中国の炭化カルシウム産業は、80年以上の発展を経て、重要な基礎化学原料産業となっています。近年、国内経済の急速な発展と下流の炭化カルシウム需要の増加に牽引され、国内の炭化カルシウム生産能力は急速に拡大しています。2012年には、中国に311の炭化カルシウム企業があり、生産量は1800万トンに達しました。炭化カルシウム炉設備において、電極は伝導と伝熱の役割を果たす重要な設備の一つです。炭化カルシウムの製造では、電流が電極を通して炉内に入力されてアークを発生させ、抵抗熱とアーク熱を利用してエネルギー（温度は最大約2000℃）を放出して炭化カルシウムを製錬します。電極の正常な動作は、電極ペーストの品質、電極シェルの品質、溶接品質、圧力解放時間の長さ、電極作業の長さなどの要因に依存します。電極の使用中、作業者の操作レベルは比較的厳格です。電極を不注意に操作すると、電極のソフト破損やハード破損が起こりやすく、電気エネルギーの伝送と変換に影響を与え、炉の状態を悪化させ、さらには機械や電気設備に損傷を与える可能性があります。作業者の人命の安全。例えば、2006年11月7日、寧夏のカルシウムカーバイド工場で電極のソフト破損が発生し、現場の作業員12人が火傷を負い、うち1人が死亡、9人が重傷を負いました。2009年には、新疆ウイグル自治区のカルシウムカーバイド工場で電極のハード破損が発生し、現場の作業員5人が重度の火傷を負いました。
カルシウムカーバイド炉電極のソフトおよびハード破損の原因分析
1.カルシウムカーバイド炉電極のソフト破損の原因分析
電極の焼結速度は消費速度よりも遅いため、未焼成電極を置いた後、電極がソフトに破断することがあります。炉の作業員が適切なタイミングで避難しないと、火傷を負う可能性があります。電極がソフトに破断する具体的な原因は以下のとおりです。
1.1 電極ペーストの品質が悪く、揮発分が多すぎる。
1.2 電極殻鉄板が薄すぎる、または厚すぎる。薄すぎると大きな外力に耐えられず破裂し、電極バレルが折れたり、押し下げた際に漏れたり、軟断裂を起こしたりする。厚すぎると、鉄板と電極芯が密着せず、芯が軟断裂を起こす可能性がある。
1.3 電極鉄殻の製造不良、または溶接品質が悪いために亀裂が生じ、漏れやソフト破損が発生します。
1.4 電極を押したり置いたりする頻度が高すぎたり、間隔が短すぎたり、電極が長すぎたりして、ソフトブレークが発生します。
1.5 電極ペーストを時間通りに追加しないと、電極ペーストの位置が高すぎたり低すぎたりして、電極が破損する原因になります。
1.6 電極ペーストが大きすぎる場合、ペーストを追加するときに不注意になり、リブの上に置いたり、頭上に置いたりすると、ソフトブレークが発生する可能性があります。
1.7 電極の焼結が不十分で、電極を下降時および下降後に電流を適切に制御できず、電流が大きすぎて電極ケースが焼損し、電極が軽度に破損します。
1.8 電極の下降速度が焼結速度よりも速い場合、成形時にペースト部分が露出したり、導電体が露出しそうになったりすると、電極ケースが全電流を負担し、大量の熱が発生します。電極ケースが1200℃以上に加熱されると、引張強度が低下し、電極の重量に耐えられなくなり、ソフトブレーク事故が発生します。
2.カルシウムカーバイド炉電極の硬質破損の原因分析
電極が破損した場合、溶融カルシウムカーバイドが飛散すると、作業者は保護手段を講じることができず、適切な避難が遅れると火傷を負う可能性があります。電極が破損する具体的な原因は以下のとおりです。
2.1 電極ペーストは通常、適切に保管されておらず、灰分が多すぎる、不純物が多く混入している、電極ペーストに含まれる揮発分が少なすぎる、焼結が早すぎる、または接着力が弱いなどの理由で、電極が壊れやすくなります。
2.2 電極ペーストの配合比率が異なる、バインダー配合率が低い、混合が不均一、電極強度が低い、バインダーが不適切。電極ペーストが溶融すると、粒子の厚さが剥離し、電極強度が低下し、電極が破損する可能性があります。
2.3 停電が多く、電源の停止や開放が頻繁に発生している。停電時に必要な対策が講じられておらず、電極の割れや焼結が発生している。
2.4 電極殻に大量の粉塵が入り込み、特に長期間の運転停止後は、電極鉄殻に厚い灰の層が蓄積します。通電後に清掃しないと、電極の焼結や剥離を引き起こし、電極の破損につながります。
