浅谈密闭电石炉电极安全管理及对策

新疆中泰矿冶有限公司电石厂自2004年建厂, 目前拥有20台电石炉, 年设计电石产能为128万吨, 其中2台21000KVA三项圆形电极内燃式电石炉, 6台30000KVA三项圆形电极密闭电石炉, 12台40000千伏安三项圆形电极密闭电石炉, 2010年以前, 因电极故障导致各类安全生产事故频繁, 通过多年的总结、经验积累以及有效的控制措施, 基本杜绝了各类电极故障引发的安全生产事故。

一、电石生产工艺及设备简述

1. 电石生产主要工艺为来自原料工序烘干碳素原料和自产石灰, 按照一定的配料比配成炉料, 在经滚筒皮带传输至环形加料机配送至12个料管加入电石炉内, 再通过炉内电极电弧和炉料的电阻热并加热至1800-2200℃反应生成电石, 熔融电石经人工开炉后通过炉眼流入电石锅内, 并用卷扬机拉入冷却厂房, 经冷却得到成品电石装车拉运。

2. 电石炉主要设备有:电石炉炉体、电石炉变压器、电极及附属设备、出炉烧穿装置、液压系统、配料系统、循环水系统等。

二、电极常见故障及预防措施

在电石炉生产中电极发生的主要事故有一下几种:硬断、流糊、软断、棚糊等。

1. 电极的硬断

(1) 造成电极硬断的原因

电极糊所含的灰分过高, 平时保管不妥, 夹带进杂质较多, 电极糊所含之挥发分过少, 过早烧结或粘结性差, 引起电极硬断。

停电次数多, 经常停停开开, 在停电时没有采取必要的措施, 会造成电极开裂和烧结分层。

电极壳内落入粉尘较多。

(2) 预防电极硬断的方法

严格掌握电极工作长度。

严格检查电极糊质量, 其所含之灰分不能超过规定, 电极糊灰分≤4%, 灰分越小越好。

正常生产时不允许灰尘落入电极壳内, 尤其是检修时, 一定要把电极壳内的灰尘清扫干净。

认真检查电极的送风量和导电板的冷却水温, 其进水温度一般保持在40℃, 出水温度保持在55℃。电极送风量不能过小, 防治电极糊融化过快, 形成离析分层。

加强设备维护, 提高检修质量, 减少计划外停电。停电后特别是在冬季, 要立即用热料将电极四周培上, 以达到保温和防氧化的目的。送电后, 负荷不要提升过快。若停电时间较长, 将变压器接线方式改为“Y”形预热电极, 防止电极硬断。

2. 电极漏糊

电极中融化后的液态电极糊, 从破损的电极筒处流出, 这类事故称为漏糊漏糊预防措施及处理方法

发生漏糊事件应立即停电, 把事故损失降低到最小程度。如果流糊的孔洞在铜瓦外, 可用石棉堵塞, 再用铁板焊死, 然后焙烧电极。如果漏糊的孔洞在铜瓦内, 需将铜瓦拆除下方电极, 露出孔洞, 进行处理, 加装电极糊, 进行焙烧。

3. 电极的软断

造成电极软断的原因

(1) 电极糊挥发份过高或比电阻超标。

(2) 电极壳铁板太薄或太厚。

(3) 电极铁壳制作不良或焊接质量不好, 引起破裂, 就导致漏糊或软断。

(4) 放电极时没降低负荷或降低得太少, 放电极后负荷增加得太快也会引起电极软断。

电极软断的应急处理方法

(1) 一旦发现电极软断, 应立即停电, 操作人员应立即疏散, 迅速将电极压下, 深入炉内, 设法不使电极糊外流, 并迅速松开电极使其和断头相连接, 把电极附近的电极糊撬开扒掉, 然后送电, 以低负荷焙烧。软断的那一相电极不允许提升, 负荷可根据电极焙烧情况而增加, 大约6-8小时可焙烧好。

(2) 如果断头接不上, 而电极糊已干涸, 无流动的可能, 此时将电极再放出一些 (数量根据电极尺寸决定) 。低负荷焙烧好, 方法同前。

(3) 如果电极头接不上, 电极糊很稀, 还可能大量涌出或电极糊流出太多, 近于流空, 此时应再焊一节有底的铁壳与新炉开炉采用的电极头相似, 加以新电极糊, 仍按前法焙烧, 但应特别注意电极送风量和导电板的冷却水量。

电极软断的预防措施有:

(1) 电极送风量及导电板冷却水量要合理控制。

(2) 放松电极时要百倍提高警惕, 升负荷要胆大心细, 多观察电极的变化。

(3) 应及时检查电极糊质量, 明确使用电极糊的各项指标, 不使用不合格的电极糊。

4. 电极棚糊

棚糊现象是指电极糊块在电极筒内棚住, 使电极糊中间出现较大的空隙, 此现象一旦发生可引起电极的软断或硬断

(1) 造成电极棚糊的原因

电极糊粒度不合适, 大小不均

糊柱太高, 电极上部温度太低, 电极糊难以融化下沉。分层现象出现, 造成棚糊。

(2) 电极棚糊的处理方法

用麻绳系重物从电极糊筒内砸落悬料, 用木棒自上向下捅落悬料 (切记严禁用铁器, 防止接触电极糊筒发生打火现象, 刺破电极糊筒) , 严重时可卸掉保护屏, 用气焊割开电极筒, 从下面用钢筋将悬料捅落。

在电石生产中, 搞好电极的管理是我们搞好电石安全生产的重中之重。只有保证电极正常, 才能办证电石炉生产的正常。在电极的管理中要求, 操作人员积累工作经验, 加强对电极异常的敏感性, 加强对原料的控制, 严把电极糊质量, 确保电石炉生产安全。

摘要：本文阐述了电石炉电极运行原理, 分析了电石炉常见电极故障类型及原因, 结合实际, 总结了有效的电极事故预防方法, 对预防和控制电石炉安全生产事故起到较好的作用。

关键词：电石炉,电极糊

参考文献

[1] 熊谟远.《电石生产及其深加工产品》——化学工业出版社。2001.6.

[2] 熊谟远岳宏亮.《电石生产加工与产品开发利用及污染防治整改新技术新工艺实用手册》——化学工业出版社。2005.6.

[3] 中泰矿冶编制《电石安全操作与电极管理》.