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nba篮彩电极糊和电极的烧结以及事故软断硬断掉
加入时间:2020-08-28 18:56

  连续式自动焙烧电极简称自烧电极是由电极糊和铁壳组成的。电极在电石炉内工作时是要不断消耗的,所以需要继续不断地下放电极以资补充。当电极下放到导电颚板下部时经过1000℃左右的高温焙烧,使电极糊碳化而成电极。因为电极铁壳可以在电炉不停电的情况下继续焊接,电极糊不断地向铁壳内加入,而且又是在电石炉内烧结而成的,所以叫做连续式自动焙烧电极。

  自烧式电极广泛地用于电石炉和铁合金炉。这种电极的特点是直径可以扩大到2米,不用螺丝接头在电石炉上连接时非常方便,而且价格低廉。这就给电石炉向大容量发展创造了有利的条件。

  在整个电石炉的设备中,电极就是心脏。在电石生产中,电流是通过电极输入炉内产生电弧进行冶炼电石。电极在整个电炉中是占有着极其重要的地位。

  在设计电石炉中有许多参数是参考电极直径进行的。电极直径之大小由通过电极截面积上的电流所允许的电流密度来决定。如直径小,则允许的电流密度大;直径大,则允许的电流密度小。电流密度与电极直径选择恰当与否对整个电炉来讲是非常重要的。

  电极直径大小的决定对设计中考虑电极同心圆直径、电极间距、炉膛内径、炉膛深度甚至于炉膛外径,炉底厚度等都有很大的指导意义。因为这些尺寸的数据均参考与电极成倍数关系的经验数据。

  三相电炉电极一般多采用三角形布置。设计时既要考虑电极之间的距离,使它有足够而均匀的温度分布,并能形成相互串通的更大高温区,又要考虑电极与炉壁之间有足够的距离,使它对炉壁辐射均匀,避免炉壁过快烧坏。电极同心圆直径与炉壁内径之比,一般为 0.44炉之内径为电极同心圆直径的2.25 倍。

  关于电极同心圆直径与电极直径的比例,nba篮彩所采用的经验数据,目前大多数为2.7倍较好。炉膛深度是电极直径的2.3倍。另外,电炉直径、电极插入炉料深度,炉底厚度、炉底面积、炉子容量等的计算都和电极有关系这里不一一叙述了。

  由此可见,电极在设计整个电炉的设备中占着极其重要的地位。现在国内电炉之电极大部均采用自烧电极,而在整个电炉设备中我们经常遇到的事故是电极事故。这些事故是电极软断、硬断电极壳

  破裂、电极漏糊、电极“刺火”、电极放不下等等。凡电极出了事故,影响电炉正常生产,有时会造成停产几十小时或几天,要浪费大量人力物力,甚至还有严重的人身伤亡事故发生。

  总之,电极在电石炉中占有重要地位。没有它电炉就无法产生作用,如果它出了问题,就要造成整个炉子生产无法正常进行,甚至瘫痪。因此,作为电石生产工作者,有必要了解电极糊的成份、性能、生产方法、作用及对电炉的影响。

  连续式自烧电极既是电炉中的重要组成部分又是电炉的心脏。它起着导电和传热的作用。因此,对电极糊应有一定的技术条件和使用要求。用冶炼条件相同的电炉来熔炼同一种规格的电石,如采用不同组的,导致不同物理性能的电极糊,电极工作端的烧结速度及功率损耗电炉的热工也不相同。

  前面已经讲过电石炉电流是依靠电极输入炉内转化为热能。要使电极在电弧所产生的高温下正常工作,必须具有高度的耐氧化性及导电性,只有碳素原料制成的电极,才有这种性质。因为碳素电极可承受高达3000℃的电弧温度,在此温度下仅缓慢氧化。

  1 能耐高温,同时热膨胀系数要小。因为它一端遭受电弧高温,另一端则露于料面上与被水冷却的电极把持器相接触,所以要求在温度急剧变化的情况下,具有一定的坚固性。

  此外,还必须经受得住生产过程中炉料崩塌的轻微的侧击。 电极糊的控制项目有固定碳、挥发份、灰份和水份等,一般只要分析挥发份、灰份和水份三项就可以把四项全都计算出来了。挥发份必须控制在一定的范围内否则会造成以下结果。

