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  中國鐵合金網(wǎng)訊：電石爐是生產(chǎn)電石的主要設(shè)備，在電石爐內(nèi)由電極電弧發(fā)出的高溫使?fàn)t料熔化，在2000-2200℃反應(yīng)生成電石。電石爐電極管理是電爐操作的中心任務(wù)，電極糊的消耗量是綜合衡量電爐運行水平的重要指標(biāo)之一。目前造成電極糊消耗偏髙的因素主要有電極糊的產(chǎn)品質(zhì)量、電極管理、電石爐工藝操作管理、原料質(zhì)量、電石產(chǎn)品質(zhì)量、電石爐運轉(zhuǎn)率等方面的影響。

 

  電石生產(chǎn)所用的連續(xù)自焙電極是由裝入電極桶的電極糊，經(jīng)熔化、焙燒致密化而形成的。電極糊作為自焙電極的唯一重要填充原料，在電石爐中邊焙燒邊不斷消耗，能夠在3000℃左右的高溫環(huán)境中連續(xù)工作，具有非常良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱等性能，同時還具有較好的耐腐蝕和較高的機械強度。降低電極糊的消耗量，不單單是降低電極糊消耗的指標(biāo)問題，還直接反映了電石爐操作管理的整體技術(shù)水平，更主要的是對整個電石生產(chǎn)的綜合效益和高效安全運行有著重要的意義。

 

  1提高電極糊質(zhì)量

 

  電極糊生產(chǎn)的原料配方主要以無煙煤、冶金焦、石墨碎、石油焦和瀝青焦等為原料，以瀝青及煤焦油為黏結(jié)劑進行生產(chǎn)。它的質(zhì)量優(yōu)劣直接影響到電極的焙燒質(zhì)量和消耗指標(biāo)，更是影響到爐子的安全平穩(wěn)運行。

 

  合理控制電極糊的產(chǎn)品質(zhì)量，確保電石爐長期穩(wěn)定運行。采用高含碳量、低揮發(fā)分、低灰分、低氣孔率的電極糊，同時通過選擇替代原料，改進原料配方，合理摻加石油焦、石墨碎等，提高電極糊的質(zhì)量，以滿足大型礦熱電爐的需要。研究表明，在電極糊中添加粒度為8mm?20mm，添加比例約為20%的殘極、碳棒，可有效提高電極糊耐壓強度與體積密度，同時降低電阻率和灰分;用蒽油替代危廢品煤焦油作為黏結(jié)劑可以降低電極糊的軟化點;在電極糊中添加不超過2%的添加劑，可以降低糊料黏度，提高電極糊的塑性和降低電阻率

在實際生產(chǎn)應(yīng)用中，要全面地考察電極糊內(nèi)在的質(zhì)量，充分與供貨商技術(shù)人員溝通，根據(jù)爐子的容量、工藝水平、裝備、操作水平等，參照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確定電極糊的技術(shù)指標(biāo);還應(yīng)明確檢驗方法和考核內(nèi)容，制定詳細全面的化驗報告單，避免因供貨商檢驗設(shè)備短缺、人員緊張、費用等問題減少檢測內(nèi)容和檢測頻次。由于瀝青和煤焦油的組份十分復(fù)雜，現(xiàn)在傳統(tǒng)的以軟化點和揮發(fā)份含量來衡量密閉電極糊的焙燒性能有很大的片面性，也是不可靠的，應(yīng)以實際應(yīng)用來確定電極糊的性能。

 

  除相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)確定的質(zhì)量指標(biāo)外，還需要根據(jù)實踐經(jīng)驗和理論研究成果等，選擇合適原材料和顆粒級配、黏結(jié)劑配方，從穩(wěn)定性、流動性、導(dǎo)熱性能、比電阻、抗震性、抗氧化性等方面進行綜合優(yōu)化改進，通過技術(shù)創(chuàng)新，研制具有強度高、抗熱震性能優(yōu)越、燒結(jié)性能好、不流糊、不斷電極、節(jié)能、環(huán)保等性能的優(yōu)質(zhì)電極糊。

 

  在電極糊儲存、轉(zhuǎn)運、添加、電極筒頂部等環(huán)節(jié)做好環(huán)境衛(wèi)生，避免電極糊中摻加雜物、灰塵等，避免造成二次污染，影響電極糊的品質(zhì)。正常生產(chǎn)時不允許灰塵落入電極殼內(nèi)，尤其是檢修時，一定要把電極殼內(nèi)的灰塵清掃干凈。

 

  2 加強電極管理

 

  電極是電石爐的心臟，必須嚴格電極管理制度，重視電極的消耗調(diào)節(jié)控制，在電極工作長度足夠、爐溫開始上升、產(chǎn)品質(zhì)量相對穩(wěn)定、出爐操作順暢的條件下切勿縮小壓放時間，避免在低電壓、大電流、出爐不暢的情況下增加壓放頻次。

 

