדלוף ולהישבר רך בעת לחיצה; עבה מדי מכדי לגרום לקליפת הברזל וליבת האלקטרודה לא להיות במגע הדוק זה עם זה והליבה עלולה לגרום לשבירה רך.

1.3 מעטפת ברזל האלקטרודה מיוצרת בצורה גרועה או שאיכות הריתוך ירודה, מה שגורם לסדקים, וכתוצאה מכך לדליפה או שבירה רכה.

1.4 האלקטרודה נלחצת ומונחת לעתים קרובות מדי, המרווח קצר מדי, או שהאלקטרודה ארוכה מדי, מה שגורם לשבירה רכה.

1.5 אם לא מוסיפים את משחת האלקטרודות בזמן, מיקום משחת האלקטרודות גבוה מדי או נמוך מדי, מה שיגרום לאלקטרודה להישבר.

1.6 משחת האלקטרודות גדולה מדי, רשלנות בעת הוספת המשחה, הנחתה על הצלעות והימצאות מעל הראש, עלולה לגרום לשבירה רכה.

1.7 האלקטרודה אינה מסונטרת היטב. כאשר האלקטרודה מורדת ואחרי הורדה, הזרם לא ניתן לשלוט כראוי, כך שהזרם גדול מדי, ומארז האלקטרודה נשרף והאלקטרודה נשברת קלות.

1.8 כאשר מהירות הורדת האלקטרודה מהירה יותר ממהירות הסינטור, מקטעי ההדבקה בעיצוב חשופים, או שהאלמנטים המוליכים עומדים להיחשף, מארז האלקטרודה נושא את כל הזרם ומייצר חום רב. כאשר מארז האלקטרודה מחומם מעל 1200 מעלות צלזיוס, חוזק המתיחה מצטמצם כך שאינו יכול לשאת את משקל האלקטרודה, ותתרחש תאונת שבירה רכה.

2. ניתוח גורם לשבירה קשה של אלקטרודת תנור סידן קרביד

כאשר האלקטרודה שבורה, אם ניתז סידן קרביד מותך, למפעיל אין אמצעי הגנה ואי פינוי בזמן עלול לגרום לכוויות. הסיבות הספציפיות לשבירה חזקה של האלקטרודה הן:

2.1 משחת האלקטרודות בדרך כלל אינה מאוחסנת כראוי, תכולת האפר גבוהה מדי, נזרק יותר זיהומים, משחת האלקטרודות מכילה מעט מדי חומרים נדיפים, סינטור מוקדם מדי או הידבקות לקויה, מה שגורם לשבירה קשה של האלקטרודה.

2.2 יחסים שונים של משחת אלקטרודות, יחס קלסר קטן, ערבוב לא אחיד, חוזק אלקטרודה ירוד וקלסר לא מתאים. לאחר המסת משחת האלקטרודות, עובי החלקיקים יתפרק, מה שמפחית את חוזק האלקטרודה ויכול לגרום לשבירה של האלקטרודה.

2.3 ישנן הפסקות חשמל רבות, ואספקת החשמל לעתים קרובות מופסקת ונפתחת. במקרה של הפסקת חשמל, לא ננקטו האמצעים הדרושים, וכתוצאה מכך אלקטרודות נסדקות וסינטור.

2.4 כמות גדולה של אבק נופלת לתוך מעטפת האלקטרודה, במיוחד לאחר תקופה ארוכה של כיבוי, ותצטבר שכבה עבה של אפר במעטפת ברזל האלקטרודה. אם לא ינוקה לאחר העברת הכוח, הדבר יגרום לסינטור ולדהייה של האלקטרודה, מה שיגרום לשבירה קשה של האלקטרודה.

2.5 זמן הפסקת החשמל ארוך, וחלק העבודה של האלקטרודה אינו קבור במטען ומתחמצן קשות, מה שיגרום גם הוא לשבירה קשה של האלקטרודה.

2.6 האלקטרודות נתונות לקירור מהיר ולחימום מהיר, וכתוצאה מכך יוצרים הבדלים גדולים במאמצים פנימיים; לדוגמה, הפרש הטמפרטורה בין האלקטרודות המוכנסות בתוך החומר ומחוצה לו במהלך תחזוקה; הפרש הטמפרטורה בין החלק הפנימי והחוץ של רכיב המגע גדול; חימום לא אחיד במהלך העברת הכוח עלול לגרום לשבירה קשה.

2.7 אורך העבודה של האלקטרודה ארוך מדי וכוח המשיכה גדול מדי, דבר המהווה עומס על האלקטרודה עצמה. פעולה רשלנית עלולה לגרום לשבירה חזקה.

2.8 כמות האוויר המסופקת על ידי צינור מחזיק האלקטרודה קטנה מדי או נעצרת, וכמות מי הקירור קטנה מדי, מה שגורם למשחת האלקטרודה להינמס יתר על המידה ולהפוך למים, מה שגורם לחומר הפחמן החלקיקי להישרף, ומשפיע על חוזק הסינטור של האלקטרודה וגורם לשבירה קשה של האלקטרודה.

