Po več kot 80 letih razvoja je kitajska industrija kalcijevega karbida postala pomembna industrija osnovnih kemičnih surovin. V zadnjih letih se je zaradi hitrega razvoja domačega gospodarstva in naraščajočega povpraševanja po kalcijevem karbidu v nižjih delih proizvodnje domača proizvodna zmogljivost kalcijevega karbida hitro povečala. Leta 2012 je bilo na Kitajskem 311 podjetij za kalcijev karbid, proizvodnja pa je dosegla 18 milijonov ton. V opremi za peči s kalcijevim karbidom je elektroda ena od pomembnih naprav, ki igra vlogo prevodnosti in prenosa toplote. Pri proizvodnji kalcijevega karbida se v peč skozi elektrodo dovaja električni tok, ki ustvarja oblok, uporovna toplota in toplota loka pa se uporabljata za sproščanje energije (temperatura do približno 2000 °C) za taljenje kalcijevega karbida. Normalno delovanje elektrode je odvisno od dejavnikov, kot so kakovost elektrodne paste, kakovost lupine elektrode, kakovost varjenja, dolžina časa sproščanja tlaka in dolžina dela z elektrodo. Med uporabo elektrode je raven delovanja operaterja relativno stroga. Nepazljivo upravljanje elektrode lahko zlahka povzroči mehak in trd zlom elektrode, vpliva na prenos in pretvorbo električne energije, poslabša stanje peči in celo poškoduje stroje in električno opremo. Varnost življenja upravljavca. Na primer, 7. novembra 2006 je v tovarni kalcijevega karbida v Ningxii prišlo do mehkega zloma elektrode, zaradi česar je 12 delavcev na kraju dogodka utrpelo opekline, od tega 1 smrt in 9 hudo poškodovanih. Leta 2009 je v tovarni kalcijevega karbida v Xinjiangu prišlo do močnega zloma elektrode, zaradi česar je pet delavcev na kraju dogodka utrpelo hude opekline.
Analiza vzrokov za mehko in trdo lomljenje elektrode iz kalcijevega karbida v peči
1. Analiza vzrokov mehkega preloma elektrode kalcijeve karbidne peči
Hitrost sintranja elektrode je nižja od hitrosti porabe. Ko nežgano elektrodo odložite, se bo ta nežno zlomila. Če operaterja peči ne evakuirate pravočasno, lahko pride do opeklin. Specifični vzroki za nežno zlomljenje elektrode so:
1.1 Slaba kakovost elektrodne paste in prekomerna vsebnost hlapnih snovi.
1.2 Železna pločevina ohišja elektrode je pretanka ali predebela. Pretanka je, da bi vzdržala velike zunanje sile in se lahko raztrga, zaradi česar se cev elektrode ob pritisku zloži ali pušča in se mehko zlomi; predebela je, da železna pločevina in jedro elektrode nista v tesnem stiku, zaradi česar se jedro lahko mehko zlomi.
1.3 Ohišje elektrode je slabo izdelano ali pa je kakovost varjenja slaba, kar povzroča razpoke, kar ima za posledico puščanje ali mehak prelom.
1.4 Elektroda se prepogosto pritiska in postavlja, interval je prekratek ali pa je elektroda predolga, kar povzroči mehak prelom.
1.5 Če elektrodne paste ne dodamo pravočasno, je položaj elektrodne paste previsok ali prenizek, kar povzroči zlom elektrode.
1.6 Elektrodna pasta je prevelika, neprevidno dodajanje paste, naslanjanje na rebra in nad glavo lahko povzroči mehak prelom.
1.7 Elektroda ni dobro sintrana. Ko je elektroda spuščena in po spuščanju toka ni mogoče pravilno nadzorovati, zato je tok prevelik, ohišje elektrode se opeče in elektroda se rahlo zlomi.
1.8 Ko je hitrost spuščanja elektrode višja od hitrosti sintranja, so segmenti lepljenja v oblikovanju izpostavljeni ali pa so prevodni elementi tik pred tem, da so izpostavljeni, ohišje elektrode prenaša celoten tok in ustvarja veliko toplote. Ko se ohišje elektrode segreje nad 1200 °C, se natezna trdnost zmanjša na toliko, da ne more prenesti teže elektrode, kar lahko povzroči mehak prelom.
2. Analiza vzrokov trdega zloma elektrode kalcijeve karbidne peči
Ko se elektroda zlomi in se razlije staljeni kalcijev karbid, upravljavec nima zaščitnih ukrepov in če se pravočasno ne evakuira, lahko pride do opeklin. Specifični vzroki za trd zlom elektrode so:
2.1 Elektrodna pasta običajno ni pravilno shranjena, vsebnost pepela je previsoka, v njo je vnesenih več nečistoč, elektrodna pasta vsebuje premalo hlapnih snovi, pride do prezgodnjega sintranja ali slabe adhezije, kar povzroči trd zlom elektrode.
2.2 Različna razmerja elektrodne paste, majhno razmerje veziva, neenakomerno mešanje, slaba trdnost elektrode in neprimerno vezivo. Po taljenju elektrodne paste se debelina delcev lušči, kar zmanjša trdnost elektrode in lahko povzroči njen zlom.
2.3 Pogosto prihaja do izpadov električne energije, napajanje pa se pogosto ustavi in ponovno vklopi. V primeru izpada električne energije niso bili sprejeti potrebni ukrepi, kar povzroči razpoke in sintranje elektrod.
2.4 V ohišje elektrode se nabira veliko prahu, zlasti po daljšem obdobju mirovanja. V železnem ohišju elektrode se nabira debela plast pepela. Če se po prenosu energije ne očisti, lahko pride do sintranja in delaminacije elektrode, kar lahko povzroči njen trdi zlom.
