密闭电石炉电极事故原因及处理

白孝荣，高 刚

（陕西北元集团锦源化工有限公司，陕西 神木 719319）

电石炉对于电能的消耗巨大，在其生产成本中，电能成本支出占到了较大比例。而且我们国家目前正在通过一系列的生产管理标准制度与文件，对电石行业的环保工作进行管理与规范，对电石行业生产的准入条件不断加大，电石行业正在不断被迫朝着更为节能、环保、信息化的方向进步。在这种生产环境下，电石企业在对成本支出占较大比例的电能管理方面逐渐重视，而且因为在密闭电石炉生产过程中电极事故时有发生，不仅仅增加电石生产过程的能耗，提高生产成本，降低生产运营指标，还面临着重大工作人员生命安全保障问题。在越来越多的电石生产企业中，密闭电石炉电极事故的管理逐渐受到重视。

1 密闭电石炉电极生产概述

1.1 密闭电石炉对电极的需求

首先，密闭电石炉中电极在进行焙烧的时候电极压放弹性需求较高，当电极损耗比较快的情况下，需要半小时甚至特殊情况下每十分钟就要进行电极压放；但是电极损耗速度慢的时候，有可能4个小时甚至8个小时才需要进行一次电极的压放。快到十分钟，慢至八小时的压放空间就需要电极具有良好的焙烧性能，避免出现过烧或者欠烧的问题；另外，要求电极有强大的机械性能，这样才能够适应大容量电石炉内部强大的炉料压力、热能负载等，减少硬断事故的发生频次[1]；再有，需要电极糊具有良好的流动性能，因为在密闭电石炉环境中对于电极焙烧情况无法及时把握，过大的电极糊流动性，会在电极软断的时候因高温作用下引发爆炸，威胁生命财产安全；最后就是需要在电极的上面配置加热器，保障电极处于一定的温度区间中，避免出现因为电极横向强度差异造成电极的软断或硬断事故。

1.2 密闭电石炉中电极的焙烧

密闭电石炉生产过程中，电极即为核心。电极焙烧情况直接影响到电石生产运行状况，电极焙烧中会进行一系列的性能转变，对电极质量也具有较高要求。电极焙烧的热量来源主要是电流，此外还有电阻热以及电弧传导的热能，最主要的还是后面两种。

密闭电石炉内部烧结的流程和内燃式的电石炉相似，并不会进行明确的阶段划分，只是按照焙烧的温度和负载分成软化、挥发以及烧结三个阶段，在烧结阶段挥发物质、电阻以及机械程度会因为温度的不同产生相应的改变[2]。而风门打开大小以及风量时间、极糊柱高度、加热器大小还有负载提高速度、电极区域等都会对电极烧结速率产生影响。

1.3 密闭电石炉中电极糊柱高度

在进行电极糊配置的时候，需要对其插入深度进行控制，如果插入深度过多，就会造成其不均匀的颗粒产生分层或产生较大压力破坏电极筒；假如电极糊插入深度不够，就会因为压力不足得不到有效电极，导致电极损耗过快，不利于焙烧效果的提升。

2 密闭电石炉常见的电极事故及处理对策

在密闭电石炉的生产过程中经常会发生一些电极事故，其中常见的主要有电极的软断、硬断、过烧等。

2.1 电极硬断事故及处理

2.1.1 硬断事故原因

当电极糊中含有较多的灰分或者较多的杂质的时候，就会因为挥发分的不够导致烧结较早或粘结性不够，造成硬断现象；其次，如果在生产过程中经常进行电石炉开开关关，多次进行停炉维修或养护，并且不进行有效的停电保护行为，就很容易产生电极裂开以及烧结出现分层现象进而引发硬断问题；当电极壳没有及时进行清洁积累了大量尘土的时候，并且在进行送电以后也没有进行清洁工作，就会因为出现电极分层引发硬断；或者长时间的停电行为之后，没有对电极进行保护措施，出现大面积的氧化也会产生硬断事故；电极插入深度较多，因为自身重力下拉形成的拉力加上电流作用形成压力过大也会造成电极硬断；最后，如果电极把持器没有及时送风或者风量不够，都会因为电极糊较强的流动性形成颗粒物堆积，烧结受到影响，引发电极硬断事故。

2.1.2 硬断事故处理

因为当前密闭炉具有较大的体积，所以电极的直径就会比较长，由于炉盖是封闭的，出现电极硬断事故的时候，就需要依照断头的情况进行不同处理方式：

如果电极硬断时候的断头不长，并且还是在炉料的下方，就可以使用电极自身重力加上一定下压装置的配合，把断头处再次压到电石炉中。但是假如剩下的电极长度不够，就可以进行适当的下压开始进行焙烧，利用负载的加大，减少这个电极附近炉料管的比例，逐渐将断掉的电极消耗完。对于电极的焙烧工作可以使用压放装置下压进行电极的焙烧工作，并且注意焙烧电流控制在安全范围以内；但是如果剩下的电极长度比较多，还可以维持生产状况，就不需要通过电极焙烧的方式进行电极的处理，只需要降低压放电极的时间间隔，减小负载的方式，逐渐把电极下压到正常范围的时候在将压放时间调回正常值就可以。但是如果电极硬断断头比较多或者是在炉料的上边，就一定要进行电极断头处的爆破，然后把碎料拿出，再进行电极下放工作，提高负载，通过焙烧进行电极恢复工作。

