探索科学使用自焙电极的途径
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电极焙烧及相关要点电极电极是电石炉的心脏,只有充分地了解电极的组件,才能更好的控制、操作及保护好电极,才能更好的完成生产任务。
电极好比人的身体,电极壳是躯干、电极糊好比营养、那么电流就是精神,只有控制好这三样,才能更好的把电极保护好。
1.电极壳电极壳是自焙电极的关键部分。
电极壳的完好与否直接关系到生产能否安全、连续、稳定运行,是生产过程中必不可少的保障因素。
25500KV A密闭型电石炉自焙电极是以¢1250mm电极壳为铠装,进行电极的自焙。
在电极焙烧过程中,电极壳不仅使电极成型而且还兼起导电作用。
(根据有关资料介绍,由于钢质材料的导电系数大以及在导电过程中的集肤效应,电极壳中通过的电流为总电流的80%左右)因此,电极壳在电石生产中成为不可或缺的器件。
电极壳的构成是有均匀的12片3mm的筋板;12片2mm的弧形板和12跟¢18mm厚的圆钢,经过裁剪、冲压、折弯、缝焊而成。
1.1电极壳的导电特性(1)外壳有效导电截面积约1250×3.14×2=7850㎜2(2)外筋板有效导电截面积大约30×7×12=2520㎜2(3)内筋板有效导电截面积约185×2×12=4440㎜2(4)圆钢有效导电截面积约81×3.14×12=3052㎜2电极壳的有效导电截面积=17862㎜2钢材的电流密度为2.2~2.4A/㎜2故电极壳的有效导电截面积可承受的电流为39296~42869A与《埃肯手册》中所提到的:在电极焙烧初期为防止电极壳烧损,操作电流应控制在40000A以内基本相符。
1.2电极壳的物理特性由于电极壳为钢质材料制成,故其物理特性与钢材相符,据查找相关钢材特性为:密度 7.86g/㎝3;软化点 450~550℃;熔点1535℃;沸点 2750℃1.3电极壳外筋板最大可输入电流接触元件夹紧外筋片面的有效长度约为435㎜,夹电极壳外筋板厚度约为 7㎜电极壳外筋板可输入的最大电流为S=435×7×12=36540㎜2电极壳外筋板可输入的最大电流为I=36540×(2.2~2.4 A/㎜2)=(80388~87700)A常温下。
《矿热炉用自焙电极》行业标准编制说明(征求意见稿)兰州阳光炭素有限公司二零一三年四月《矿热炉自焙电极》行业标准编制说明一、工作简要过程,任务来源,主要参加单位和工作组成员等1、任务来源根据工信部工信厅科[2011]134号文的要求,由兰州阳光炭素有限公司和冶金工业信息标准研究院承担制定《矿热炉自焙电极(2011-0728T-YB)》行业标准。
2、工作过程接到任务后,我们立即成了标准起草工作组,查阅了有关国际标准和国外同类企业的先进标准,依据本国的原料、设备、技术水平和我公司多年来生产节能自焙电极的经验,以及多年来客户对节能自焙电极使用要求、建议,根据炭糊类相关检测标准,编写《矿热炉自焙电极》行业标准。
根据《中华人民共和国标准化法》:“制定标准应当有利于合理利用国家资源,推广科学技术成果,提高经济效益,并符合使用要求,有利于产品的通用互换,做到技术上先进、经济上合理”的精神,我们于2011年10月~2013年4月进行了标准条文的编制,同时也与挪威、日本等国外专家及国内鄂尔多斯、宜化等大型集团公司的客户进行了沟通交流,了解他们对矿热炉自焙电极的技术要求。
并于2012年6月请教了国内知名炭素行业的专家、教授,对本标准的制定工作提出了宝贵意见。
2013年6月开展标准征求意见。
3、标准起草单位:兰州阳光炭素有限公司和冶金工业信息标准研究院等。
二、标准化对象简要情况及制定标准的原则1、矿热炉自焙电极国内外简要情况a. 产品主要品种、产量及生产厂家;根据自焙电极的理化指标分为:1号、2号、3号、4号、5号自焙电极。
其中1、2号品种主要用于功率大于或等于40000KV A的矿热炉,3、4号品种用于功率25000KV A---40000KV A的矿热炉;5号用于25000KV A及以下矿热炉。
目前,自焙电极国内外主要生产厂家有挪威的埃肯公司、国内的兰州阳光炭素公司、乌海阳光炭素公司、新疆阳光炭素公司、石嘴山埃肯公司等,其中兰州阳光炭素集团产量达100万吨/年。
1.1 电极糊的质量要求电极糊到公司后12 小时内通知化验室取样化验,电极糊各指标必须符合YB/T5215—96 质量要求。
电极糊的工艺要求:项目密闭糊指标值要求灰分/% 4.0 ≤挥发分/% 12~13 ≤抗压强度/MPa 21 ≥电阻率/µΩm68 ≤体积密度/g/cm3 1.38 ≥1.2 电极糊破碎经化验电极糊各指标符合质量要求的,可进行破碎使用。
(1)转运电极糊前,运输设备必须提前用清水清洗干净,并将水晾干。
(2)电极糊出库转运过程中必须保持干净,防止污水、油污、粉尘等污染。
(3)装车时,防止铲破外袋将编织袋纤维混入。
(4)破碎电极糊必须在白班进行。
(5)破碎电极糊前,破碎机颚板及各部件要详细检查、紧固,防止脱落。
并提前用水清洗干净,晾干后再使用。
