80년이 넘는 발전을 거듭해 온 중국의 탄화칼슘 산업은 중요한 기초 화학 원료 산업으로 자리매김했습니다. 최근 국내 경제의 급속한 성장과 탄화칼슘 관련 산업 수요 증가에 힘입어 국내 탄화칼슘 생산 능력이 빠르게 확대되었습니다. 2012년 중국에는 311개의 탄화칼슘 기업이 있었고, 생산량은 1,800만 톤에 달했습니다. 탄화칼슘 제련로 설비에서 전극은 열전도 및 열전달을 담당하는 중요한 부품 중 하나입니다. 탄화칼슘 생산 과정에서 전류가 전극을 통해 용광로에 유입되면 아크가 발생하고, 이 저항열과 아크열을 이용하여 에너지를 방출합니다(온도는 최대 약 2,000°C). 전극의 정상적인 작동은 전극 페이스트의 품질, 전극 외피의 품질, 용접 품질, 압력 해제 시간, 전극 작업 시간 등 여러 요인에 따라 달라집니다. 전극 사용 시 작업자의 조작 수준은 매우 엄격합니다. 전극을 부주의하게 조작하면 전극의 연파괴 또는 경파괴가 쉽게 발생하여 전기 에너지의 전달 및 변환에 영향을 미치고, 용광로 상태를 악화시키며, 심지어 기계 및 전기 장비 손상과 작업자의 생명 안전에까지 악영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 2006년 11월 7일 닝샤의 한 탄화칼슘 공장에서 전극 연파괴 사고가 발생하여 현장 작업자 12명이 화상을 입었고, 그중 1명이 사망하고 9명이 중상을 입었습니다. 2009년에는 신장의 한 탄화칼슘 공장에서 전극 경파괴 사고가 발생하여 현장 작업자 5명이 중상을 입었습니다.
탄화칼슘로 전극의 연파괴 및 경파괴 원인 분석
1. 탄화칼슘로 전극의 연성 파손 원인 분석
전극의 소결 속도가 소모 속도보다 느립니다. 소성되지 않은 전극을 내려놓으면 전극이 부드럽게 파손될 수 있습니다. 이때 용광로 작업자가 제때 대피하지 못하면 화상을 입을 수 있습니다. 전극이 부드럽게 파손되는 구체적인 원인은 다음과 같습니다.
1.1 전극 페이스트 품질 불량 및 과도한 휘발성 물질.
1.2 전극 외피의 철판이 너무 얇거나 너무 두꺼울 수 있습니다. 너무 얇으면 큰 외부 힘을 견디지 못하고 파열되어 전극 배럴이 접히거나 누출되거나 누압 시 연파손될 수 있습니다. 너무 두꺼우면 철판과 전극심이 제대로 접촉하지 않아 심이 연파손될 수 있습니다.
1.3 전극 철 외피의 제조 불량 또는 용접 품질 불량으로 인해 균열이 발생하여 누액이나 연파손이 발생할 수 있습니다.
1.4 전극을 너무 자주 누르거나, 간격이 너무 짧거나, 전극 길이가 너무 길어서 연부 파손이 발생할 수 있습니다.
1.5 전극 페이스트를 제때 첨가하지 않으면 전극 페이스트의 위치가 너무 높거나 너무 낮아져 전극이 파손될 수 있습니다.
1.6 전극 페이스트가 너무 많거나, 페이스트를 추가할 때 부주의하거나, 리브에 닿거나, 과도하게 덮이면 연화 파손이 발생할 수 있습니다.
1.7 전극이 제대로 소결되지 않았습니다. 전극을 내릴 때와 내린 후에 전류를 제대로 제어할 수 없어 전류가 너무 커져 전극 케이스가 타버리고 전극이 약하게 파손됩니다.
