Angesichts des Phänomens des weichen und harten Bruchs von Elektroden in der chinesischen Calciumcarbidindustrie in den letzten Jahren
Die normale Funktion der Elektrode hängt von der Qualität der Elektrodenpaste, der Qualität des Elektrodengehäuses, der Schweißqualität, der Presszeit, der Betriebsdauer der Elektrode und anderen Faktoren ab.
In dieser Arbeit wird eine detaillierte Analyse des harten und weichen Bruchs von Elektroden vorgenommen.
Chinas Calciumcarbidindustrie hat sich nach über 80 Jahren Entwicklung zu einem wichtigen Rohstofflieferanten für die chemische Grundstoffindustrie entwickelt.
In den letzten Jahren hat sich die inländische Produktionskapazität für Calciumcarbid aufgrund der rasanten Entwicklung der Binnenwirtschaft und der steigenden Nachfrage in nachgelagerten Branchen stark erhöht. Im Jahr 2012 gab es in China 311 Calciumcarbid-Unternehmen mit einer Gesamtproduktion von 18 Millionen Tonnen.
In der Calciumcarbid-Ofenanlage ist die Elektrode eines der wichtigsten Bauteile; sie dient der Wärmeleitung und dem Wärmetransport.
Bei der Herstellung von Calciumcarbid wird elektrischer Strom über die Elektrode in den Ofen geleitet, um einen Lichtbogen zu erzeugen. Die elektrische Widerstandswärme und die Lichtbogenwärme werden genutzt, um Energie (die Temperatur beträgt bis zu etwa 2000℃) für die Calciumcarbid-Schmelze freizusetzen.
Die normale Funktion der Elektrode hängt von der Qualität der Elektrodenpaste, der Qualität des Elektrodengehäuses, der Schweißqualität, der Presszeit, der Betriebsdauer der Elektrode und anderen Faktoren ab.
Beim Einsatz der Elektrode gelten relativ hohe Anforderungen an das Bedienerniveau. Unachtsame Bedienung kann zu einem weichen oder abrupten Bruch der Elektrode führen, die Übertragung und Umwandlung von Elektrizität beeinträchtigen, den Zustand des Ofens verschlechtern und sogar Schäden an mechanischen und elektrischen Geräten verursachen, wodurch die Sicherheit des Bedieners gefährdet wird.
1. Ursachenanalyse des weichen Bruchs einer Calciumcarbid-Ofenelektrode
Die Sintergeschwindigkeit der Elektrode ist geringer als die Verbrauchsgeschwindigkeit, und die nicht gesinterte Elektrode wird nach dem Ablegen weich und brüchig.
Die genauen Gründe für den weichen Bruch der Elektrode sind folgende:
1.1 schlechte Qualität der Elektrodenpaste und zu hoher Gehalt an flüchtigen Bestandteilen.
1.2 Das Elektrodengehäuse ist zu dünn oder zu dick.
Zu dünn, um der größeren äußeren Kraft standzuhalten und zu brechen, was dazu führt, dass sich das Elektrodenrohr knickt oder die Paste austritt und es zu einem weichen Bruch kommt;
Eine zu dicke Wandstärke führt dazu, dass der Kontakt zwischen Eisenmantel und Elektrodenkern nicht optimal ist und der Kern nicht richtig schließt, was ebenfalls zu einem weichen Bruch führen kann.
1.3 mangelhafte Herstellung der Elektroden-Eisenhülle oder schlechte Schweißqualität, die zu einem Bruch, einem Austreten von Paste oder einem weichen Bruch führt.
1.4 Der Elektrodendruck wird zu häufig ausgeübt, die Intervallzeit ist zu kurz oder die Elektrode wird zu lange abgesenkt, was zu einem weichen Bruch führt.
1.5 Wird die Elektrodenpaste nicht rechtzeitig hinzugefügt und ist der Anteil der Elektrodenpaste zu hoch oder zu niedrig, wird die Elektrode weich und brüchig.
1.6 Wenn die Elektrodenpaste zu groß wird oder beim Auftragen der Paste unachtsam auf die Rippenplatte und auf die Stützen gerät, kann dies zu einem weichen Bruch führen.
1.7 Das Elektrodensintern ist mangelhaft. Beim Absenken der Elektrode und auch danach lässt sich der Strom nicht ausreichend regeln. Dadurch ist der Strom zu hoch, die Elektrodenhülle verbrennt und die Elektrode bricht.
1.8 Wenn die Absenkgeschwindigkeit der Elektrode die Sintergeschwindigkeit übersteigt und das Pastensegment während der Formgebung freiliegt oder kurz davor steht, das leitfähige Element freizulegen, trägt die Elektrodenhülle den gesamten Strom und erzeugt eine große Wärmemenge. Erhitzt sich die Elektrodenhülle auf über 1200 °C und sinkt ihre Zugfestigkeit so weit ab, dass sie das Eigengewicht der Elektrode nicht mehr tragen kann, kommt es zu einem Bruch.
2. Ursachenanalyse des harten Bruchs einer Calciumcarbid-Ofenelektrode
Bei einem Bruch der Elektrode und dem Austreten von geschmolzenem Calciumcarbid hat der Bediener keine Schutzmaßnahmen; eine nicht rechtzeitige Evakuierung kann zu Verbrühungen führen.
Zu den spezifischen Gründen für das harte Brechen der Elektrode gehören:
2.1 Wird die Elektrodenpaste nicht ordnungsgemäß unter normalen Bedingungen aufbewahrt, ist der Aschegehalt zu hoch, es gelangen zu viele Verunreinigungen in die Elektrodenpaste, die Elektrodenpaste enthält zu wenig flüchtige Bestandteile, es kommt zu vorzeitigem Sintern oder schlechter Haftung, was dazu führt, dass die Elektrode hart bricht.
2.2 Das Verhältnis der Elektrodenpaste ist ungleichmäßig, der Bindemittelanteil zu gering, die Mischung ungleichmäßig, die Elektrodenfestigkeit unzureichend und das Bindemittel ungeeignet. Nach dem Schmelzen der Elektrodenpaste lagern sich grobe und feine Partikel schichtweise ab, was die Elektrodenfestigkeit verringert und zum Bruch der Elektrode führen kann.
2.3 Häufige Stromausfälle und häufiges Ein- und Ausschalten. Bei Stromausfällen werden keine notwendigen Maßnahmen ergriffen, was zu Elektrodenrissen und Sinterdelamination führt.
Veröffentlichungsdatum: 23. Juni 2020