電極焙燒及相關要點

1、電 極電極是電石爐的心臟，只有充分地了解電極的組件，才能更好的控制、操作及保護好電極，才能更好的完成生產(chǎn)任務。電極好比人的身體，電極殼是軀干、電極糊好比營養(yǎng)、那么電流就是精神，只有控制好這三樣，才能更好的把電極保護好。1. 電極殼電極殼是自焙電極的關鍵部分。電極殼的完好與否直接關系到生產(chǎn)能否安全、連續(xù)、穩(wěn)定運行，是生產(chǎn)過程中必不可少的保障因素。25500KVA密閉型電石爐自焙電極是以¢1250mm電極殼為鎧裝，進行電極的自焙。在電極焙燒過程中，電極殼不僅使電極成型而且還兼起導電作用。（根據(jù)有關資料介紹，由于鋼質材料的導電系數(shù)大以及在導電過程中的集膚效應，電極殼中通過的電流為總電流的8

2、0%左右）因此，電極殼在電石生產(chǎn)中成為不可或缺的器件。電極殼的構成是有均勻的12片3mm的筋板 ；12片2mm的弧形板和12跟¢18mm厚的圓鋼，經(jīng)過裁剪、沖壓、折彎、縫焊而成。1.1電極殼的導電特性（1）外殼有效導電截面積約1250×3.14×2=78502（2）外筋板有效導電截面積大約30×7×12=25202（3）內筋板有效導電截面積約185×2×12=44402（4）圓鋼有效導電截面積約81×3.14×12=30522電極殼的有效導電截面積=178622鋼材的電流密度為2.22.4A/2故電極殼的

3、有效導電截面積可承受的電流為3929642869A與埃肯手冊中所提到的：在電極焙燒初期為防止電極殼燒損，操作電流應控制在40000A以內基本相符。1.2 電極殼的物理特性由于電極殼為鋼質材料制成，故其物理特性與鋼材相符，據(jù)查找相關鋼材特性為：密度 7.86g/3;軟化點 450550 ；熔點 1535； 沸點 27501.3 電極殼外筋板最大可輸入電流接觸元件夾緊外筋片面的有效長度約為435，夾電極殼外筋 板厚度約為 7電極殼外筋板可輸入的最大電流為S=435×7×12=365402電極殼外筋板可輸入的最大電流為I=36540×（2.22.4 A/2）=（8038

4、887700）A常溫下?？紤]到電極殼軟化溫度在450，假設，電極殼溫度升高全靠電流輸入提供熱量，不考慮傳導熱，那么經(jīng)過計算，電極殼外筋板可輸入最大電流為8400091312A。電極殼外殼允許通過電流為1727018840A。電極殼外筋板輸入電流即為操作電流。1.4 導致電極殼燒損的原因有一下幾點：1） 當電極溫度超過電極殼的耐熱溫度；2） 當電極還未完全焙燒好時，通過較大電流；3） 電極殼再制造和焊接過程中存在質量問題；4） 電極殼與接觸元件之間的接觸壓力變小或元件本體上有孔隙，造成元件與電極殼打弧。5） 電極殼制造所用鋼材存在缺陷；6） 通過把持器的冷卻水量小或阻塞，導致局部溫升過高等；7）

5、 工藝參數(shù)控制不好，造成料面溫度過高（即超過700）。2. 電極糊電極對電極糊的要求比較高，電極必須具有高度的耐氧化性和導電性，膨脹系數(shù)盡量要小，小的電阻系數(shù)，小的氣孔率，高的機械強度。由此對電極糊也有了相關的要求。2.1電極糊質量對電極的影響1)電極糊灰分高，電極糊的粘結力度差，灰分集中的地方，粘結力更差，這個地方消耗快，而且容易機械拉傷造成硬斷。故灰分應保持指標小于等于32）電極糊軟化點偏低的話，電極糊燒結后的結焦值低，電極強度也差，易造成電極事故。3）電極糊電阻率偏高，表示電極糊的石墨化程度低，導電性差，電極抗氧化能力差，焙燒后的電極剛性強，電極也容易折斷。2.2 電極糊粒度的影響電極糊

6、粒度大，在電極筒內加糊時容易造成電極糊架空現(xiàn)象，從而造成電極糊在電極筒內非均勻下沉，非均勻溶化，影響電極糊燒結后強度的均勻性；其次粒度大，電極糊在電極筒內焙燒時候不易溶化，燒結速度慢，使電極糊焙燒速度跟不上電極消耗速度，造成電極事故。因此一般力度應小于等于752.3 糊柱高度的影響糊柱高度低，電極糊溶化后沉積不密實，焙燒后電極密度小，導致電極強度低，電極消耗快；糊柱高度過低，容易在電極筒內糊柱表層產(chǎn)生稀糊，當糊柱表層產(chǎn)生稀糊時，硬糊加進去會沉到底層，被稀糊包住，不能很好的熔化，整個糊柱不是均勻地熔化、燒結，影響電極焙燒質量，焙燒不透的電極極易產(chǎn)生電極事故。根據(jù)外省研究的糊柱高度指標一般在4.0