2.5 Čas izpada električne energije je dolg, delovni del elektrode pa ni zakopan v naboju in močno oksidiran, kar povzroči tudi močan zlom elektrode.
2.6 Elektrode se hitro ohladijo in segrejejo, kar povzroči velike razlike v notranji napetosti; na primer temperaturna razlika med elektrodama, vstavljenima v material in zunaj njega med vzdrževanjem; temperaturna razlika med notranjostjo in zunanjostjo kontaktnega elementa je velika; neenakomerno segrevanje med prenosom moči lahko povzroči trdi prelom.
2.7 Delovna dolžina elektrode je prevelika in vlečna sila prevelika, kar obremenjuje samo elektrodo. Če se elektroda uporablja neprevidno, lahko pride tudi do močnega zloma.
2.8 Količina zraka, ki ga dovaja cev držala elektrode, je premajhna ali ustavljena, količina hladilne vode pa je premajhna, zaradi česar se pasta elektrode preveč stopi in postane podobna vodi, kar povzroči oborino ogljikovega materiala, kar vpliva na trdnost sintranja elektrode in povzroči njen močan zlom.
2.9 Gostota toka elektrode je velika, kar lahko povzroči njen močan prelom.
Protiukrepi za preprečevanje lomov mehkih in trdih elektrod
1. Protiukrepi za preprečevanje mehkega preloma peči s kalcijevim karbidom
1.1 Pravilno nadzorujte delovno dolžino elektrode, da izpolnite zahteve proizvodnje kalcijevega karbida.
1.2 Hitrost spuščanja mora biti združljiva s hitrostjo sintranja elektrode.
1.3 Redno preverjajte dolžino elektrode ter postopke mehkega in trdega dvigovanja; elektrodo lahko dvignete tudi z jekleno palico in poslušate zvok. Če slišite zelo krhek zvok, je elektroda zrela. Če zvok ni zelo krhek, je elektroda premehka. Poleg tega je drugačen tudi občutek. Če jeklena palica po ojačitvi ne čuti prožnosti, je elektroda mehka in je treba breme dvigovati počasi.
1.4 Redno preverjajte zrelost elektrode (stanje elektrode lahko presodite iz izkušenj, na primer dobra elektroda kaže temno rdečo rahlo železno kožico; elektroda je bela, z notranjimi razpokami in železna kožica ni vidna, je presuha, elektroda oddaja črn dim, črna bela pika, kakovost elektrode je mehka).
1.5 Redno preverjajte kakovost varjenja ohišja elektrode, en del za vsako varjenje in en del za pregled.
1.6 Redno preverjajte kakovost elektrodne paste.
1.7 Med vklopom in obremenitvijo se obremenitve ne sme prehitro povečevati. Obremenitev je treba povečevati glede na zrelost elektrode.
1.8 Redno preverjajte, ali je vpenjalna sila kontaktnega elementa elektrode ustrezna.
1.9 Redno merite višino stebra elektrodne paste, ne previsoko.
1.10 Osebje, ki dela pri visokih temperaturah, mora nositi osebno zaščitno opremo, ki je odporna na visoke temperature in brizganje.
2. Protiukrepi za preprečevanje trdega zloma elektrode kalcijeve karbidne peči
2.1 Strogo upoštevajte delovno dolžino elektrode. Elektrodo je treba natančno izmeriti vsaka dva dni. Na splošno je zagotovljena delovna dolžina elektrode 1800–2000 mm. Ne sme biti predolga ali prekratka.
2.2 Če je elektroda predolga, lahko podaljšate čas sproščanja tlaka in zmanjšate razmerje elektrode v tej fazi.
2.3 Strogo preverite kakovost elektrodne paste. Vsebnost pepela ne sme presegati določene vrednosti.
2.4 Previdno preverite količino dovoda zraka do elektrode in položaj gonila grelnika.
2.5 Po izpadu električne energije je treba elektrodo čim bolj segreti. Elektrodo je treba zakopati z materialom, da se prepreči njena oksidacija. Po prenosu električne energije bremena ni mogoče prehitro dvigniti. Če je čas izpada električne energije daljši, uporabite električno predgrelno elektrodo tipa Y.
2.6 Če se elektroda večkrat zapored močno zlomi, je treba preveriti, ali kakovost elektrodne paste ustreza procesnim zahtevam.
2.7 Po nanosu paste je treba cev elektrode pokriti s pokrovom, da preprečite vdor prahu.
2.8 Osebje, ki dela pri visokih temperaturah, mora nositi osebno zaščitno opremo, odporno na visoke temperature in brizganje.
v zaključku
Proizvodnja kalcijevega karbida zahteva bogate proizvodne izkušnje. Vsaka peč s kalcijevim karbidom ima svoje značilnosti za določeno časovno obdobje. Podjetje mora povzeti koristne izkušnje v proizvodnem procesu, okrepiti naložbe v varno proizvodnjo in skrbno analizirati dejavnike tveganja za mehke in trde lome elektrod v pečeh s kalcijevim karbidom. Sistem upravljanja varnosti elektrod, podrobni operativni postopki, okrepiti strokovno usposabljanje upravljavcev, nositi zaščitno opremo v ohišju strogo v skladu z zahtevami, pripraviti načrte za nujne primere in načrte usposabljanja za nujne primere ter redno izvajati vaje za učinkovito obvladovanje pojava nesreč v pečeh s kalcijevim karbidom in zmanjšanje izgub zaradi nesreč.
Čas objave: 24. dec. 2019