80 yılı aşkın bir gelişme sürecinin ardından, Çin'in kalsiyum karbür endüstrisi önemli bir temel kimyasal hammadde endüstrisi haline gelmiştir. Son yıllarda, yerli ekonominin hızlı gelişimi ve kalsiyum karbür alt sektörlerine yönelik artan talep nedeniyle, yerli kalsiyum karbür üretim kapasitesi hızla genişlemiştir. 2012 yılında Çin'de 311 kalsiyum karbür işletmesi bulunmakta ve üretim 18 milyon tona ulaşmıştır. Kalsiyum karbür fırın ekipmanında, elektrot, iletim ve ısı transferi rolünü oynayan önemli ekipmanlardan biridir. Kalsiyum karbür üretiminde, bir elektrot aracılığıyla fırına elektrik akımı verilir ve bir ark oluşturulur; direnç ısısı ve ark ısısı, kalsiyum karbürün eritilmesi için enerji açığa çıkarmak üzere kullanılır (sıcaklık yaklaşık 2000 °C'ye kadar çıkar). Elektrotun normal çalışması, elektrot macununun kalitesi, elektrot kabuğunun kalitesi, kaynak kalitesi, basınç tahliye süresi ve elektrot çalışma süresi gibi faktörlere bağlıdır. Elektrot kullanımı sırasında operatörün çalışma seviyesi oldukça sıkı olmalıdır. Elektrotun dikkatsiz kullanımı, elektrotun yumuşak ve sert kırılmasına, elektrik enerjisinin iletim ve dönüşümünün etkilenmesine, fırın durumunun bozulmasına ve hatta makine ve elektrikli ekipmanlara zarar vermesine neden olabilir. Operatörün can güvenliği de tehlikeye girer. Örneğin, 7 Kasım 2006'da Ningxia'daki bir kalsiyum karbür fabrikasında elektrotun yumuşak kırılması sonucu olay yerinde 12 işçi yanık yarası aldı; bunlardan 1'i hayatını kaybetti ve 9'u ağır yaralandı. 2009 yılında ise Xinjiang'daki bir kalsiyum karbür fabrikasında elektrotun sert kırılması sonucu olay yerinde beş işçi ağır yanık yarası aldı.
Kalsiyum karbür fırın elektrotunun yumuşak ve sert kırılmasının nedenlerinin analizi
1. Kalsiyum karbür fırın elektrodunun yumuşak kırılmasının neden analizi
Elektrotun sinterleme hızı, tüketim oranından daha düşüktür. Pişirilmemiş elektrot bırakıldıktan sonra, elektrotun yavaşça kırılmasına neden olur. Fırın operatörünün zamanında tahliye edilmemesi yanıklara neden olabilir. Elektrotun yavaşça kırılmasının spesifik nedenleri şunlardır:
1.1 Elektrot macununun kalitesinin düşük olması ve aşırı uçucu madde içermesi.
1.2 Elektrot gövdesinin demir sacı çok ince veya çok kalın. Çok ince olması, büyük dış kuvvetlere dayanamamasına ve yırtılmasına, elektrot gövdesinin katlanmasına veya sızıntı yapmasına ve bastırıldığında yumuşak kırılmaya neden olabilir; çok kalın olması ise demir gövde ile elektrot çekirdeğinin birbirine yakın temas etmemesine ve çekirdeğin yumuşak kırılmasına neden olabilir.
1.3 Elektrot demir gövdesinin imalatı kötü veya kaynak kalitesi düşük olduğundan çatlaklar oluşmakta, bu da sızıntıya veya yumuşak kırılmaya yol açmaktadır.
1.4 Elektrotun çok sık bastırılıp yerleştirilmesi, aralığın çok kısa olması veya elektrotun çok uzun süre tutulması, yumuşak bir kırılmaya neden olur.
1.5 Elektrot macunu zamanında eklenmezse, elektrot macununun konumu çok yüksek veya çok düşük olur ve bu da elektrotun kırılmasına neden olur.
1.6 Elektrot macunu çok büyük, macun eklerken dikkatsiz davranılırsa, macunun kaburgalara yaslanması veya başın üzerinden geçmesi yumuşak kırılmaya neden olabilir.
1.7 Elektrot iyi sinterlenmemiştir. Elektrot indirildiğinde ve indirildikten sonra akım düzgün bir şekilde kontrol edilemediğinden akım çok yüksek olur ve elektrot kılıfı yanar ve elektrot yavaşça kırılır.
