密閉電石爐電極事故原因及處理

白孝榮，高 剛

（陜西北元集團錦源化工有限公司，陜西 神木 719319）

電石爐對于電能的消耗巨大，在其生產成本中，電能成本支出占到了較大比例。而且我們國家目前正在通過一系列的生產管理標準制度與文件，對電石行業的環保工作進行管理與規范，對電石行業生產的準入條件不斷加大，電石行業正在不斷被迫朝著更為節能、環保、信息化的方向進步。在這種生產環境下，電石企業在對成本支出占較大比例的電能管理方面逐漸重視，而且因為在密閉電石爐生產過程中電極事故時有發生，不僅僅增加電石生產過程的能耗，提高生產成本，降低生產運營指標，還面臨著重大工作人員生命安全保障問題。在越來越多的電石生產企業中，密閉電石爐電極事故的管理逐漸受到重視。

1 密閉電石爐電極生產概述

1.1 密閉電石爐對電極的需求

首先，密閉電石爐中電極在進行焙燒的時候電極壓放彈性需求較高，當電極損耗比較快的情況下，需要半小時甚至特殊情況下每十分鐘就要進行電極壓放；但是電極損耗速度慢的時候，有可能4個小時甚至8個小時才需要進行一次電極的壓放。快到十分鐘，慢至八小時的壓放空間就需要電極具有良好的焙燒性能，避免出現過燒或者欠燒的問題；另外，要求電極有強大的機械性能，這樣才能夠適應大容量電石爐內部強大的爐料壓力、熱能負載等，減少硬斷事故的發生頻次[1]；再有，需要電極糊具有良好的流動性能，因為在密閉電石爐環境中對于電極焙燒情況無法及時把握，過大的電極糊流動性，會在電極軟斷的時候因高溫作用下引發爆炸，威脅生命財產安全；最后就是需要在電極的上面配置加熱器，保障電極處于一定的溫度區間中，避免出現因為電極橫向強度差異造成電極的軟斷或硬斷事故。

1.2 密閉電石爐中電極的焙燒

密閉電石爐生產過程中，電極即為核心。電極焙燒情況直接影響到電石生產運行狀況，電極焙燒中會進行一系列的性能轉變，對電極質量也具有較高要求。電極焙燒的熱量來源主要是電流，此外還有電阻熱以及電弧傳導的熱能，最主要的還是后面兩種。

密閉電石爐內部燒結的流程和內燃式的電石爐相似，并不會進行明確的階段劃分，只是按照焙燒的溫度和負載分成軟化、揮發以及燒結三個階段，在燒結階段揮發物質、電阻以及機械程度會因為溫度的不同產生相應的改變[2]。而風門打開大小以及風量時間、極糊柱高度、加熱器大小還有負載提高速度、電極區域等都會對電極燒結速率產生影響。

1.3 密閉電石爐中電極糊柱高度

在進行電極糊配置的時候，需要對其插入深度進行控制，如果插入深度過多，就會造成其不均勻的顆粒產生分層或產生較大壓力破壞電極筒；假如電極糊插入深度不夠，就會因為壓力不足得不到有效電極，導致電極損耗過快，不利于焙燒效果的提升。

2 密閉電石爐常見的電極事故及處理對策

在密閉電石爐的生產過程中經常會發生一些電極事故，其中常見的主要有電極的軟斷、硬斷、過燒等。

2.1 電極硬斷事故及處理

2.1.1 硬斷事故原因

當電極糊中含有較多的灰分或者較多的雜質的時候，就會因為揮發分的不夠導致燒結較早或粘結性不夠，造成硬斷現象；其次，如果在生產過程中經常進行電石爐開開關關，多次進行停爐維修或養護，并且不進行有效的停電保護行為，就很容易產生電極裂開以及燒結出現分層現象進而引發硬斷問題；當電極殼沒有及時進行清潔積累了大量塵土的時候，并且在進行送電以后也沒有進行清潔工作，就會因為出現電極分層引發硬斷；或者長時間的停電行為之后，沒有對電極進行保護措施，出現大面積的氧化也會產生硬斷事故；電極插入深度較多，因為自身重力下拉形成的拉力加上電流作用形成壓力過大也會造成電極硬斷；最后，如果電極把持器沒有及時送風或者風量不夠，都會因為電極糊較強的流動性形成顆粒物堆積，燒結受到影響，引發電極硬斷事故。

2.1.2 硬斷事故處理

因為當前密閉爐具有較大的體積，所以電極的直徑就會比較長，由于爐蓋是封閉的，出現電極硬斷事故的時候，就需要依照斷頭的情況進行不同處理方式：

如果電極硬斷時候的斷頭不長，并且還是在爐料的下方，就可以使用電極自身重力加上一定下壓裝置的配合，把斷頭處再次壓到電石爐中。但是假如剩下的電極長度不夠，就可以進行適當的下壓開始進行焙燒，利用負載的加大，減少這個電極附近爐料管的比例，逐漸將斷掉的電極消耗完。對于電極的焙燒工作可以使用壓放裝置下壓進行電極的焙燒工作，并且注意焙燒電流控制在安全范圍以內；但是如果剩下的電極長度比較多，還可以維持生產狀況，就不需要通過電極焙燒的方式進行電極的處理，只需要降低壓放電極的時間間隔，減小負載的方式，逐漸把電極下壓到正常范圍的時候在將壓放時間調回正常值就可以。但是如果電極硬斷斷頭比較多或者是在爐料的上邊，就一定要進行電極斷頭處的爆破，然后把碎料拿出，再進行電極下放工作，提高負載，通過焙燒進行電極恢復工作。

