密闭电石炉的电极

密闭电石炉的电极

密闭电石炉核心设备电极的重要性，生产过程中对电极的要求、对电极焙烧的要求，电极壳的加工制造，电石炉电极事故及处理。

标签：电极；电极焙烧；电机壳；电极事故处理

1 密闭电石炉对电极的要求

1.1 电极焙烧的弹性幅度要大，即电极消耗慢时，可以间隔4-8小时压放一次电极，电极消耗块时，可以间隔0.5小时压放一次电极，特殊情况焙烧电极时，可以采用快速压放焙烧电极，即10分钟压放一次，在如此大的弹性幅度，要保证电极焙烧完好，不至于过烧或欠烧。

1.2 具有更高的机械幅度：由于密闭电石炉容量一般较大，电极直径相对较大，其机械力、电气负荷力及炉料坍塌的力都很大，又由于密闭炉发生电极事故较内燃式炉更难处理，故需电极要有更高的机械强度，即电极一般不会发生硬断事故。

1.3 装设防软化分层装置：密闭炉电极较内燃式电极直径较大，当电极糊在软化过程中容易形成软化糊的固体颗粒与粘结剂分层现象，导致电极纵向强度不一，极易发生电极软、硬断事故，故密闭电石炉电极柱上方需加装电极加热器并控制在一定温度范围。

1.4 电极糊的流动性要适宜：密闭炉的电极焙烧情况不易观察，一旦发生电极软断，如果电极糊流动性过大，其流动极强，造成大量电极糊在炉中高温环境下瞬间发生爆炸着火，可造成大的人身伤亡事故，故密闭炉电极糊的流动性要适宜。

1.5 由于沥青和煤焦油的组份十分复杂，千差万别，因而现在传统的以软化点和挥发份含量来衡量密闭电极糊的焙烧性能有很大的片面性，也是不可靠的，应以实际应用来确定电极糊的性能。

2 密闭电石炉电极的焙烧

2.1 焙烧电极的热源

密闭炉电极焙烧热源除电流，电极通过本身产生的电阻热外，还有电极端头电弧的传导热。因密闭炉的操作基本处于微正压且密闭，电石炉的辐射热很小，所以密闭炉电极焙烧的热源主要是电阻热和端头电弧传导热。

2.2 加热器及送风机

2.3 电极的烧结

密闭电石炉的烧结过程与内燃式电石炉基本相同，无明显的界限段，但根据焙烧温度及负荷，大体分为三个阶段：即软化阶段、挥发阶段、烧结阶段。

A、软化阶段：此时固体电极糊逐渐熔化，电阻增大、温度逐渐升高降低，最后電极糊全部成为熔体状态，此阶段温度由室温25℃左右升至90-200℃，大约在导电卡子上部500mm左右。

B、挥发阶段：此时电极糊已充分熔化，沿着电极壳的内截面流动并填充糊块之间的孔隙，同时随温度的升高，电阻不断降低，沥青分解并排出挥发物，最后显半焦化状态，在此阶段温度由90-200℃升至650-700℃，位置大约在导电卡子中心的上半部。

C、烧结阶段：此时还有少量的挥发物排出，由半焦化到全焦化，温度不断增加，电阻逐渐降低，基本上完成烧结过程，位置大约在导电卡子下部。温度由650-700℃升到800-1000℃。

2.4 电极烧结过程中其挥发物、比电阻、机械强度随温度变化情况

2.4.1 挥发物：电极糊的挥发物主要从两个地方排出来，电极烧结中随着粘结剂的热分解，挥发物的排除，体积收缩，电极与电极筒之间便产生缝隙，挥发物从缝隙排出，温度比较低的成份从电极筒上口排出。

2.4.2 电极糊的比电阻。电极糊在低温时，电阻很高，随焙烧温度的升高而降低，大部分电流通过已烧结好的电极输入炉内，如果电流通过烧结不好的电极时，便有可能烧穿电极壳而导致漏糊事故或电极软断事故。

2.4.3 电极糊的强度。电极在焙烧过程中，强度逐渐增加到800℃以上时，强度已达到极限值，证明此电极已为成熟的电极。

2.5 影响电极烧结速度的因素有

3 密闭炉组合式电极筒及电极糊柱高度

3.1 电极筒结构及制造：

电极筒加强筋及圆钢的作用：①增加电极筒与碳素材料的接触面积，导电卡子内的电极下半部分是基本烧结好的电极，部分导电性很差，而电流要从导电卡子经过钢板，圆钢传到烧结电极，如果电极筒与碳素材料接触面积小，电阻就大，大量的能量电流任务传到了电极筒上，极易烧坏或刺坏电极筒外皮钢板，造成漏糊事故。②增加电极的机械强度：因为增加了电极筒的立筋和横断面积，使电极筒和电极糊结合的更牢固，增加了电极筒的抗拉强度。③增加电极的导电能力：电极在没有烧结好前，其导电能力很差，这期间一部分电流靠电极壳和筋板及圆

钢传导。④减少表面效应对电极影响：直径大于1米以上的电极，表面效应影响显著，造成电极靠外部的电流密度大于中心部的电流密度，装筋片后，可以很好的适应这一情况，并减少其影响，我们可从电气知识上得知。

3.2 电极筒的制造

电极筒经剪板机、冲压机、弯板机、点焊机、缝焊机和一定数量的模具制造完成的。

3.3 电极糊的装填

电极糊在装填之前，方进行破碎至一定合适的粒度，一般为50-100mm，太大或太小将将造成电极糊悬料或喷料现象，发生电极事故。

3.4 电极糊高度的方法

如果糊柱太高，电极糊中粗细颗粒易出现分层现象，或者由于压力太大而胀坏电极筒，如果糊柱太低，则由于糊柱压力太小，填充性差，难以获得致密的电极，电极消耗快且强度差，合适的电极糊柱高度，有利于电极焙烧的质量。

4 密闭电石炉电极事故及处理

4.1 电极的硬断

电极硬断发生的原因和预防措施与内燃式电石炉基本相同，在此不作叙述，就电极硬断的处理方法介绍如下：

密闭炉一般容量较大，电极直径相对地大，因炉盖密闭，当电极硬断时，根据其断头大小，采用不同方法：

4.1.1 如果电极断头较短，且在料面之下，可借电极自重和压放装置，将断头压入炉内，如果剩余的工作电极较短时，适当下放电极进行焙烧，负荷缓慢增加，并把该相电极四周的下料管配比减到一定程度，每个下料管大约上18批料，即可把断头电极消耗掉，电极焙烧可采用一次性压放到位的方法焙烧电极，焙炼电极的电流应小于安全焙烧电流；如果剩余的电极较长，能满足生产需要，则不用焙烧电极，此时可采用缩短压放时间的办法，降低负荷运行，将电极逐步压放至所需工作长度后，调整压放时间到正常。4.1.2 如果电极断头较长或断头处在料面上部，则必须采用爆破電极断头的方法，将爆破的电极碎块取出，然后下放电极至一定长度，缓慢增加负荷，至焙烧安全电流进行焙烧，密闭电石炉电极硬断后，其断头爆破方法如下：

①将事故电极周围的下料柱取出一个，做为爆破操作孔，用风镐钻头对准电极断头选择炮眼角度并打眼，眼深度一般为电极直径的1/2-2/3。②用云母管、黄泥作为装药器，用工业硝酸铵炸药、电雷管作为引爆物，方法见下。③上述爆