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nba篮彩电极糊的使用与质量事故
加入时间:2020-07-10 13:13

  电极糊的使用与质量事故_农林牧渔_专业资料。20 0 0年 第 4期 总第 13期 5 F ERR ALL 0- OYS 2O № 4 0O Ta l5 L 3 铁 台 金 电极糊 的使用与质量事故 吴世 锋

  20 0 0年 第 4期 总第 13期 5 F ERR ALL 0- OYS 2O № 4 0O Ta l5 L 3 铁 台 金 电极糊 的使用与质量事故 吴世 锋 ( 炭素有心 — ¨ 708 ) 兰州 304 提 出 了相应 的 对 策 。 画 幸 培由 艮 UT L Z NG III AND QU I Y ACC DE S OF E EC ROD AS E AL T I NT L T EP T W u S ie g h fn 叭升 7 ( azo ab nC . t. azo 3 0 4 L nhuC ro o Ld, nh u7 0 8 ) L Ab t a t sr c T ek n sa d q ai e a d f h erd atr t d c d t ea c d ne s n f h lc h i d n u lt d m n so e de t ep sea ei r u e , h c i e t a o so eee — y t o n o r t ae p t owa d l u f r r . t: e p s r n ls d t e a p a r t r, a t ae a a ye , h p r p i e , d e a Ke wo d y rs ee t c p se q ai ; c ie t lc r a t; u l y a c d n i t 1 电极 糊 市场 概 述 电极糊 作 为矿热炉 自焙 电极 的原料 , 主要用 于铁 合 金 和 电 石 行 业 ,二 者 用 量 约 占总 量 的 9 % 以上 。工业 硅 、 0 黄磷 以及其它 冶炼行 业也是 的冶炼 要求 。因此 , 电极糊 在矿热炉 冶炼 中 占有 极其 重要的地位 。 2 1 电极 糊使用过程 及消耗 . 就使用特 点来说 , 电极 糊是一种 “ 连续 自焙 电极 ” ,在使 用过程 中,其 外层是 由 1 m厚 —2m 的钢板 制成 的圆筒 ( 度一般 在 3— 高 5m左右 ) . 电极糊 定期添 加在圆筒 内。随着生 产 的进 行 , 电 极糊逐 步软化 . 熔化 . 焙烧 。焙烧 时 .放 出大量 的挥发 份 。而进 人电极 导 电卡子部 位 以后 , 同因 高温作用 由半 焦化到完 全焦化 . 最后成 为导 电炭 素 电极 , 由电炉本 身 的各 种热量将 电极糊焙烧成 导 电电极 . 以称 之为 自焙电极。 电炉工作过 程 所 中, 每隔 一段时 间在 电极 顶部 接上一 段 圆筒 , 并 加人一 定量 的电极 糊 , 此反复进行 。 如 电极糊直径 的大小 , 同通 过电极截 面积 的电 其用户。19 94年我 国生产电炉敛盒金逾 20 0 万 t 电石逾 3 0万 l共 需 电极糊约 2 , 0 , 3万 t 同年全 , 冶金系统炭 素企业 生产 电极糊超 过 6万 t ,其它 地 方炭素企业 . 系统 外企业生产 电极糊 l 7万 t 。 据有 关方面分 析预 测 , 2 0 年 , 国电炉铁台 到 00 我 金 产量约达 2 0万 t 电石产量 约 5 0万 t 加上 5 , 0 , 其它 用量 总需 电极糊约 3 O万 t 。 2 电极糊使用特点 在 电石 、 硅铁 、 锰铁 等铁合金 生产 中 , 要极 需 流及所 允许 的电流密度来 决定 。 国外最 大功率 电 炉所 用 电极糊 直径甚至 达 2m以上 。 焙烧好 的电 极糊 的 电流密度 约 3 / r ,而普通 石墨 电 —6A e a a 极 电流密 度可达 到或超 过 1 / m 。各厂家 的 0A c 电极糊 消耗量 很难一致 ,主要 与 电极 糊的质量 、 高 的冶炼温度 , 要使 电极在 电炉 中极 高 温度下正 常工作, 电极本身就必 须具有良好的导电性 、 抗 氧化 性和抗热震 性 能 , 而只有使 用炭 质原料 生产 的 电极糊 才能满 足 30 0℃ 以上 , 续弧 光高温 0 连 作者 简 介 吴世 锋 收 稿 日期 2 0 43 1 0 0 )—5 男 ,9 4年 出生 , 16 日语 翻译 。