  电极糊中灰份含量要求越低越好,但限于原料来源,一般要不高于5%,灰份过高会使强度差,电阻大、电耗高,相应电极消耗量也高。因此,灰份也是电极糊的重要指标之一。

  以上指标作为制造厂的出厂标准,但仅仅知道了灰份和挥发份的多少来判断电极糊的质量的好坏是不够的。要鉴定电极糊质量是否合乎要求。只有将试样在试验室作烧结检验,通过机械强度,电阻系数、气孔率等检验,才算合乎电极糊质量鉴定标准。可是由于此项检验方法,从取样到获得测定结果时间长,速度缓慢。因此,制造厂仅作为参考指标,但也是一个重要指标。

  电极糊的原料主要组成部分是碳。碳具有以下性质,因而使它能成为制造电极糊的基本原料。

  在这里应该指出用作粘结剂的原料,经焙烧后要能够转变为坚固的焦炭钢起焦结作用,形成自烧电极整体。

  无烟煤乃是电极糊的主要部分,当电极烧成后,它就成为电极的骨架,和钢筋混凝土中的鹅卵石所起的作用很相似。

  采用无烟煤不仅是因为其价格便宜,更主要的是使用它能改进电极糊的使用质量。无烟煤是致密的、带有金属光泽的黑色油脂矿物。无烟煤与其它矿藏煤的不同点是,含碳量高,机械强度大,挥发物少,无烟煤仅有少量的灰分,均匀分布于碳内其灰份基本上以薄层及斑点状存在的矿物质。

  制造电极糊用的无烟煤其灰分含量一般不大于10%。因此,进厂以后经过拣选,一般灰份稳定在8%以下。当煤成片状及长形块,在加热煅烧时,因热爆易碎裂成片。

  在煅烧的时候无烟煤的收缩与挥发量的大小成线性关系,因此,制造电极糊所用之无烟煤,其所含之挥发物要少,小于7%为宜。

  焦炭是制造电极糊尤其是生产石墨化电极的最重要的原料之一。最有价值的焦炭为低灰份的焦炭,有时称为无灰份焦炭,其灰份含量不超过1%。这些焦炭包括有石油焦和沥青焦。第一种是石油渣油经过焦化而得到的焦炭,第二种是化学炼焦工业炉用煤沥青加工制成的焦炭。 石油焦,石油渣油经高温处理得到的固体含碳产物叫做石油焦。

  由于原料及制造方法的不同这些产物之成分也不同。目前看来,有两种性质不同的石油焦,一种是釜式石油焦,另一种是延迟焦化石油焦。前者含挥发分3-7%,后者含挥发分达10-18%。

  沥青焦,将煤沥青放在与煤焦化炉相同的焦炉内焦化所得残渣,其挥发份含量只有0.8-1%。一般同石油焦混合煅烧,用于生产。

  根据研究和实践在电极糊中加入灰份含量不超过1%的人造石墨,可以增加制品的导电系数,导热系数和热稳定性。

  人造石墨有易于附着在坚硬表面上的特性,这种特性好像液体润湿于固体表面一样形成薄膜,同时对沥青的吸附力也比较大。这对使用来说,有着它的现实意义。

  作为粘结剂的原料当电极糊在自焙烧结时,所剩下之焦化残渣能使电极的强度增加和质地均匀。最好的粘结剂为煤沥青和煤焦油。

  煤焦油是比煤沥青分馏温度低的一组馏分是一种粘滞液体,颜色由深棕色到黑色,相对密度1.05-1.25。焦油的质量主要取决于焦化的温度条件和炉子结构。在同一结构炉子内温度条件相同,焦化不同成分的配合煤时,也能得到成分和物理性质相同的焦油。本节所讲煤焦油经过热处理后用于密闭炉电极糊调整软化点用。

  沥青是一种黑色有光泽的固体物质相对密度为1.245-1.299。当蒸馏温度为360℃以上时将焦油内其他馏份提取后所剩下的残渣,即为沥青。

  根据软化点的大小,沥青可分为软沥青,油质的40-50℃的中沥青,65-75℃的硬沥青,高于80℃。本节所讨论的是中沥青。中沥青进厂标准为

  沥青的水分包括机械悬浮状和被吸收两部分,经过130℃以上数昼夜的热处理排除水分,减少膨胀而后方可用于生产。

  沥青的成分中含有游离碳它是从焦油中带到沥青里来的而另一部分则是由高分子化合物在蒸馏焦油时分解而成。

  沥青和焦油最珍贵的部分为结焦部分,即粘结焦炭。由焦化残渣中除掉游离炭,即可得出粘结焦炭。

  1 电极本身热量传导。电极端头由于产生电弧,温度可达3500℃左右,而热量自下向上传导,故电极糊由上向下降落时受热越来越高,逐渐烧结。电弧热的传导是焙烧电极所需热量的主要来源。