2.2 电极软断事故及处理

2.2.1 软断事故原因

当电极烧结较慢赶不上损耗的速度的时候，没有烧结的电极下放以后就会形成软断事故。在电石炉面进行工作的人员不进行紧急疏散就会引发严重烫伤。造成电极软断的因素主要有以下几种：

电极糊的质量不过关，挥发分过高；电极壳外部壳的厚度不达标，超厚或者厚度不够，电机壳外壳厚度不够的话就无法经受住外部压力而裂开，引发电极下放时候出现漏糊引发软断事故，而过厚的话就会因为外壳与电极内芯不能够紧密连接出现串芯情况，也会出现软断事故；而且电极壳外壳质量不达标或者没有进行结实焊接出现断裂的话，也会引发软断；再有，当电极过于频繁的进行压放工作，或者电极插入深度过多也会引发电极软断；进行电极糊加注的时候，过多或不足、颗粒较大以及架空等现象都会引发软断事故[3]；另外如果电极的烧结情况不佳，在进行电极压放过程中或压放完成后，不能够进行电流强度的适度把控，也会损坏电极壳或电极软断；最后，当电极下压速度大于烧结速率的时候，还没有成型的电极糊部分就会暴露出来，需要电极壳承受大量电流强度，释放热能加大，温度过高引发软断事故。

2.2.2 软断事故处理

发生电极软断事故以后一定要即刻断电，马上下压电极，将其压入电石炉内部防止出现电极糊的外泄，并且马上放开电极让其与断头的地方进行链接。并且需要把电极周围的电极糊清除掉。在这之后，通过低负载的电流进行电极焙烧。但是不能马上提高电极，在进行断头续接好之前逐步依据实际情况进行负载的提升；但是如果断头一直续接不好，电极糊流动性过强，并且出现外泄的时候就要将带底的铁壳焊接上去，投放新的电极糊重复焙烧工作[4]。但是如果电极断头没有续接上并且电极糊已经不会流出的时候，就可以把电极下压一定长度通过低压电流焙烧，直至烧结好恢复正常工作即可。

此外还可以通过一定的手段进行软断事故的预防：在进行电极风量输送的时候要有效管控，并且导电板上进行降温作用的水量也要合理把控；下放电极的时候要格外注意，提高负载的时候更要敢于放开，时刻关注电极的状态变化情况；并且在实际工作中要经常进行电极糊情况的维护与核验，控制好电极糊使用指标的达标情况，坚决不使用不达标的电极糊。

2.3 电极过烧事故及处理

2.3.1 过烧事故原因

如果电极焙烧过快超过损耗速度的时候，同时操作人员也没有及时改变压放频率的话，就会形成导电关卡部位电极焊接处裂开，造成电极焙烧上升，让原来还处在烧结过程中的电极糊成为烧结完成的地方。而且由于关卡处焊接电极壳已经被烧毁，就会造成因为导电关卡地方和电极管不能进行有效接触而发生电刺火。其形成原因主要是因为电极焊接处密封遭到破坏，或者压放频次设定不合理，另外炉内炉料表面温度过高或者过大的电流输送，长时间没有进行电极的压放等原因都会导致电极过烧事故。

2.3.2 过烧事故处理

一方面要提高对电极的管理工作，规范化管理电极长度，严格按照标准进行电极长度的插入，根据实际测量数据进行电极电压的下放。另外合理控制电极负载，尤其是在新开炉或者进行日常维护保养的时候，依照电极烧结具体情况提高电极负载，逐渐提高电流，避免出现突然大幅度电流的加载；还要重视对电极糊质量的管控，选择符合标准的电极糊，在管理存放的时候进行封闭保存[5]。另一方面要严格把控电石炉的出炉时间以及出炉频率，较高的电石炉温度有助于电石炉内部生产过程的稳定，提高电石炉内部化学反应的速度，进而提升电石生产效率以及生产数量，并且减少电能损耗，稳定电石生产工作流程。

3 结语

综上所述，在进行电石生产过程中，降低事故发生率是进行安全作业的重要内容。而在电石行业事故种类中，电极事故频发。针对密闭电石炉电极事故发生原因进行分析，并采取有效的处理措施，对于确保电石行业平稳生产具有重要意义。鉴于电极在电石生产中的重要作用，电极事故的发生可能会造成长时间停炉检修、以及爆炸等大型安全事故，威胁工作人员生命安全，也不利于电石生产企业的长久发展。因此在电石生产过程中进行良好的电极管理工作，降低电极事故发生可能性，并进行有效事故处理与预防措施，才可以保障电石生产企业的有序运转，提高电石生产效率的同时，提升企业经济效益与市场竞争能力。