现从 事科 技 信 息工 作 。 第4 期 吴世锋 电极糊的使用与质量事故 操作 和冶 炼产 品的不 同及 炉况 差异 有关 。 大体上 讲. 冶炼 1t 硅铁 需要 消耗 电极糊 4 5~6 , 5 冶 炼 1t 电石消 耗 电极 糊 3 5 g O~ Ok 。 2 2 电极 糊使用范 围 . 小 型矿 热炉功率 小 , 一般 为敞开式 , 电极直 径也较 小 , 敞开式 电炉 中的对 流热和辐 射 热对电 极糊 的焙烧 过程尤 为有利 。 的为 了使 电极 达到 有 无外加 压力 、 单靠本 身 自重 下降 的 。电极糊焙烧 变化过 程 , 虽然无 明确界 限 , 但根 据焙烧 温度及 部位 大体可分为 三个 阶段 。 2 3 1 从 糊 面 至导 电铜 瓦 ,温 度 从 常 温 升到 . . 2 0屯左右 ,仅靠 少量 电阻热 和传导 热 ,糊渐渐 4 软化 和熔 化 , 度下降有 一定 的流变性 。 牯 232 .. 从 导 电铜 瓦 至炉 盖 ,温度 从 2 0 8 4 ~2 0 屯 ( 开式 矿热 炉 由 2 0屯 急 剧 上 升 到 6 0— 敞 0 5 适宜 的焙烧 速度 , 还需用 强 制吹风手段 冷却 。这 类炉 子所使 用 的电极 糊称 为标 准糊 。 大功 率矿热炉 多为封 闭式 , 炉盖 以下 , 在 辐 射 热 和 传 导 热对 电极 的 加 速 焙 烧 起 了 重 要 作 用。 当然 , 主要 的热 源仍 来 自于电阻 热 。 最 这类炉 子所使用 的 电极糊 俗称 密闭糊 。 特别 值得 注意的 是 ,密闭糊在 炉盖密 封处短距 离 内温度变 化大 , 这对 电极 焙烧极 为不利 。 要求密 闭糊电 极焙烧 故 速度 要快 , 过 的电流密度 要高 。还有一 种介于 通 封闭 式和敞 开式 炉结构 间 的矿 热炉 , 俗称 半开式 炉 。这类炉子 所使用 的 电极糊 叫非标 准糊 , 以上 三种 电极糊生 产使 用特性 见表 1 。 表 1 电极糊的使用特性 7 0屯 )电极糊 已充分熔 化 ,在 电极筒 内流动并 0 填充 空隙 。 发分猛 烈排 出 , 挥 内压力 急剧 增加 , 并 逐渐呈 半焦化状 态 。 该阶段 是 电极 糊最危 险最薄 弱 的部 位 , 几乎所有 的流糊 软断事故 都发 生在这 一 部位 。 2 3 3 电极糊主要 焙烧 阶段热源 丰富充 裕 , . . 温 度上 升很快 , 利于 电投 焙烧 。 电性迅 速增加 , 极 导 强度不 断提高 ,成 为既坚硬又 导 电的炭 素电投 , 最 后 进 入 电极 糊 的 工 作 阶 段 。 充分 了解 电极糊在矿 热炉 、 电阻炉 中的使用 过程 , 根据用 户电炉变压 器容 量大小 、 并 炉况炉 型、 冶炼产 品品种 制定正确 的 电极糊 生产 工艺配 方 , 足用 户的质量要求 具有重要 意义 。 满 3 电 极糊 的 质量 要 求 3 1 电极糊 质量标 准 . 就数 量来 讲 ,国内矿 热 炉主 要 以 中小 型为 主 ,许 多 乡镇企 业矿 热 炉 以小 型及 不规 范 炉见 多。 国外矿 热炉主要 以大型 、 大型 为主 。 特 近十年 来 , 国先 后 引进 了多台 大型 电炉 。 国内有关单 我 位也 自行研制 了部分 大型炉 。 从我 国矿热 炉发展 趋势来 看 。 大型化 势在必行 。但 我 国 目前 电极糊 质量控 制指标 少 , 能完全反 应 电极 糊 内在质量 不 要求 , 以适 应炉 型高功率化 的要求 。表 2是我 难 23 电极糊在 使用 中状态性 质的变化 ’ 电极 糊在使用 中状态 、 性质 的变 化对 电极糊 烧成 后 的性能具有 重要 意义 。 电极糊 的焙烧 速度 要 等于或 略高 于消耗速度 。 这样的 电极糊 即处于 一 国黑色冶金行业标准 ̄ B 2519} Y 5 1— 6 质量要求。 9 国外 对 大型 电炉所 用 电极 糊 的质 量 有严 格 要求 , 分为未经焙烧 糊和 焙烧后 的质量指 标 , 分 析检验 的项 目很 多 , 基本能够 反映 出 电极 糊内在 种 良性 焙烧状 态。 