  2 电流通过电极本身所产生的电阻热。电流通过电极。由于电极糊烧结电阻大,输入功率一部分变成电阻热,为焙烧电极提供了一定的热量。

  3 炉料面火焰热的传导与辐射。炉面温度很高一般在500-600℃ 左右,它的热量能传导和辐射到电极,尤其对电极下放后,电极表面温度迅速增高同电极完全烧结关系很大。

  电极烧结时的变化过程,虽无明显的界限,但根据焙烧温度及部位,大体可以分为三个阶段,这个过程是在无外加压力,单靠糊本身重量下进行的。

  1 软化阶段。此时固体电极糊熔化,电阻增大,强度降低,最后电极糊全部成为液体状态。在此阶段温度由25℃上升至120-200℃,大约在导电颚板上面500毫米处。

  2 挥发阶段。此时电极糊充分熔化,沿着壳内截面流动,充填空隙,并使质量均匀,同时开始明显地挥发而逐渐粘稠,电阻不断降低,挥发急剧而呈糊状。在此阶段,温度由120-200℃上升至650-750℃,大致在半环部位。

  3 烧结阶段。此时少量挥发物继续挥发,并开始进一步烧结,导电性大大增加,成为坚硬整体。完全烧结高度为导电颚板下部200-400毫米处,此阶段的温度由650-750℃上升至900-1000℃。

  电极由于表面氧化,炉内反应的作用,以及电弧燃烧时电极逐渐烧损,故需按其消耗情况控制烧结,并且把已烧结的电极往炉内下放,使它保持适当的工作长度与位置。

  电极焙烧质量的好坏,主要根据肉眼的观察。判断电极烧结是否正常,如发现放下来的电极表面呈灰白色或暗而不红,则焙烧良好。如发红则太干,如发黑或冒烟甚多,则太软。

  为了保持电极一定的长度,电极糊在烧结过程中必须掌握烧结速度和消耗速度的平衡。如烧结慢,消耗快,则电极工作长度不够就会出现过软。如烧结快、消耗慢则电极又太干,容易硬断。

  2 电极制作与焊接必须符合要求导电颚板的冷却条件以及电极的接触必须良好。

  2 电极壳铁板太薄或太厚。太薄了经不起外界较大的作用力而破裂,造成电极铁壳在压放时折叠或漏糊而断,太厚了则会造成铁壳和电极芯子接触不紧密而串 芯,也会引起软断。

  4 下放电极时没有降低电炉负荷或降低得太少,放电极后负荷增长得太快,也会引起电极软断大型炉除外。

  1 一旦发现电极软断,应立即停电,操作人员不要太集中,由主要操作人员处理,迅速将电极降下,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,电极糊已干涸,无流动的可能。此时将电极放出一些,数量根据电极尺寸决定。低负荷焙烧,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,此时应再焊接一节有底的铁壳与新炉开炉时采用的电极头相似,加入新电极糊,仍按前法焙烧,但应特别注意电极送风量和导电颚板的冷却水量。

  1 电极送风量和导电颚板的冷却水量要合理控制。这就要求操作人员认真做好巡视检查,及时调节风量和水量,确保电极焙烧能正常进行。

  2 压放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,若发现电极恶化,应迅速降低负荷,必要时停电进行处理。

  5 要严格执行电极管理制度按规定下放电极,认真控制间隔时间按时填充电极糊,保持规定的高度和电极工作长度。

  1 电极糊所含的灰份过高,平时保管不妥,夹带较多的杂质,电极糊所含的挥发份较少,过早烧结或烧结性差,引起电极硬断。

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

  3 电极壳内落入灰尘较多,特别是较长时间停电后,电极铁壳内会积存厚厚的一层灰,如送电后不加清理,会造成电极烧结分层,而引起电极硬断。

  4 停电时间较长,电极工作段没有埋入炉料内,而受到严重氧化,也会造成电极 硬断。

  5 电极过长,拉力太大,对电极本身是个负担,如操作粗心,也会引起硬断。电极电流密度太大,也会发生电极干裂或硬断。

  6 电极把持筒内送风量太小或停风,导电颚板内冷却水量太少,造成电极糊熔化过度,化得象水一样,使颗粒碳素材料沉淀,影响电极的烧结强度,引起电极硬断。

  1 如断头很长,必须由爆破专业人员将电极断头炸碎,然后将其扒出来,下放电极满足生产需要的长度,按前法进行焙烧。

  2 如果断头不长,此时可以把电极断头扒出来,也可以不扒出来,然后下放电极,按前法进行焙烧。

  3 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除干净。

  6,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。

 

 

 

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