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浅谈密闭电石炉电极安全管理及对策

发表时间：2021/5/14 来源：《基层建设》2021年第2期作者：任建新

[导读] 摘要：密闭电石炉是一种工业用的重要大型设备，在矿业、冶炼等领域发挥着十分重要的作用。

        新疆圣雄电石有限公司新疆吐鲁番市 838100
        摘要：密闭电石炉是一种工业用的重要大型设备，在矿业、冶炼等领域发挥着十分重要的作用。密闭电石炉中的电石炉电极是保障密闭电石炉工作的基础设备，密闭电石炉的安全往往离不开电石炉的电极安全管理，因此，本文研究了密闭电石炉的基本特点和一些常见的电极安全事故以及保障密闭电石炉电极安全的有效措施，希望帮助相关人员更安全地使用密闭电石炉，提升密闭电石炉的工作效率。
        关键词：密闭电石炉；电极安全；对策
        电极是密闭电石炉生产过程中必不可少的一个设备，也是工作人员需要密切注意的一个工作部件，密闭电石炉的工作过程中电流只有通过电极才能产生相应的能量来进行电石的熔炼，所以一旦电极产生故障，比如中断、破口、燃火等，密闭电石炉就无法正常工作，甚至会影响操作人员的生命安全。而当前我国在密闭电石炉的电极安全管理方面还缺乏一定的经验，需要研究人员对其进行更多的研究并找出提升密闭电石炉电极安全管理的一些有效措施。
        一、电石炉的基本特点
        密闭电石炉是一种用于生产电石的工业设备，它的主要工作原理是利用电能激发电弧所产生的温度来熔化材料，通常工作温度会达到二千摄氏度以上，所以普通材料不足以满足电石炉的工作需求，这就造成了电石炉的容积往往非常大，只有体积足够大才能在电石炉中加设一层中间层。电石炉的炉体形状多样，但实际使用过程中大多都是参考了电极的设计和安装位置来进行选择的，常见的有球体和长方体，其中球体是目前使用最为普遍的一种[2]。电石炉中的电极设计与电石炉的整体是息息相关的，电极的体型、安装位置和产生电弧的位置决定了电石炉所能安装的空间大小，以球体的电石炉为例，电极安装的距离应该随着炉体直径的增加而增加，电极的直径则是根据电石炉的容积以及电极自身所能承载的电流强度来设计，而电极所能承载的电流也要根据变压器的实际承载电压范围来决定[1]。
        二、密闭电石炉中电极基本故障
        密闭电石炉中电极会产生的事故有很多，但大多都离不开以下几种基本情况。一是硬断，电极中存在着电极糊，电极糊中若是含有的杂质偏多，主要成分就会不达标准，使用过程中容易出现提前用完或者无法粘结的情况，最终导致电极发生硬断故障。硬断故障一旦发生，就会造成停电后果，停电次数频繁时电极就容易发生开裂现象。如果操作人员在停电时没有做好相关的保护措施，电极以及整个电极炉都会产生较大故障。二是漏糊，漏糊即电极中的电极糊从包裹完好的电极体中漏出，三是软断，电极软断主要是因为电极糊中的挥发成分占整体填充糊的比例过高或电极的外壳过薄，此外电极导电部位的密封性不好也会导致外壳破损，造成软断的不良后果。四是棚糊，电极发生棚糊故障主要是因为电极糊的颗粒大小不匀，电极整体温度因此不平衡，一旦顶端温度过低，电极糊就会聚集在顶部导致电极内部产生分层，最终引发棚糊现象。
        三、电极管理的有效措施
        1.电极的选择
        密闭电石炉选择合适的电极是非常重要的一项工作，其电极需要严格满足相关设备标准。首先电极需要可以在高温环境下工作且具备安全性，与此同时电极要尽可能减小其热膨胀系数。此外电极在工作过程中一端暴露在电弧产生的极高温度之下，另一端与铜质覆盖物相连，这就要求电极具备极强的牢固性可以让自身适应温差极大的情况。其次电极需要具备很低的电阻系数才能保证电能转换的效率，电极的气孔率也要选择较低的一种，气孔率是影响氧化的关键因素，气孔率越小电极在加热状态时的氧化速度就越慢。另外电极还必须足够坚固才可以让电极承受一些可能的撞击[3]。