电极 糊焙烧速 度低 于电极 当 质量情 况。表 3 、表 4分别 为披公认 为代表 国际 先进水 平的挪威 埃肯 ( L E 公 司和原 苏联某 E K M) 大企业 标准 。 的消耗速度 时 , 易出现事 故 , 极 而且越 是 这样 电 极糊 的消耗 越快 。 始终处 于 一种危险 工作 状态 。 电极 从 电极 筒 端部 缓 慢下 降到 电炉 炉 面的 工作 端, 一般 要 经过 4~7天时 间 。 这种下 降过 程是在 3 2 电极糊 的 内在 质量 要求 . 要 全面地考 察 电极 糊 内在 的质 量 , 确定的 除 4 2? 铁 台 金 20 0 0年 注 :1延伸率为参考指标 ;2 1号密闭糊建议使用 电煅无烟煤 ;3 化工 电极糊主要用 于半封闭式 电石矿 热炉 。 () () () 表 3 埃 肯 公司 电极 糊质 量 标 准 表 4 原苏 联 某 企 业 电极 糊 质量 标 准 电极直径/ m m 项 目 单 位 2 0 一 】5 190 —2 0 0 00 0 00 破 裂极 限强 度 N r /a m > l96 _ <4 .5— 5 0 × .】 98 一 t 7 .2 > 2 5 <0 8 > l 96 ( 0 × 1 4 0 <0 96 > 3 0 < 70 线膨 胀 系数 弹性 模 量 导 热 系数 电阻 率 1  ̄ /C k/ m N m W/… ? ) ( k fan /  ̄u m 的沥青 “ ” ( 膜 初始 为沥青 膜 ,最终 为沥青 焦炭 膜 ) 形成 一个连续 的强大 的桥 网结构 , , 支撑 和凝 结起 无数 的大小不一 的各 种炭粒 , 而形成 了一 进 个 密实 的整 体电极糊 , 们期 望电极糊 在使用 过 人 程中, 随着温度 和环境 气氛 的变化 , 任何横截 面 和纵 截面都 能呈现梯度 均匀 的变化 , 即使在各 温 度 区域 内, 电极糊 能始终 如一地 形成热 力学相对 稳定 的空问结 构。具 体地讲 , 就是电极糊 的各 种 质 量 指标外 , 根据 实践 和理论方 面 的经 验 , 普遍 材质各 种粒度 应有很好 的 聚台 体 系和稳定性 。 内 部 各种 粒子不 能偏析 , 不能分 层 。 3 2 2 适 宜的流动性 .. 在使 用过程 中 , 果 电极糊 流动性 太大 . 如 就 会从 电极 筒强度 薄弱处被 挤 压 出来 。 压的动力 挤 主要来 自电极 糊 的 自重 和沥 青缩 聚分 解所逸 散 的挥 发性气 体产 生的压力 。 这样 容易造成 “ 流油 ” 或“ 流糊 ” 现象 , 主要事故特 征是 “ 断” 反之 , 软 。 使 认 为优 质电极糊 应具备 以下 特性 3 2 1 连续 的稳定 性 . . 电极 糊在未完 全焙烧 之前 , 以认 为是一种 可 复台 材料 , 由两种 以上 的材料 组成 的一种 多相材 料 , 各组分材 料在化 学性 能或物理 性 能上是不 其 同 的 , 各组分 材料之 间具有 明显 的界 面。随着 且 使用 温度 和环境气氛 的剧变 , 这个复台 体 内将 会 产 生 复 杂 的物 理化学 变 化 。 电极 糊 内 的各 种材 用过 程 中电极糊 没有足够 的流动性 , 也就 不 容易 充满 电极 筒各个 空间 , 会形成 “ 就 空洞 ” 即所谓 , “ 科” 象 , 悬 现 主要事故特 征是 “ 断” 硬 。因此电极 质, 各种 粒子 的相互作用 , 存在 着 范德华 力。 但是 粒 子 之 间 的最 根本 的凝 聚力 主要 依 赖 于 粘结 剂 第 4期 吴世锋 电极糊 的使用与质量事故 ?J 4 应有适 宜 的流动性 。 3 2 3 良好 的导 热性 能 . . 导 电板 的冷 却 水温 , 水冷改 为气冷却 ; 将 控制 电 极筒 风量 ; 采取 送热 风 , 助 于加 快烧结速度 ; 有 下 放 电极 之前 根据 烧成情 况确定 合适 的下放量 。 4 2 流 油或 流糊 . 受热熔 化 的糊料 , 电极 筒未焊接 牢 固的缝 从 电极糊在使用过程中 , 其导热性越好 , 热量传 导扩散越快。 当电极糊 的焙烧速度等 于或略大于消 耗速度时, 可以认为 电极糊处于最佳工作状态。 324 .. 较 骶 的 比 电 阻 隙 中流出。 