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25000KVA硅铁矿热炉新焙烧电极硬断事故分析

(2017-05-20 10:21:19)
标签:

自焙电极

事故分析

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硅铁矿热炉用电极糊

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分类: 硅铁矿热炉用电极糊
电极硬断事故主要发生在电极焙烧完成后的加料过程中。电极硬断事故一般集中在电压级15-17级、电压160-175V之间,电极电流65-75KA,电炉功率16-17.5MW,硬断长度一般在1.3-1.6米,给开炉工作带来很大麻,也给第一炉出铁时间的确定带来很大困难。一旦确定不准,就会造成铁水满包或者第一炉出铁困难。
当电极糊从固态变化到液态的时,温度达到400摄氏度时机械强度降到最低点。从400摄氏度升到700摄氏度,机械强度急剧上升,电极糊中的挥发物从400摄氏度起开始大量逸出,500摄氏度时最为强烈。当电极焙烧计入第三阶段700摄氏度左右时,剩余的挥发物在此处再次挥发。当温度达到750摄氏度时,电极粘结剂开始碳化。当温度达到800摄氏度时电极焙烧结束,电极达到最终强度,伺候即使温度达到1200摄氏度,电极强度也不会有太大的变化。
从以上分析可以看出,温度在400到700摄氏度时,电极焙烧的速度决定着最终的电极糊质量。烧结速度过快,挥发物挥发强烈,就会造成电极本身气孔率增大,焙烧后的电极质量大幅度下降是造成电极硬断事故的最主要因素之一。即使电极不发生硬断事故,最终在加料过程中也会出现掉块现象,使电极消耗速度过快,甚至在第一炉出铁前表现出明显的工作端过短,出铁困难。即使勉强把第一炉铁放出来也要立即焙烧电极,否则电炉就无法操作,出铁困难。相反,焙烧速度过慢,延长了开炉时间,电炉不能尽快发挥效率,这也是我们不希望看到的。
电极焙烧中的质量控制:
1-1 控制好电极焙烧的三个阶段
电极焙烧的三个阶段决定电极最终质量,第一阶段从室温到200℃为融化阶段;第二阶段为从200-600℃的挥发阶段;第三阶段为600-800℃的固化阶段。为了能很好地控制三个阶段的焙烧速度,特别是500℃和700℃两个挥发点的温度,可直观的控制二次电流,以保证电极焙烧正常有效的进行。
1-2 开炉前电极工作端的准备工作
处理好电极端部与炉底焦炭层的接触面,如果是新电极,封头底部的钢板要适当厚一点。如果是前一次停炉的电极硬头,必须要将其底部处理的较为平整,促使电极底部依靠电极自身的重量与炉底的焦炭层均匀踏实的接触,尽可能减少电极在焙烧过程中手里不均匀和电极焙烧中同一电极在向上焙烧速度不均匀,以避免因为首先接触炉底的一面开始烧结时几乎全部的电流从此流过,而形成以此为主的电极焙烧区域,使电极内部产生了应力,造成电极事故。
1-3 清理疏料的区域
在正常生产情况下,因紧急限电时,正常区域内的坩埚比较大。但是在限电情况下的停炉,因为电炉没有足够的功率来维持正常的坩埚区域,这种情况下停炉清理疏料后开炉时,一定要把熔池内区域清理大一点。其目的是不能在电极焙烧过程中受到来自坩埚周围的外力作用,否则电极在焙烧过程中,一旦受到来自坩埚周围的外力作用,电炉负荷将升至16-17MW之间,电极的硬断就不可避免。
1-4 电炉负荷控制
当充分确认电极被烧好之后,就开始把变压器从星接转入角接,提升电极,电炉送电投料。投料后尽可能把火封住,以防止烧坏电极壳。电极电流控制在40KA左右,此时变压器的分接开关为一级,电压为90.3V,电炉功率6-7MW。
根据电极的烧结状况,用30个小时缓慢的把电炉功率升至17- 18MW,电极电流升至70-75KA。此时,从投料起计算,总电耗达300000KWH左右时,开始出第一炉铁(如果是全新的电炉,电耗必须达到400000KWH)。从投料到第一炉出铁,是电极从低温向高温发展的阶段。此时电极相对正常情况下很脆弱。如果电炉负荷升的过快,就会引起电炉内部的内应力急剧变化,造成电极硬断。值得注意的关键阶段是电炉负荷在10-15MW,电压15-17级,165-175v时,此时的电极电流必须保持在65KVA以下3-4小时,缓解电极集中的应力,然后缓慢上升到第一炉出铁。
 
小结:
经过数次的开炉与停炉,要做好以下几点:

1. 要处理好电极焙烧的准备工作;

2. 做好电极焙烧的三个阶段;

3. 加料时小面不能高于炉心;

4. 电炉负荷提升不宜过快。

只要认证把握好以上几个方面,就能基本上避免新焙烧电极的硬断事故。

 

参考文献:

1 A. G. Arnesen 自焙电极的操作 铁合金 1985(5)49-55

2 矿热熔炼炉 西安建筑学院 1989-52-54

3 许传才 铁合金冶炼工艺学 冶金工艺出版社 1980.177

4 25MVA硅铁电炉新焙烧电极硬断师傅探讨 邸俊明 西北铁合金厂

 

http://s2/mw690/006psJ1fzy7apVTJ2QV01&690

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