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矿热炉电极事故发生的因素分析
加入时间:2020-06-05 11:13

  自焙电极发生事故与多种因素有关,找耐火材料网对其进行初步分析,主要有以下7个方面:

  矿热炉电极的烧结和消耗与电炉参数、冶炼品种、工艺水平和电极糊质量等有关。在生产实践中,当其它情况相同时,电极出现了消耗升高,经常硬断或者烧结不好等情况,这就得考虑是否是电极糊质量出现了问题。一些电极糊生产厂商电极糊质量不稳定,个别厂家信用较差,初期供货质量较好,后期质量差。铁合金电炉电极糊质量标准如表1。

  电炉参数发生变化或新开炉或转炼品种后出现电极事故增多,排除操作不当原因后,则应当在合理选择搭配电极糊上下功夫。例如,选择低弹性模量的电极材料可减少电极硬断事故发生(有研究者设计数学模塑计算了不同弹性模置两支电极内部所产生的热应力,弹性模量低的一支,其应力较小)。

  电极壳及筋片作用:作为电极糊成形模具:将电流输给进行烧结的电极糊;培烧电极的加热体:低温下承受电极的重量。

  在设计电极壳及筋片时应注意:电极糊未烧结前能承受电极的全部重量:能够保持一定的刚性和稳定的几何形状,方便电极壳接长;充分考虑电极焙烧带的金属结构和碳素材料承重平衡,正确选择电极壳及其筋片截面积与电极截面积之比。

  金属部分比例过小电极壳不能承受电极全部电流,容易发生漏糊或软断。金属部分比例过大,导电能力过大,造成电极烧结速度过快,电极疏松。

  温度在500〜800℃时,普通低碳钢的弹性极限是4×107Pa,实际设计电极壳与筋片时,按不超过2×107Pa计算。如果筋片不能承担电极自重,则应考虑增加钢筋。

  在设计时,还须考虑电极壳所能承受电流能力。电极糊在未熔化以前,电流主要通过电极壳及筋片传导给电极下部。电极壳所能随承受的安全电流密度为6.1A/mm2

  有筋片的存在实际上是造成自焙电极在烧成后结构不连续和裂缝,被筋片分割的部分与电极主体的结合强度减弱。生产实践中,由于电极有效工作端在料面下,电极壳及筋片己熔化,电极筋片位置形成逢隙,在熔池的高温及化学反应与擦体冲刷的作用下,逢隙扩大并加深,降低了电极有效直径和整体性,电极端部容易发生散花掉块等现象。筋片开口的设置有助于加强电极外围部分的强度。紧临筋片的部位电极糊烧结速度较高,强度和密度值低于正常焙烧时的数据。

  两节电极壳焊接位置强度明显低于电极壳钢板强度,特别是焊接质量差时,很容易从焊逢处击穿而发生漏糊.甚至软断。

  如前所述:电极内部应力超过电极的极限强度,电极就会发生裂纹,裂纹合并,长大,导致电极硬断。电极的热应力与电炉热停炉时间长短有关。电炉热停炉时间越长,电极温降越大,热应力越大,电流变化对电极热应力影响很大,电炉忽然停电和送电,其电流变化最大,也将导致更高的热应力变化。停电与送电供电制度不合理,造成电极硬断事故。

  电炉参数选择与电极参数不匹配时,给电极的正常运行造成影响。电极直径、电极电流密度选择要合理。电流密度过小,电极烧结速度慢,跟不上消耗速度,ca88。压放电极时,易发生漏糊等事故;过大,产生电极过烧。现在很多电炉电极电流密度比较大(变压器超负荷运行和小型电炉变压器扩容较普遍),为了电极的安全运行,在选取电极电流密度时应充分考虑自焙电极的载流能力。

  如前所述,当出现这些情况:电极压放和抱紧系统不能正常工作时,发生电极下滑,铜瓦与电极壳接触不好,易造成未烧结电极壳被击穿而发生漏糊,甚至丁发生软断事故。电极升降系统失灵,电流电压调不平,电流过大,可导电极事故。炉内设备漏水,可导致电极硬断和烧结不良。

  众多生产实践经验表明,管理不严格和工人操作水平低也将导致较多电极事故。现场操作者经验水平很重要,据统计,经验丰富的操作人员与新手相比,由于操作原因造成事故可能性要低得多。

  电极受外力作用,导致硬断。比如,炉内爆喷,使电极折断。电极与炉料粘连,上抬电极而扯断电极。炉内料面高度不均匀,使电极侧面受不均匀的压力,也可能导致电极事故。

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