流 出物有 两种情况 , 一种是 流出的物 粘稠 , 流速非 常缓 慢 , 可采用适 当办法补救 ; 另一 作为矿 热炉低 压 回路组 成部 分 的电极糊 。 当 然 电阻越低 越好 ,既可 降低 电能 的损耗 , 又能使 电极糊提 前导 电 , 从而减 少 因电极筒 “ 过负 荷 ” 被 烧 穿而 引起 的“ 软断” 。因此 , 可能低 的 比电阻 尽 是表 征电极糊 质量好坏 的重要 标志 , 而且 一般认 为: 电极糊导 电越好 , 导热 性 也越好 。 3 2 5 足够 的强度 及 优 良的抗 热 震 性 和 抗 氧 化 性 种 流出物很 稀 , 结剂无 法止住 。产生原 因是粘 粘 结 剂过多 。 43 偏 析 . 糊料受 热熔 化后 , 产生离 析现 象,颗粒沉降 到下部 , 结剂 及部 分粉料在 上面 ,此种现象必 粘 然导 致流油 、 断事故 。 软 4 4 硬 断及横 断 . 在 自焙 过程 中 , 电极 产生 分层或受外 力冲击 导致折 断 。 也有的是 在长期 停 炉再开炉时发 生硬 断 。其原 因是 开炉后 负荷 上升 过快 、 电极耐 热 冲 击性 能较差 。 4 5 纵 裂 纹 . 电极糊在工作 状态 时 , 不时会受 到 所添加 的 炉料 和出炉熔 体的 冲击 ,受 到炉料 崩塌 的撞击 , 产 生急冷急热 的应力变 化 等。 如果 没有 足够 的强 度 和抗热震性 是很难维 持正 常工作 的。另 外 , 电 炉炉面属氧化性 气 氛, 电极糊 的氧化损 伤 也应 对 给 予足够重视 。 困 电授受 热不均 ,易 由热应 力引起纵 裂纹 . 继而 出现掉 块现象 . 对正 常生产 尚无 明显影响 。 4 6 过烧 . 烧 结生 成速度 大于 工作端 的消耗 速度 , 烧结 带上 移。如 果导 电铜 瓦距 工作端较 近 , 电铜 瓦 导 与 自焙电极 接触不 良,产生电弧 , 会烧破导 电铜 瓦, 出现此种 情况 , 只能采取强 化冷 却 , 降低 烧结 速度 或改变 配 比 , 用烧结 速度慢 的 电极 糊 。 4 7 悬 料 . 电糊 料在 电极 简 内受热 熔化后 , 全部或部分 4 电极糊质量事故及 对策 自焙 电极 在矿 热 炉 、电阻炉 中能 否正 常 工 作, 与生 产工艺及使用 操作 有关 。电极 出现 的事 故有 软断 、 流油 、 偏析 、 断 、 掉块等 。 硬 裂纹 不论 是 那一 种事故都会 影响 正常生 产 . 其 是软 断 、 尤 流 油 可 以引起火 灾 、 爆炸 . 接威胁 操作人 员 和设 直 备 的安全。 4 1 软断 . 产生 软断的原 因是多方 面 的 , 主要 是 产品 的 粘 结剂用 量相对过剩 , 也有 操作不 当 的因素 。 但 软断一般 发生在硬 断之后 。硬断后需 焙烧 电极 , 电极焙烧 时间不充 足 , 即转 入正常生 产易 引起 软 断; 也有 的因糊 稀 给焙 烧 电极带来极 大 困难 , 导 未与下边 糊料 结合 在…起 下移 。 生的原因是 电 产 极筒 内拉 筋带 间 的翅子间距 过小 ; 料过干 。出 糊 现此种情 况 , 可采取 停 电烘 烤等 办法排 除。 5 结 束语 国内对 电极糊生 产 的研 究还不 够 深入 , 为 作 致软 断。 根本 原因是 电极 的 自焙 烧结 速度 小于 其 电极工作 端 消耗 速度 。 提 高烧 结 生成速度 , 应从 生产 厂 和用 户两方 面共 同努 力解决 。前 者在生产 电授糊 时 , 需严 格 用量最 大的 功能材料 的确值 得认 真研究 , 而且这 种 研究要 与使 用研究 紧密 结合起来 。 日本 电极糊 质 量往往 同用 户 、 型相配 , 炉 这点值 得借鉴 。 兰州 炭 素有限公 司 近年来 和 电极糊 用户共 同加 大糊 类产 品的开 发力度 ,产 品质 量有很 大的改进 , 特 别是高档 糊 、 口糊 取得 了良好效 益 。 出 控制配 比 . 尽可 能多用 -些 导热导 电性 能 的石墨 一 碎 、 墨化冶金 焦 、 然石墨等 原料 , 石 天 国内普遍 提 倡采用电煅无甥煤 。后者应采用如下方法: 提高

 

 

 

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