loadingElkem组合把持器的电极应用及事故预防处理
青海东胜化工有限公司孙万军总经理
我国自80年代末引进了挪威Elkem公司25.5MVA密闭电石炉至今已有30个年头了,我们在此30年不断吸收消化其关键技术和设备。通过理论和实践我们认为Elkem组合式把持器具有结构合理、寿命长、电极运行安全、单元元件独立载流能力大的特点,是将电极及把持系统、导电系统于一体最先进的组合式把持器设备的体现。但是通过了解,也有很多单位经常发生电极事故。我想这主要是对Elkem把持系统了解的不深和应用的不好而致,并非设备技术问题。下面本文介绍Elkem组合式把持器系统的电极应用和事故预防处理,供大家参考。
一、Elkem组合把持器的特点及理论试验数据
Elkem组合式把持器是1978年由挪威Elkem公司工程部发明的,电流是由把持器从电极壳伸出的肋翅导入电极,我们需要了解其特性和试验数据,以便更好地掌握应用。
1、Elkem组合把持器主要特点
⑴、结构相对简单,特别是把持器和压放装置。
⑵、使用寿命长,正确掌握后维修量很小。
⑶、接触装置和压放滑动装置可适用于各种不同直径的自焙电极。
⑷、电极壳不变形,压放电极时不会发生电极下滑失控现象。
⑸、电极事故相对较少。
2、Elkem把持器的试验数据
⑴、焙烧温度
上述这两个图说明Elkem组合把持器电极焙烧与普通把持器电极焙烧区域的数据分布图相似,位于把持器接触元件底端靠上200mm处横断面的温度不均匀度是比较明显的,不可忽视,温差范围大约在200℃—1000℃,最高的温度是炉子中心的三角区。
⑵、电流试验数据记录
从上图可以看出单组接触元件的电流几乎不偏离平均数值,从此可以看出Elkem的短网及母线各支管的布置是合理的。每一个接触元件正常的电流为8-9KA,在我们引进的25.5MVA的电石炉其元件的电流可达到10 KA以上。
⑶、冷却水散热数据
二、Elkem组合式把持器的应用
1、电极的焙烧
电极在正常工作时,掌握好压放时间,根据电极电流大小和电极入炉功率大小及电极工作现有长度进行边生产边正常压放进行焙烧,但在开炉阶段若发生电极事故时,需要焙烧电极,一般焙烧电极有两种方式,一种是将电极压放至所需长度(100mm-2000mm),将焙炼电极坐死,根据电极筒横截面积大小乘以2.2 A/mm2的电流密度,即为焙炼电极电流,一般1250mm的电极其电极筒横截面积为20438mm2,其电极焙炼安全电流为20438 mm2*2.2 mm2=44963.6安培及45KA。
另一种方式为快速压放电极焙炼法,即在正常生产中某向电极长度不够时,需将负荷降至电极电流小于电极筒允许安全电流,每10分钟压放一次(一次为20mm),边生产边焙炼电极。电极焙炼的好坏一般靠观察电极来确定,焙炼较好的电极,通过升降电极使电极的底部环在把持器位置300-400mm左右时,打开炉子观察门发现此时的电极是暗红色,电极上略有电极筒的铁皮,如电极呈白色,铁皮全无,则电极略干,
并有些过烧。如电极呈黑红色,铁皮完整,并有一定的黑沟沟烟(即大量的电极挥发物质),则电极仍未焙烧好,偏软,此时应进一步继续焙烧以防电极软断。
2、电极压放时间的确定
Elkem的组合式把持器每次压放量为20mm,通常根据电极工作长度,电极入炉功率,以及电极电流来确定每次电极的压放时间间隔,该时间的确定至关重要,时间间隔长,可能导致电
极焙烧跟不上消耗,甚至严重时发生电极过烧,时间间隔短,导致电极过软,可能发生电极软断事故。
正常生产时,电极深入炉料的长度大约为0.8-1.1倍的电极直径。所以焙烧好的电极长度应等于0.8-1.1倍的电极直径加上炉盖高度。
根据Elkem公司专业提供的资料电极压放安全间隔时间为T=(I2极*K*109)/L
式中 T:电极压放间隔时间,单位为H
K:为安全压放和最大压放系数为4.3-5.3
L:为每次压放量,单位为mm/H
例如21MVA密闭电石炉当电极电流为75KA时其安全压放间隔时间为0.826小时即50分钟,
最大安全压放间隔时间为0.675小时即40分钟.
上述是根据电极电流确定的最短安全压放间隔,请大家务必按上述执行,否则将发生严重的电极事故.对于电极的消耗除和电极的入炉有功功率大小有关外,电极消耗的快慢还和电石炉的配比、发热量、原料粒度大小,中心电极的应用有一些关系,这样都多少影响到电极压放时间的确定。