1.8 전극 하강 속도가 소결 속도보다 빠를 경우, 성형 과정에서 페이스트 부분이 노출되거나 전도성 요소가 노출될 위험이 있으며, 전극 케이스가 전체 전류를 감당하고 많은 열을 발생시킵니다. 전극 케이스가 1200°C 이상으로 가열되면 인장 강도가 감소하여 전극의 무게를 견딜 수 없게 되고, 연파손 사고가 발생할 수 있습니다.
2. 탄화칼슘로 전극의 급격한 파손 원인 분석
전극이 파손될 때 용융된 탄화칼슘이 튀어 오르면 작업자는 보호 조치가 없으며, 제때 대피하지 못하면 화상을 입을 수 있습니다. 전극이 심하게 파손되는 구체적인 이유는 다음과 같습니다.
2.1 전극 페이스트는 일반적으로 적절하게 보관되지 않아 회분 함량이 너무 높거나 불순물이 많이 혼입되고, 휘발성 물질 함량이 너무 적어 조기 소결되거나 접착력이 약해져 전극이 쉽게 파손됩니다.
2.2 전극 페이스트 배합비 차이, 바인더 함량 부족, 불균일한 혼합, 전극 강도 저하, 부적절한 바인더 사용. 전극 페이스트가 용융된 후 입자 두께가 분리되어 전극 강도가 저하되고 전극이 파손될 수 있습니다.
2.3 정전이 잦고 전원 공급이 자주 중단되었다가 재개됩니다. 정전 시 필요한 조치가 취해지지 않아 전극 균열 및 소결이 발생합니다.
2.4 전극 외피에 먼지가 많이 떨어지는데, 특히 장기간 가동 중지 후에는 전극 철 외피에 두꺼운 재층이 쌓입니다. 송전 후 이를 청소하지 않으면 전극 소결 및 박리가 발생하여 전극이 심하게 파손될 수 있습니다.
2.5 정전 시간이 길어지면 전극 작동부가 전하로 완전히 덮이지 않고 심하게 산화되어 전극이 심하게 파손될 수 있습니다.
2.6 전극은 급격한 냉각 및 가열에 노출되어 큰 내부 응력 차이가 발생합니다. 예를 들어, 유지 보수 중 재료 내부와 외부에 삽입된 전극 사이의 온도 차이, 접촉 요소의 내부와 외부 사이의 큰 온도 차이, 전력 전송 중 불균일한 가열로 인한 급격한 파손 등이 발생할 수 있습니다.
2.7 전극의 작동 길이가 너무 길고 인장력이 너무 커서 전극 자체에 부담이 가해집니다. 조작이 부주의할 경우 심하게 파손될 수도 있습니다.
2.8 전극 홀더 튜브에서 공급되는 공기량이 너무 적거나 공급이 중단되고, 냉각수량이 너무 적으면 전극 페이스트가 과도하게 녹아 물처럼 되어 입자상 탄소 재료가 석출되고 전극의 소결 강도에 영향을 미쳐 전극이 심하게 파손될 수 있습니다.
2.9 전극 전류 밀도가 크면 전극이 심하게 파손될 수 있습니다.
연성 및 경성 전극 파손 방지 대책
1. 탄화칼슘로의 연파괴 방지 대책
1.1 탄화칼슘 생산 요구사항을 충족시키기 위해 전극의 작동 길이를 적절히 제어한다.
1.2 하강 속도는 전극 소결 속도와 호환되어야 합니다.
1.3 전극 길이와 연성/경성 상태를 정기적으로 점검하십시오. 강철 막대를 사용하여 전극을 들어 올려 소리를 들어보는 방법도 있습니다. 매우 날카로운 소리가 나면 전극이 충분히 성숙한 상태입니다. 소리가 나지 않으면 전극이 너무 무른 것입니다. 또한, 촉감도 다릅니다. 강철 막대를 들어 올렸을 때 탄성이 느껴지지 않으면 전극이 너무 무른 것이므로 하중을 천천히 올려야 합니다.