  應(yīng)定時定量補充電極糊，合理控制電極糊柱高度，理想高度控制范圍為導(dǎo)電元件上端起3.5m?4.5m范圍處，避免料柱過高或過低造成電極糊焙燒過程中的粒析現(xiàn)象和電極的燒結(jié)分層、抗拉強度衰減，導(dǎo)致電極糊的消耗量增加。要密切跟蹤電極糊焙燒過程中的溫度變化，電極筒上口煙氣顏色狀態(tài)。

 

  應(yīng)密切關(guān)注電極入爐深度、電極焙燒速度、消耗速度是否在工藝要求范圍內(nèi)，定期停爐檢查電極使用狀況，定時、準(zhǔn)確測量電極入爐深度，合理的控制在電極直徑的1.1~1.25倍。—要穩(wěn)定電極的入料深度，做好電極壓放，防止因電極工作長度過長，造成在料面裸露段長而加大熱損，自重大易發(fā)生硬斷事故。二要防止電極消耗過快，電極入爐深度不夠造成料面溫度升高、料面板結(jié)、支路電流增加、電極上抬、爐底溫度降低、出爐困難、產(chǎn)量下降，就會加快電極糊的消耗量。三要防止電極發(fā)軟，焙燒速度跟不上正常消耗速度，需要停止加料焙燒電極，不僅增加電耗也會加大電極糊的消耗量。

 

  電極筒的制作、對接要專人負責(zé)，嚴格按照技術(shù)規(guī)范，并做好過程監(jiān)督和驗收工作，杜絕精度不夠、有缺陷電極筒的使用。重視電極筒焊接和強度，焊縫必須實焊，不能有沙眼，按要求打磨焊縫、并做好探傷，防止發(fā)生電極筒破肚、刺壞接觸元件的事故發(fā)生。對接電極筒講究的是橫平豎直，光滑順溜，對新焊接的電極筒，驗收達不到技術(shù)要求的堅決不能使用，以免造成不必要的壓放困難或發(fā)生電極事故，按照工藝要求定時定量壓放電極，控制好負荷的升降。

 

  加強生產(chǎn)巡回檢査，勤觀察、思考，發(fā)現(xiàn)電極事故苗頭，及時處理，防止事故擴大。在日常生產(chǎn)管理中，多巡回檢查電爐設(shè)備，從原料質(zhì)量、配料、設(shè)備(防護屏內(nèi)的打火、冒煙、冒火;循環(huán)水溫度、壓力等)、操作，及早發(fā)現(xiàn)電極事故苗頭。

 

  3 加強電石爐工藝操作管理

 

  1)電石爐運行爐況對原料質(zhì)量、配料準(zhǔn)確度很敏感，所以提高原料品位，降低雜質(zhì)、水分、控制粒度、減少白灰生過燒，氧化鎂含量，粉化面子是電爐冶煉的基礎(chǔ)。物料入爐前要增加混合料質(zhì)量控制點，提高配料合格率。提高炭材的質(zhì)量，選擇高含碳量、低灰分、低水分、低二氧化硫、低揮發(fā)分，粒徑合理的炭材，合理調(diào)整炭材配比;當(dāng)炭材中所含揮發(fā)分指標(biāo)偏高時，則對電極的侵蝕速度加快，直接影響著電極糊的消耗指標(biāo)。

 

  2)定期處理料面，增加爐料電阻，控制料面髙度，有利于電極入爐深度，不大幅度調(diào)整配料指標(biāo)，杜絕副石灰操作和明弧操作，拉爐作業(yè)等不良習(xí)慣。加強出爐操作，維護好爐眼，不隨意調(diào)整爐眼位置，按時開爐及時封堵。保持電爐穩(wěn)定運行，盡量減少運行中打開觀察門探測電極工作長度和處理料面硬殼和積灰的頻次，避免大量空氣進入爐內(nèi)燃燒，造成爐子一氧化碳濃度降低，電極外表皮嚴重氧化脫落。避免設(shè)備漏水事故和頻繁的停爐，破壞爐子電極的正常焙燒秩序，造成了電極的過燒結(jié)、易發(fā)生電極硬斷。

 

  3)電石生產(chǎn)成績的好壞，取決于電石爐的參數(shù)，設(shè)備完好性，原料的質(zhì)量，操作和維修水平。其中電爐的參數(shù)最為重要。電石爐的參數(shù)包括電氣參數(shù)，電爐幾何參數(shù)和電氣幾何等參數(shù)。通過爐子運行才能檢驗參數(shù)設(shè)計的合理性，存在的參數(shù)缺陷，有的可以調(diào)整，有的就難以改造，主要靠操作來彌補設(shè)計上的不足。從電流、電壓等工藝因素調(diào)節(jié)，采用合適的流壓比，閉弧生產(chǎn)。通過提髙爐料比電阻，達到設(shè)計運行功率。維持電石爐在高爐溫、高質(zhì)量、高配比狀態(tài)下運行時，爐內(nèi)炭材充足，電極的消耗相對較少;反之，則造成爐內(nèi)嚴重缺炭，產(chǎn)品質(zhì)量低，電極糊消耗速度加快。