1.8 Elektrot indirme hızı sinterleme hızından daha hızlı olduğunda, şekillendirme sırasında yapıştırma segmentleri açığa çıkar veya iletken elemanlar açığa çıkmak üzereyken, elektrot kılıfı tüm akımı taşır ve çok fazla ısı üretir. Elektrot kılıfı 1200 °C'nin üzerine çıktığında, çekme dayanımı elektrotun ağırlığını taşıyamayacak kadar azalır ve yumuşak kırılma kazası meydana gelir.
2. Kalsiyum karbür fırın elektrodunun sert kırılmasının neden analizi
Elektrot kırıldığında, erimiş kalsiyum karbür sıçrarsa, operatörün koruyucu önlemleri yoktur ve zamanında tahliye yapılmaması yanıklara neden olabilir. Elektrotun sert kırılmasının özel nedenleri şunlardır:
2.1 Elektrot macunu genellikle uygun şekilde saklanmaz, kül içeriği çok yüksektir, daha fazla safsızlık içerir, elektrot macunu çok az uçucu madde içerir, erken sinterleme veya zayıf yapışma meydana gelir ve elektrotun zor kırılmasına neden olur.
2.2 Farklı elektrot macunu oranları, düşük bağlayıcı oranı, düzensiz karıştırma, zayıf elektrot mukavemeti ve uygun olmayan bağlayıcı. Elektrot macunu eridikten sonra, parçacıkların kalınlığı ayrışır, bu da elektrot mukavemetini azaltır ve elektrotun kırılmasına neden olabilir.
2.3 Sık sık elektrik kesintileri yaşanmakta ve elektrik enerjisi sık sık kesilip tekrar verilmektedir. Elektrik kesintisi durumunda gerekli önlemler alınmadığı için elektrotlarda çatlama ve sinterleme meydana gelmektedir.
2.4 Elektrot gövdesine çok fazla toz düşer, özellikle uzun süreli kapanma sonrasında elektrot demir gövdesinde kalın bir kül tabakası birikir. Güç iletiminden sonra temizlenmezse, elektrotun sinterlenmesine ve katmanlaşmasına neden olarak elektrotun sert bir şekilde kırılmasına yol açar.
2.5 Güç kesintisi süresi uzundur ve elektrotun çalışma bölümü şarj altında kalmaz ve ciddi şekilde oksitlenir; bu da elektrotun kolayca kırılmasına neden olur.
2.6 Elektrotlar hızlı soğuma ve hızlı ısınmaya maruz kalır, bu da büyük iç gerilim farklılıklarına yol açar; örneğin, bakım sırasında malzemenin içine ve dışına yerleştirilen elektrotlar arasındaki sıcaklık farkı; temas elemanının iç ve dışı arasındaki sıcaklık farkı büyüktür; güç iletimi sırasında düzensiz ısınma sert kırılmaya neden olabilir.
2.7 Elektrotun çalışma uzunluğu çok uzun ve çekme kuvveti çok büyük olduğundan, elektrotun kendisi için bir yük oluşturur. Dikkatsiz işlem yapılırsa, sert bir kırılmaya da neden olabilir.
2.8 Elektrot tutucu tüpünden sağlanan hava miktarı çok az veya tamamen kesilmiş, soğutma suyu miktarı da çok az olduğundan elektrot macunu çok fazla eriyerek su gibi bir kıvam alır, bu da karbon partiküllerinin çökelmesine, elektrotun sinterleme dayanımını etkilemesine ve elektrotun kolayca kırılmasına neden olur.
2.9 Elektrot akım yoğunluğu yüksektir, bu da elektrotun kolayca kırılmasına neden olabilir.
Yumuşak ve sert elektrot kırılmalarını önlemeye yönelik önlemler
1. Kalsiyum karbür fırınının yumuşak kırılmasını önlemeye yönelik önlemler
1.1 Kalsiyum karbür üretiminin gereksinimlerini karşılamak için elektrotun çalışma uzunluğunu doğru şekilde kontrol edin.
1.2 İndirme hızı, elektrot sinterleme hızıyla uyumlu olmalıdır.
1.3 Elektrot uzunluğunu ve yumuşak-sert prosedürlerini düzenli olarak kontrol edin; ayrıca elektrotu kaldırmak için bir çelik çubuk kullanabilir ve sesi dinleyebilirsiniz. Çok sert bir ses duyarsanız, elektrotun olgunlaştığını kanıtlar. Çok sert bir ses duymuyorsanız, elektrot çok yumuşaktır. Ayrıca, dokunma hissi de farklıdır. Çelik çubuk zorlandığında esneklik hissedilmiyorsa, elektrotun yumuşak olduğunu ve yükün yavaşça artırılması gerektiğini kanıtlar.