2.9 צפיפות הזרם של האלקטרודה גדולה, מה שעלול לגרום לשבירה חזקה של האלקטרודה.

אמצעי נגד למניעת שברים באלקטרודות רכות וקשות
1. אמצעי נגד למניעת שבירה רכה של תנור סידן קרביד

1.1 יש לשלוט כראוי באורך העבודה של האלקטרודה כדי לעמוד בדרישות ייצור סידן קרביד.

1.2 מהירות ההורדה חייבת להיות תואמת למהירות סינטור האלקטרודה.

1.3 בדקו באופן קבוע את אורך האלקטרודה ואת ההליכים הרכים והקשים; ניתן גם להשתמש במוט פלדה כדי להרים את האלקטרודה ולהאזין לצליל. אם אתם שומעים צליל שביר מאוד, זה מוכיח שמדובר באלקטרודה בוגרת. אם זה לא צליל שביר מאוד, האלקטרודה רכה מדי. בנוסף, גם התחושה שונה. אם מוט הפלדה אינו מרגיש את הגמישות כשהוא מחוזק, זה מוכיח שהאלקטרודה רכה ויש להעלות את העומס לאט.

1.4 בדקו באופן קבוע את בגרות האלקטרודה (ניתן לשפוט את מצב האלקטרודה מניסיון, כגון אלקטרודה טובה המציגה מעט עור בצבע אדום כהה ומעט ברזל; האלקטרודה לבנה, עם סדקים פנימיים, ומעטפת הברזל אינה נראית, היא יבשה מדי, האלקטרודה פולטת עשן שחור, שחור, נקודה לבנה, איכות האלקטרודה רכה).

1.5 יש לבדוק באופן קבוע את איכות הריתוך של מעטפת האלקטרודה, מקטע אחד לכל ריתוך, ומקטע אחד לבדיקה.

1.6 יש לבדוק באופן קבוע את איכות משחת האלקטרודות.

1.7 במהלך תקופת ההפעלה והטעינה, אסור להגביר את העומס מהר מדי. יש להגביר את העומס בהתאם לבשלות האלקטרודה.

1.8 יש לבדוק באופן קבוע האם כוח ההידוק של רכיב המגע של האלקטרודה מתאים.

1.9 יש למדוד באופן קבוע את גובה עמודת משחת האלקטרודות, לא גבוה מדי.

1.10 על עובדים העוסקים בפעולות בטמפרטורה גבוהה ללבוש ציוד מגן אישי עמיד בפני טמפרטורות גבוהות והתזות.

2. אמצעי נגד למניעת שבירה קשה של אלקטרודת תנור סידן קרביד

2.1 יש להקפיד על אורך העבודה של האלקטרודה. יש למדוד את האלקטרודה כל יומיים וחייבת להיות מדויקת. באופן כללי, אורך העבודה של האלקטרודה מובטח להיות 1800-2000 מ"מ. אסור שיהיה ארוך מדי או קצר מדי.

2.2 אם האלקטרודה ארוכה מדי, ניתן להאריך את זמן שחרור הלחץ ולהפחית את יחס האלקטרודה בשלב זה.

2.3 יש לבדוק בקפדנות את איכות משחת האלקטרודות. תכולת האפר אינה יכולה לעלות על הערך שצוין.

2.4 בדקו היטב את כמות אספקת האוויר לאלקטרודה ואת מיקום גלגל השיניים של גוף החימום.

2.5 לאחר הפסקת חשמל, יש לשמור על האלקטרודה חמה ככל האפשר. יש לכסות את האלקטרודה בחומר כדי למנוע מהאלקטרודה להתחמצן. אין להעלות את העומס מהר מדי לאחר העברת הכוח. כאשר זמן הפסקת החשמל ארוך, יש להחליף לאלקטרודת חימום חשמלית מסוג Y.

2.6 אם האלקטרודה נשברת מספר פעמים ברציפות, יש לבדוק האם איכות משחת האלקטרודות עומדת בדרישות התהליך.

2.7 לאחר התקנת המשחה, יש לכסות את חבית האלקטרודה במכסה כדי למנוע חדירת אבק.

2.8 על עובדים העוסקים בפעולות בטמפרטורה גבוהה ללבוש ציוד מגן אישי עמיד בפני טמפרטורות גבוהות והתזות.

לסיכום
ייצור סידן קרביד דורש ניסיון ייצור עשיר. לכל תנור סידן קרביד יש מאפיינים משלו לאורך זמן. על הארגון לסכם את הניסיון המועיל בתהליך הייצור, לחזק את ההשקעה בייצור בטוח ולנתח בקפידה את גורמי הסיכון לשבירה רכה וקשה של אלקטרודת תנור הסידן קרביד. על הארגון לנהל מערכת ניהול בטיחות אלקטרודות, לנהל נהלי תפעול מפורטים, לחזק את ההכשרה המקצועית של המפעילים, ללבוש ציוד מגן בהתאם לדרישות בקפדנות, להכין תוכניות חירום ותוכניות הדרכה לחירום, ולבצע תרגילים קבועים כדי לשלוט ביעילות בהתרחשות תאונות תנור סידן קרביד ולהפחית הפסדים מתאונות.