1.4 전극의 성숙도를 정기적으로 점검하십시오(전극의 상태는 경험을 통해 판단할 수 있습니다. 예를 들어, 양호한 전극은 어두운 붉은색에 약간의 철막이 보입니다. 전극이 하얗고 내부에 균열이 있으며 철막이 보이지 않으면 너무 건조하고 검은 연기가 나거나 검은색 또는 흰색 점이 보이면 전극 품질이 좋지 않은 것입니다).
1.5 전극 외피의 용접 품질을 정기적으로 검사하십시오. 각 용접 부위마다 한 부분씩, 그리고 검사용 부위 한 부분을 검사하십시오.
1.6 전극 페이스트의 품질을 정기적으로 점검하십시오.
1.7 전원 공급 및 부하 증가 기간 동안에는 부하를 너무 빠르게 증가시켜서는 안 됩니다. 부하는 전극의 성숙도에 따라 점진적으로 증가시켜야 합니다.
1.8 전극 접촉 요소의 체결력이 적절한지 정기적으로 점검하십시오.
1.9 전극 페이스트 기둥의 높이를 정기적으로 측정하여 너무 높지 않도록 하십시오.
1.10 고온 작업에 종사하는 인원은 고온 및 액체 비산에 저항하는 개인 보호 장비를 착용해야 합니다.
2. 탄화칼슘로 전극의 파손 방지 대책
2.1 전극의 작동 길이를 엄격하게 관리해야 합니다. 전극은 2일에 한 번씩 측정해야 하며, 정확한 길이를 유지해야 합니다. 일반적으로 전극의 작동 길이는 1800~2000mm를 준수해야 하며, 너무 길거나 짧으면 안 됩니다.
2.2 전극 길이가 너무 길 경우, 압력 해제 시간을 연장하고 이 단계에서 전극 비율을 줄일 수 있습니다.
2.3 전극 페이스트의 품질을 엄격하게 검사하십시오. 회분 함량은 규정값을 초과해서는 안 됩니다.
2.4 전극으로 공급되는 공기량과 히터의 기어 위치를 주의 깊게 확인하십시오.
2.5 정전 후에는 전극을 최대한 뜨겁게 유지해야 합니다. 전극의 산화를 방지하기 위해 전극을 매립재로 덮어야 합니다. 전력 공급 후 부하를 너무 빠르게 증가시켜서는 안 됩니다. 정전 시간이 길어질 경우 Y형 전기 예열 전극으로 교체해야 합니다.
2.6 전극이 연속해서 여러 번 심하게 파손되는 경우, 전극 페이스트의 품질이 공정 요구 사항을 충족하는지 확인해야 합니다.
2.7 전극 배럴에 페이스트를 도포한 후에는 먼지가 들어가지 않도록 뚜껑으로 덮어야 합니다.
2.8 고온 작업에 종사하는 인원은 고온 및 액체 비산에 견딜 수 있는 개인 보호 장비를 착용해야 합니다.
결론적으로
탄화칼슘 생산에는 풍부한 생산 경험이 필수적입니다. 각 탄화칼슘로(紋紋紋紋紋紋紋)는 일정 기간 동안 고유한 특성을 유지합니다. 기업은 생산 과정에서 얻은 유익한 경험을 종합하고, 안전 생산에 대한 투자를 강화하며, 탄화칼슘로 전극의 연파괴 및 경파괴 위험 요인을 면밀히 분석해야 합니다. 전극 안전 관리 시스템을 구축하고, 상세한 작업 절차를 마련하며, 작업자의 전문 교육을 강화하고, 요구 사항에 따라 케이스 보호 장비를 엄격하게 착용하고, 사고 비상 계획 및 비상 훈련 계획을 수립하고, 정기적인 훈련을 실시하여 탄화칼슘로 사고 발생을 효과적으로 예방하고 사고로 인한 손실을 줄여야 합니다.
게시 시간: 2019년 12월 24일