1.4 Elektrotun olgunluğunu düzenli olarak kontrol edin (elektrotun durumunu deneyimle değerlendirebilirsiniz; örneğin, iyi bir elektrot koyu kırmızı, hafif demirleşmiş bir yüzeye sahiptir; elektrot beyaz, iç çatlakları var ve demirleşmiş yüzey görünmüyorsa çok kurudur; elektrot siyah duman çıkarıyorsa, siyah veya beyaz noktalar varsa elektrot kalitesi yumuşaktır).
1.5 Elektrot gövdesinin kaynak kalitesini düzenli olarak kontrol edin; her kaynak için bir bölüm ve bir de kontrol bölümü.
1.6 Elektrot macununun kalitesini düzenli olarak kontrol edin.
1.7 Güç açma ve yükleme süresi boyunca yük çok hızlı artırılmamalıdır. Yük, elektrotun olgunluk seviyesine göre artırılmalıdır.
1.8 Elektrot temas elemanının sıkıştırma kuvvetinin uygun olup olmadığını düzenli olarak kontrol edin.
1.9 Elektrot macunu sütununun yüksekliğini düzenli olarak ölçün, çok yüksek olmamasına dikkat edin.
1.10 Yüksek sıcaklıkta çalışan personel, yüksek sıcaklıklara ve sıçramalara dayanıklı kişisel koruyucu ekipman giymelidir.
2. Kalsiyum karbür fırın elektrodunun sert kırılmasını önlemeye yönelik önlemler
2.1 Elektrotun çalışma uzunluğunu kesinlikle kontrol edin. Elektrot her iki günde bir ölçülmeli ve doğru olmalıdır. Genel olarak, elektrotun çalışma uzunluğunun 1800-2000 mm olması garanti edilir. Çok uzun veya çok kısa olmasına izin verilmez.
2.2 Elektrot çok uzunsa, basınç tahliye süresini uzatabilir ve bu aşamada elektrot oranını azaltabilirsiniz.
2.3 Elektrot macununun kalitesini titizlikle kontrol edin. Kül içeriği belirtilen değeri aşmamalıdır.
2.4 Elektroda giden hava miktarını ve ısıtıcının dişli konumunu dikkatlice kontrol edin.
2.5 Elektrik kesintisinden sonra elektrot mümkün olduğunca sıcak tutulmalıdır. Elektrotun oksitlenmesini önlemek için elektrot malzeme ile örtülmelidir. Elektrik iletiminden sonra yük çok hızlı artırılmamalıdır. Elektrik kesintisi süresi uzun olduğunda, Y tipi elektrikli ön ısıtma elektrotuna geçilmelidir.
2.6 Elektrot art arda birkaç kez sert bir şekilde kırılırsa, elektrot macununun kalitesinin proses gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığı kontrol edilmelidir.
2.7 Macun sürüldükten sonra elektrot haznesi, içine toz girmesini önlemek için bir kapakla kapatılmalıdır.
2.8 Yüksek sıcaklıkta çalışan personel, yüksek sıcaklıklara ve sıçramalara dayanıklı kişisel koruyucu ekipman giymelidir.
Sonuç olarak
Kalsiyum karbür üretimi, zengin üretim deneyimi gerektirir. Her kalsiyum karbür fırınının kendine özgü özellikleri vardır. İşletme, üretim sürecindeki faydalı deneyimleri özetlemeli, güvenli üretime yatırımı güçlendirmeli ve kalsiyum karbür fırın elektrotunun yumuşak ve sert kırılmasının risk faktörlerini dikkatlice analiz etmelidir. Elektrot güvenlik yönetim sistemi, ayrıntılı işletme prosedürleri, operatörlerin mesleki eğitiminin güçlendirilmesi, koruyucu ekipmanların gerekliliklere sıkı sıkıya uyulması, kaza acil durum planları ve acil durum eğitim planlarının hazırlanması ve düzenli tatbikatların yapılması, kalsiyum karbür fırın kazalarının meydana gelmesini etkin bir şekilde kontrol etmeyi ve kaza kayıplarını azaltmayı sağlar.
Yayın tarihi: 24 Aralık 2019