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        2.故障的预防
        做好故障的预防工作才能最大限度地保障密闭电石炉的工作安全，在设备工作后相关人员要注意保持设备维护的次数以及把控检修标准从而减少不必要的停电，一旦发生停电状况，要马上用热量保持材料将电极覆盖从而保证停电后电极的温度不会过低从而防止电极在低温下氧化，而停电后又供电时，要缓慢提升电极通过电流，避免电流量提升过快的情况，如果停电过久，工作人员要及时改变变压器的接线方式，将普通加热的接线方式改为预热接线方式。在密闭电石炉使用前应该严格检查电极的工作距离，保证电极工作距离在设备要求的标准之内，其次要检查电极糊的质量，电极糊中要严格把控的一项成分就是灰分，灰分的含量要保证低于百分之四并且要尽可能降低灰分所占的比例。日常进行生产工作时要注意防止灰尘进入电极内部，平常要进行定期检修，检修时要将电极内部的灰尘彻底清扫。在日常检查时也要注意电极的出风情况，出风情况要控制在保持电极糊缓慢均匀融化的水平，出风过小就会导致电极糊过度融化，此外还要检查导电部位的水温，水温分为进水温和出水温，进水温一般要控制为四十度，出水温要控制为五十五度。
        3.故障的处理
        在电极相关故障发生以后，相关工作人员要及时进行处理，最大限度地减小故障带来的损失。在发生电极的漏糊故障以后，相关工作人员要立即将设备供电切断，如果电极外壳破损处或者电极糊流出的位置是在铜瓦外面就可以采取用石棉填充的方式将孔洞初步堵死，初步堵住孔洞后再将铁板覆盖在孔洞处，然后寻找焊接工具将铁板与电极焊接。如果电极外壳没有破损而且产生漏糊的孔洞发现在铜瓦内部则要将孔洞上方的覆盖物移除，使得孔洞露出后再进行相应的补救措施。对于电极的软断故障，其对应的紧急补救措施为一旦工作人员发现电极出现了软断情况就要马上停止电源供应而且紧急组织周围人群离开现场。故障处理人员需要将电极压下从而保证电极糊被堵在电极内部，然后在电极糊不外流的情况下松开压下的电极让其重新连接上断口处，再将电极周围的电极糊处理掉之后供应小电流重新焙烧六至八小时电极[4]。如果压下去的一端已经无法连接上断口处而且此时电极糊无法保持流动状态，故障处理人员要将电极往外接一段再采取低负荷焙烧的方法。如果电极头无法续接而且电极糊向外流则需要故障处理人员将电极外壳焊接补好后再注入新电极糊。当出现电极棚糊的情况时，故障处理人员需要用绳子悬坠一定重量的物体利用重力敲击电极内部从而将内部悬料取出，或是用小棍等工具从上到下将悬料推出，但要注意不能选取铁质工具，因为铁制工具与电极内部接触时容易产生打火情况，从而产生危险，棚糊故障过于严重时故障处理人员可以去掉电极的保护层然后打开电极外壳，自下而上推出悬料。
        结束语
        综上所述，在工业生产中密闭电石炉的安全管理是工作人员需要格外注意的事项，而密闭炉的安全离不开电石炉电极的安全管理。相关工作和研究人员只有做好电石炉电极安全的管理工作才能保障密闭电石炉的工作效率和操作人员的工作安全，这就需要对密闭电石炉中出现的一些电石炉电极安全故障进行详细的研究并整理相关资料从中吸取经验，这样才能保证在之后的工作过程中更好地发挥密闭电石炉的作用从而提升工作效率。
        参考文献：
        [1]李世强，曾宪军.浅谈降低电石炉电极糊消耗的措施[J].云南化工，2020，47（04）：188-190.
        [2]张万龙，孙正栋.电石炉电极筒制作工艺改进的研究[J].中国盐业，2019（15）：55-56.
        [3]董敬礼，李成林，唐元.浅谈密闭电石炉电极糊消耗偏高的原因及措施[J].石油化工应用，2015，34（12）：119-121.
        [4]江军.浅谈密闭电石炉电极安全管理及对策[J].化工管理，2014（17）：84.