 

  4)好的工藝需要好的裝備做支撐，爐體部分，電極部分，出爐系統(tǒng)，上料系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電儀系統(tǒng)、安全消防報警系統(tǒng)、除塵凈化系統(tǒng)等做到計劃檢修，固定巡檢，處于設(shè)備完好狀態(tài)。不斷提髙設(shè)備運轉(zhuǎn)率。

 

  5)在操作管理中建立高負荷、高配比、高質(zhì)量、高爐溫、低消耗的密閉式電石爐操作管理體系，解決密閉式電石爐電極糊消耗偏高的問題。

 

  6)優(yōu)化調(diào)整電石爐的工藝電氣參數(shù)，確立工藝紀律的嚴肅性和權(quán)威性，電石爐操作要把電極糊添加檢查、電極壓放長度核實，需專人負責(zé)。

 

  4 加強生產(chǎn)技術(shù)管理

 

  1)采用最新的電極糊標(biāo)準(zhǔn)(YB/T4448-2014礦熱爐用自焙電極糊)指導(dǎo)生產(chǎn)。目前仍有一些電極糊生產(chǎn)企業(yè)仍然采用舊標(biāo)準(zhǔn)，需要進一步補充完善行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，完善技術(shù)管理，縮小與國外大型企業(yè)電極糊技術(shù)質(zhì)量差距。

 

  2)加強人員技能培訓(xùn)，提髙電石爐操作者的技術(shù)水平和電極糊的使用管理，熟悉電石爐工藝原理，掌握崗位安全操作規(guī)程、工藝規(guī)程、設(shè)備規(guī)程，提高安全意識，能遵守公司各項管理制度，認同公司文化。通過崗位手指口述、師帶徒、外出對標(biāo)學(xué)習(xí)、績效管理考核等辦法，提高人員的電爐操作水平。通過人、機、物、料、環(huán)的有機配合，統(tǒng)一思想，統(tǒng)一目標(biāo)，統(tǒng)一調(diào)度，各工段協(xié)調(diào)配合，一定能使電爐穩(wěn)定運行，各項經(jīng)濟指標(biāo)優(yōu)異。

 

  3)電極糊在使用過程中，出現(xiàn)電極糊的消耗量、電極焙燒等異常情況時，應(yīng)及時與供貨商技術(shù)人員溝通，做出必要的調(diào)整，防止電極過硬損傷接觸元件，甚至發(fā)生硬斷事故。當(dāng)電極焙燒趕不上消耗，會影響正常生產(chǎn)運行，特別防止漏糊和電極軟斷的安全事故發(fā)生。要有針對性的調(diào)整電極糊的控制指標(biāo)，做到電極糊的消耗在合理區(qū)間內(nèi)。

 

  4)電極糊生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)與使用單位做好溝通，了解電極糊在使用過程中存在的問題，進行生產(chǎn)調(diào)整，工藝改進及技術(shù)升級，從生產(chǎn)設(shè)備的自動化、信息化、智能化方面入手，做好技改技施和新技術(shù)的引進，提高電極糊的質(zhì)量，以達到節(jié)能降耗、安全環(huán)保運行的目的。

 

  5)科學(xué)計算電極糊的日消耗量，合理的計算方法應(yīng)是電極的壓放體積乘以體積密度，再除以生產(chǎn)電石的日產(chǎn)量。電極糊消耗具有太多的不確定性，受很多因素的影響，拋開所有因素把電極糊的消耗與用電量或者產(chǎn)量結(jié)合起來，計算出每100kW·h的電或者每噸電石消耗多少千克電極糊，是考核電極糊消耗指標(biāo)的最合理的辦法。

 

  6)隨著我國電石、鐵合金等行業(yè)快速發(fā)展，大型電石爐的密閉是今后發(fā)展的重要方向，改進生產(chǎn)工藝，設(shè)計合理的電爐參數(shù)，提高電爐運行功率。研制與之相匹配且具有較高經(jīng)濟效益、節(jié)能降耗、資源綜合利用的電極糊，也成為電極糊生產(chǎn)質(zhì)量控制的重點。生產(chǎn)企業(yè)和研究機構(gòu)要研究出質(zhì)量更好、符合使用要求的電極糊產(chǎn)品。

 

  5 結(jié)語

 

  作為電石行業(yè)用量最大的功能材料，雖然電極糊在生產(chǎn)電石的成本中占得比例很小，只有2%左右，但對穩(wěn)定生產(chǎn)，提質(zhì)增效，以及整個電石生產(chǎn)系統(tǒng)的安穩(wěn)長滿優(yōu)的生產(chǎn)目標(biāo)起著至關(guān)重要的作用，因此對電極糊的消耗指標(biāo)要高度關(guān)注。