2.2 電極軟斷事故及處理

2.2.1 軟斷事故原因

當電極燒結較慢趕不上損耗的速度的時候，沒有燒結的電極下放以后就會形成軟斷事故。在電石爐面進行工作的人員不進行緊急疏散就會引發嚴重燙傷。造成電極軟斷的因素主要有以下幾種：

電極糊的質量不過關，揮發分過高；電極殼外部殼的厚度不達標，超厚或者厚度不夠，電機殼外殼厚度不夠的話就無法經受住外部壓力而裂開，引發電極下放時候出現漏糊引發軟斷事故，而過厚的話就會因為外殼與電極內芯不能夠緊密連接出現串芯情況，也會出現軟斷事故；而且電極殼外殼質量不達標或者沒有進行結實焊接出現斷裂的話，也會引發軟斷；再有，當電極過于頻繁的進行壓放工作，或者電極插入深度過多也會引發電極軟斷；進行電極糊加注的時候，過多或不足、顆粒較大以及架空等現象都會引發軟斷事故[3]；另外如果電極的燒結情況不佳，在進行電極壓放過程中或壓放完成后，不能夠進行電流強度的適度把控，也會損壞電極殼或電極軟斷；最后，當電極下壓速度大于燒結速率的時候，還沒有成型的電極糊部分就會暴露出來，需要電極殼承受大量電流強度，釋放熱能加大，溫度過高引發軟斷事故。

2.2.2 軟斷事故處理

發生電極軟斷事故以后一定要即刻斷電，馬上下壓電極，將其壓入電石爐內部防止出現電極糊的外泄，并且馬上放開電極讓其與斷頭的地方進行鏈接。并且需要把電極周圍的電極糊清除掉。在這之后，通過低負載的電流進行電極焙燒。但是不能馬上提高電極，在進行斷頭續接好之前逐步依據實際情況進行負載的提升；但是如果斷頭一直續接不好，電極糊流動性過強，并且出現外泄的時候就要將帶底的鐵殼焊接上去，投放新的電極糊重復焙燒工作[4]。但是如果電極斷頭沒有續接上并且電極糊已經不會流出的時候，就可以把電極下壓一定長度通過低壓電流焙燒，直至燒結好恢復正常工作即可。

此外還可以通過一定的手段進行軟斷事故的預防：在進行電極風量輸送的時候要有效管控，并且導電板上進行降溫作用的水量也要合理把控；下放電極的時候要格外注意，提高負載的時候更要敢于放開，時刻關注電極的狀態變化情況；并且在實際工作中要經常進行電極糊情況的維護與核驗，控制好電極糊使用指標的達標情況，堅決不使用不達標的電極糊。

2.3 電極過燒事故及處理

2.3.1 過燒事故原因

如果電極焙燒過快超過損耗速度的時候，同時操作人員也沒有及時改變壓放頻率的話，就會形成導電關卡部位電極焊接處裂開，造成電極焙燒上升，讓原來還處在燒結過程中的電極糊成為燒結完成的地方。而且由于關卡處焊接電極殼已經被燒毀，就會造成因為導電關卡地方和電極管不能進行有效接觸而發生電刺火。其形成原因主要是因為電極焊接處密封遭到破壞，或者壓放頻次設定不合理，另外爐內爐料表面溫度過高或者過大的電流輸送，長時間沒有進行電極的壓放等原因都會導致電極過燒事故。

2.3.2 過燒事故處理

一方面要提高對電極的管理工作，規范化管理電極長度，嚴格按照標準進行電極長度的插入，根據實際測量數據進行電極電壓的下放。另外合理控制電極負載，尤其是在新開爐或者進行日常維護保養的時候，依照電極燒結具體情況提高電極負載，逐漸提高電流，避免出現突然大幅度電流的加載；還要重視對電極糊質量的管控，選擇符合標準的電極糊，在管理存放的時候進行封閉保存[5]。另一方面要嚴格把控電石爐的出爐時間以及出爐頻率，較高的電石爐溫度有助于電石爐內部生產過程的穩定，提高電石爐內部化學反應的速度，進而提升電石生產效率以及生產數量，并且減少電能損耗，穩定電石生產工作流程。

3 結語

綜上所述，在進行電石生產過程中，降低事故發生率是進行安全作業的重要內容。而在電石行業事故種類中，電極事故頻發。針對密閉電石爐電極事故發生原因進行分析，并采取有效的處理措施，對于確保電石行業平穩生產具有重要意義。鑒于電極在電石生產中的重要作用，電極事故的發生可能會造成長時間停爐檢修、以及爆炸等大型安全事故，威脅工作人員生命安全，也不利于電石生產企業的長久發展。因此在電石生產過程中進行良好的電極管理工作，降低電極事故發生可能性，并進行有效事故處理與預防措施，才可以保障電石生產企業的有序運轉，提高電石生產效率的同時，提升企業經濟效益與市場競爭能力。