2.5 停電時間が長く、電極の作業部分が充電に埋もれず、酸化が激しく、電極が破損する恐れがあります。
2.6 電極は急冷と急加熱を受け、内部応力の差が大きくなります。例えば、メンテナンス中に材料の内側と外側に挿入された電極の温度差、接触要素の内側と外側の温度差が大きいなどです。電力伝送中に加熱が不均一になると、ハードブレークが発生する可能性があります。
2.7 電極の作業長が長すぎると、引っ張る力が大きくなり、電極自体に負担がかかります。また、操作を不注意に行うと、破損につながる可能性もあります。
2.8 電極ホルダーチューブから供給される空気の量が少なすぎるか停止しており、冷却水の量が少なすぎるため、電極ペーストが溶けすぎて水のようになり、粒子状の炭素材料が沈殿して電極の焼結強度に影響を与え、電極が硬く破損する原因となります。
2.9 電極の電流密度が大きいため、電極が激しく破損する可能性があります。
ソフト電極とハード電極の破損を防ぐ対策
1.カルシウムカーバイド炉の軟質破壊を回避するための対策
1.1 カルシウムカーバイド生産の要件を満たすように電極の作業長さを適切に制御します。
1.2 下降速度は電極の焼結速度と互換性がなければなりません。
1.3 電極の長さと硬軟の調整方法を定期的に確認してください。また、棒鋼を使って電極を持ち上げて音を聞くこともできます。非常に脆い音が聞こえれば、電極は成熟している証拠です。非常に脆い音がしない場合は、電極が柔らかすぎます。また、感触も異なります。棒鋼を補強しても弾力を感じない場合は、電極が柔らかいため、負荷をゆっくりとかけていく必要があります。
1.4 電極の成熟度を定期的に確認します (電極の状態は経験によって判断できます。たとえば、良好な電極は暗赤色のわずかに鉄皮を呈し、電極は白く、内部に亀裂があり、鉄皮は見られず、乾燥しすぎていて、電極から黒煙が出たり、黒く白点がついたり、電極の品質が柔らかくなったりします)。
1.5 電極シェルの溶接品質を定期的に検査します。溶接ごとに 1 つのセクション、検査用に 1 つのセクションを使用します。
1.6 電極ペーストの品質を定期的にチェックします。
1.7 起動および負荷上昇期間中は、負荷を急激に増加させることはできません。負荷は電極の成熟度に応じて増加させる必要があります。
1.8 電極接触子の締め付け力が適切かどうかを定期的に確認してください。
1.9 電極ペースト柱の高さを定期的に測定します。高すぎないようにしてください。
1.10 高温作業に従事する人員は、高温および飛沫に耐える個人用保護具を着用する必要があります。
2.カルシウムカーバイド炉電極の破損を防ぐ対策
2.1 電極の作業長を厳密に把握してください。電極は2日ごとに測定し、正確でなければなりません。一般的に、電極の作業長は1800～2000mmが保証されています。長すぎても短すぎてもいけません。
2.2 電極が長すぎる場合は、圧力解放時間を延長し、この段階での電極の比率を下げることができます。
2.3 電極ペーストの品質を厳密に検査します。灰分含有量は規定値を超えてはなりません。
2.4 電極への空気供給量とヒーターのギア位置を慎重に確認してください。
2.5 停電後は、電極を可能な限り高温に保つ必要があります。電極の酸化を防ぐため、電極を材料で覆う必要があります。電力供給後、負荷を急激に上昇させないでください。停電時間が長い場合は、Y型電気予熱電極に交換してください。
2.6 電極が連続して数回破損する場合は、電極ペーストの品質がプロセス要件を満たしているかどうかを確認する必要があります。
2.7 ペーストを取り付けた後の電極バレルは、ほこりが入らないように蓋をする必要があります。
2.8 高温作業に従事する人員は、高温および飛沫に耐える個人用保護具を着用する必要があります。
結論は
カルシウムカーバイドの生産には豊富な生産経験が必要です。各カルシウムカーバイド炉はそれぞれ一定期間の生産特性を持っています。企業は生産プロセスにおける有益な経験を総括し、安全生産への投資を強化し、カルシウムカーバイド炉電極の軟質破損および硬質破損のリスク要因を綿密に分析する必要があります。電極安全管理システム、詳細な操作手順、作業員の専門訓練の強化、ケース保護具の厳格な着用、事故緊急対応計画および緊急訓練計画の策定、定期的な訓練の実施などにより、カルシウムカーバイド炉事故の発生を効果的に抑制し、事故による損失を削減します。
投稿日時: 2019年12月24日