7、米以上。3. 電極燒結電極糊燒結時升溫速度一般以1020每小時的速度升溫，進入接觸元件上部時，電極糊溫度為500600，以保證電極正確燒結位置。溫度上移促使電極過燒，溫度下移電極呈現(xiàn)欠燒，電極糊燒結時應保持0.05兆帕的壓力（相當于4米高的糊柱壓力）以保證電極燒結密度，同時電極糊揮發(fā)氣體壓力的增高，有利于縮合反應進行，因此在燒結過程中保持其壓力，有利于提高電極的強度，減少事故。3.1電極燒結過程分為三個階段：1. 溫度從室溫升到350，此階段固體電極糊熔化，此間的水分和低沸點的成分開始揮發(fā)，此時電極糊的電阻為最大。2. 溫度從350升高到750時，熔化的電極糊中的粘合劑開始分解揮發(fā)，一般揮發(fā)物

8、從電極殼焊縫、電極殼與電極之間縫焊、電極殼上口等地方排出，由于揮發(fā)，電極糊變稠，有熔融態(tài)變成固態(tài)3. 溫度從750到1200時，進一步排出揮發(fā)物，粘結劑中大量香分子和其它原子團結成焦炭，經(jīng)一步致密化，之后電極糊燒結完成。3.2燒結好的電極溫度分布：1）料面以上，底環(huán)以下最高溫度最好控制在1000以內2）接觸元件以內最高溫度應控制在800以內3）接觸元件以上電極糊溫度在350左右，向上依次降低。4.電極消耗電極在電弧的高溫下不斷氣化電離，以維持電弧的穩(wěn)定燃燒，一部分碳的氣體參與了電石生產(chǎn)的反應，其余部分則通過爐料孔隙而逸出，電極的消耗速度與下列因素有關：1） 電極的固定碳含量高時消耗慢；2） 電

9、極燒結后的氣孔率低時消耗慢；3） 爐料焦比高、雜質少時消耗慢；4） 電極深入料層時消耗慢；5） 電極電流密度小時消耗慢5.電極事故原因及處理方法5.1 電極硬斷原因如下：1）電極糊所含灰分過高，雜質較多，所含的揮發(fā)分較少，造成過早燒結或粘結性差，引起電極硬斷；2）熱停爐次數(shù)多，停電時又沒有采取保護措施，造成電極開裂和燒結分層而引起電極硬斷；3）電極殼內落入的灰塵較多，送電后沒有清理，造成電極分層而引起電極硬斷；4）停電時間較長時，電極露出部分沒有用爐料保護好，電極受到嚴重氧化造成電極硬斷；5）長時間停電后，送電時提動電極，造成電極機械拉傷而產(chǎn)生硬斷；6）電極下放過長，自重產(chǎn)生的拉力過大也會引起

10、電極硬斷；7）電極把持筒內風量小，導電鄂板內冷卻水量太小，造成電極熔化過度，影響電極的燒結強度，引起電極硬斷。5.2 電極硬斷處理方法1）如果斷頭很長，又沒有歪倒在爐內，可把導電鄂板松開，將斷頭夾進鄂板內，然后急需送電生產(chǎn)，這種方法很少使用；2）如果斷頭很短時，在料面以下，可以通過加壓使電極增長，等電極焙燒好后慢慢把斷頭壓入爐內燒掉；3）如果斷頭露在料面以上，但又不是很長，就只能放炮炸掉，然后從新加壓焙燒。5.3 電極軟斷原因如下1）電極糊所含揮發(fā)物過多，造成電極不易燒結，強度差而引起軟斷；2）電極殼鐵板太厚或太薄。太厚了會造成鐵殼和電極芯部接觸不緊密而引起軟斷；太薄了會因外力作用電極殼破裂，

11、造成電極鐵殼在壓放時折疊或漏糊而軟斷；3）電極鐵殼焊接質量不好，引起破裂，導致漏糊軟斷；4）壓放電極時負荷降低得太少，或壓放電極后負荷升得過快而引起電極軟斷，前者出現(xiàn)事故情況較少。5）壓放電極過于頻繁，或壓放電極時過長而引起軟斷；6）添加電極糊時，糊塊過大，在筋片上擱住而架空，也可能引起軟斷；5.4 電極軟斷的處理方法1）發(fā)現(xiàn)電極軟斷停電后，應迅速將電極落下，深入爐內，設法使電極糊不外流，如果可以盡量使電極與斷頭相連接，弄掉漏下的電極糊硬塊，然后送電，低負荷焙燒6小時后，不出意外的話就可以將斷頭接上，此過程中嚴禁提升電極。2）停電后如果沒法止住電極糊外流，應迅速用滅火器防止三層半壓放油管著火，

12、封掉電極殼頂端出口。等火熄滅后處理爐內電極糊硬塊。焊接電極殼下端頭，重新加糊，送電低負荷焙燒。6. 總結由以上相關知識，可以總結相關操作如下：1） 正常生產(chǎn)時操作電流應控制在84000A91312A以下2） 焙燒電極時操作電流應控制在 42869A 以下，未燒結好時，嚴禁快速提升負荷，或劇烈提動電極。3） 盡量避免熱停電的次數(shù)，不需要停電處理的事不停電。4） 電極深入料層，把持器不得低下限運行，防止底環(huán)打弧漏水。5） 確保巡檢力度，對各元件、底環(huán)的循環(huán)水量、水溫做到心里有數(shù)，嚴禁無水運行。6） 電極壓放要少量多次，高負荷運行下也不得60每次每小時的壓放，低負荷運行時，根據(jù)負荷大小，可以20每次每小時或幾小時壓一次。7） 壓放電極時，每次壓放時要注意電極是否正常下壓，是否有下滑現(xiàn)象，壓放完檢查夾緊油缸是否對電極殼有刮傷或刺破。8） 一天準確測量一次電極，當班班長及操作工要做到電極工作長度心里有