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锰硅电炉(矿热炉)炉况控制工艺措施
2019.12.28
1、电极的生成、使用维护
在电炉中依靠电极把经过炉用变压器输送的低电压大电流传到炉内,通过电极端部的电弧、炉料电阻及炉内熔体把电能转化为热能进行高温冶炼,形象的被称为炉体的“心脏”,保持好电极的工作状态,减少电极不良变化对炉况的稳定至关重要。
1.1、电极的生成
理想自焙电极应具有良好的导电、导热性,抗氧化及抗振等性质,能最大限度的避免在使用过程中出现“蜂腰”、脱块、削尖、和软硬断事故。
1.1.1电极生成送电工艺
送电工艺对电极的生成质量起着决定性作用,集中表现在电流的大小和电流的梯度。新开电炉或热停炉电极在供电的过程中,电极糊随着焙烧温度逐渐升高,粘结剂软化,煤沥青分解开始,挥发份排出,继续升温分解逐渐加快。热分解在500℃~800℃是发生碳氢化合物的缩聚反应,是粘结剂生产沥青焦,此时的电极糊的导热系数还不高,过快的升温将造成沥青分解速度过快,挥发量过快导致结焦成碳率下降,使得电极的内外温差增大而引起热应力,是电极的强度降低,结构不致密,形成大量的裂纹。熔融
的电极糊与电极壳的不良接触使局部电阻过大,而易将其击穿,漏糊。当温度升至1500℃~2000℃时导热系数增大,线性膨胀系数减少,挥发分减少,电极的内外温差度减少。此时可以逐渐送满负荷。建议在可送满负荷之后再用一定时间的低负荷焙烧,使其均热充分,减少和释放各种应力。
1.1.2电极糊的选择、使用
电极糊的好坏与厂商的配方及工艺有密切的关系,不同炉台或不同品牌的生产都应摸索其适合的电极糊成分。应根据环境温度的变化控制不同糊柱的高度及糊块的大小,使电极糊融化产生的气体顺利排出,避免电极糊“夹生”产生气泡、局部电阻过大、偏析等。
1.1.3电极壳作为电极焙烧的模子,在铜瓦以上承受着大部分的电流,根据电极直径和炉子负荷采用不同厚度的钢板和筋片数量。实践表明电极壳钢板的厚度、筋片的数量及其高度对电极的焙烧有很大影响
1.2、合理热停炉维护
在生产过程中由于受到限电、设备检修等因数常需要热停炉,而热停炉电极维护不当,在送电后最易发生硬断或送不起负荷现象。
以该公司2010年8月受供电所线路检修停电3天,301#(15MVA)电极维护为例:A:停电前俩天由常用电压级8级逐渐调至5级,I1由300A调至220A。当天电压级由5
级调至1级I1降至120~100A,避免了急冷急热加剧内应力的产生。
B:电极压放有原来的一个工班(8h)压放3次每次50mm~60mm,减为压放1~2次,每次15mm~30mm,保持电极工作在1250mm~1300mm。减少了内应力发生体积,又不至使电极过烧打弧。
C:铜瓦的冷却水由大逐渐关小,降低热料面,停电后每相电极根部加入一定量焦炭,然后把电极坐死在炉料中,用把电极焖好,松开铜瓦。
D:定期活动电极,以免被熔渣粘住。将合金成分控制在上限,以免品位出格(主要是Si低)。恢复生产一个星期电极没有出现硬断、崩块、蜂腰现象,保持了炉况的稳定。
1.3、电极长短的判断
电极的长短变化在铁合金生产中比较常见,但如判断不好,会使三相电极的坩埚“各自为政”,功率不平衡,恶化炉况。甚至发生安全事故。特别是电极短时,电极埋入炉料较浅,料层变薄,通气性差,弧光空腔内积蓄的大量H2、O2、CO2、CO气体不能顺利排出,当活动电极或出铁时机械力作用破坏了空腔壳,将会产生喷料、爆炸。难以保证炉况的顺利。
电极长短最直接快速的判断:比较一个周期内三相电极负荷大小;观察料面的沉料面积和速度及其表面火焰的