(6)破碎粒度标准为:直径为50mm~100mm。
(7)高温季节破碎必须避开高温时段,采取防晒措施,防止阳光直射温度升高电极糊粘连。
(8)电极糊出库后需及时全部破碎,避免增加转运等环节带来污染。
(9)破碎完毕后,破碎工必须及时将破碎好的电极糊装袋入库备用。
(10) 破碎工在电极糊装袋后应及时用标签标注电极糊批次、破碎时间、破碎人等信息。
(11) 入库前,库管员须对电极糊清洁情况进行详细检查,符合清洁要求后方可按入库程序验收入库。
2.1 电极筒制作(1)设备人员严格按照电极筒设计图纸及制作技术要求制作电极筒。
(2)用于制作电极筒的钢板要清洁,厚度均匀平整,不能有生锈现象。
(3)电极筒制作规格要准确,以便于接长,焊口必须坚固且光洁。
(4)接长电极壳时,必须对准中心线,筋片吻合并要插入一小部份,焊口表面光洁,以防止电极糊下入时卡住,造成悬糊。
(5) 为扩大电极糊和电极壳的接触面积,提高电极的烧结质量,在电极壳内部设有6-7 个筋片。
(6)制作电极壳的具体参数如下:电极壳大圆直 径/mm电极壳小圆直 径/mm钢板厚度/mm 筋片数量/个 筋片高度 /mm 触舌数 量/个触舌尺寸 /mm800-37200--2.2 电极筒安装(1)在电极筒进行装接前,必须认真检查,如发现变形、生锈 应将电极筒进行校圆、除锈后再进行安装(变形严重无法校正、焊缝 脱落或者生锈严重的不能进行安装)。
50MVA硅铁电炉自焙电极的使用与维护
赵兴智
【期刊名称】《铁合金》
【年(卷),期】2000(031)005
【摘要】分析了电极发生事故的原因,介绍了30MW硅铁电炉控制电极压放速度和电极糊高度的方法,以及停炉前和长时间停炉后恢复送电时电极的维护措施。
实践证明,只要采取相应的保护措施,电极就不会发生断裂事故。
【总页数】4页(P29-32)
【作者】赵兴智
【作者单位】遵义铁合金集团有限责任公司遵义 563004
【正文语种】中文
【中图分类】TF674
【相关文献】
1.50MVA硅铁电炉入炉焦炭粒度的合理组成 [J], 丁立新
2.提高50MVA硅铁电炉产量、质量和降低电耗的途径 [J], 丁立新
3.2500KVA硅铁电炉自焙电极的焙烧的使用 [J], 康金辉
4.工业硅电炉用无铁自焙电极探讨 [J], 何小云
5.在我国大容量工业硅,铝硅矿热电炉上采用无铁壳自焙电极的建议 [J], 张万福因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
电极焙烧及相关要点电极电极是电石炉的心脏,只有充分地了解电极的组件,才能更好的控制、操作及保护好电极,才能更好的完成生产任务。
电极好比人的身体,电极壳是躯干、电极糊好比营养、那么电流就是精神,只有控制好这三样,才能更好的把电极保护好。
1.电极壳电极壳是自焙电极的关键部分。
电极壳的完好与否直接关系到生产能否安全、连续、稳定运行,是生产过程中必不可少的保障因素。
25500KV A密闭型电石炉自焙电极是以¢1250mm电极壳为铠装,进行电极的自焙。
在电极焙烧过程中,电极壳不仅使电极成型而且还兼起导电作用。
(根据有关资料介绍,由于钢质材料的导电系数大以及在导电过程中的集肤效应,电极壳中通过的电流为总电流的80%左右)因此,电极壳在电石生产中成为不可或缺的器件。
电极壳的构成是有均匀的12片3mm的筋板;12片2mm的弧形板和12跟¢18mm厚的圆钢,经过裁剪、冲压、折弯、缝焊而成。
1.1电极壳的导电特性(1)外壳有效导电截面积约1250×3.14×2=7850㎜2(2)外筋板有效导电截面积大约30×7×12=2520㎜2(3)内筋板有效导电截面积约185×2×12=4440㎜2(4)圆钢有效导电截面积约81×3.14×12=3052㎜2电极壳的有效导电截面积=17862㎜2钢材的电流密度为2.2~2.4A/㎜2故电极壳的有效导电截面积可承受的电流为39296~42869A与《埃肯手册》中所提到的:在电极焙烧初期为防止电极壳烧损,操作电流应控制在40000A以内基本相符。
1.2电极壳的物理特性由于电极壳为钢质材料制成,故其物理特性与钢材相符,据查找相关钢材特性为:密度 7.86g/㎝3;软化点 450~550℃;熔点1535℃;沸点 2750℃1.3电极壳外筋板最大可输入电流接触元件夹紧外筋片面的有效长度约为435㎜,夹电极壳外筋板厚度约为 7㎜电极壳外筋板可输入的最大电流为S=435×7×12=36540㎜2电极壳外筋板可输入的最大电流为I=36540×(2.2~2.4 A/㎜2)=(80388~87700)A常温下。
自焙电极自焙电极是用无烟煤、焦炭以及沥青和焦油为原料,在一定温度下制成电极糊,然后把电极糊装入已安装在电炉上的电极壳中,经过烧结成型。
这种电极可连续使用,边使用边接长边烧结成形。
自焙电极因工艺简单、成本低,因此被广泛用于铁合金电炉、电石炉等。
自焙电极在焙烧完好后,其性能与炭素电极相差不大,但其制造成本仅为石墨电极的八分之一,是炭素电极的三分之一。
1.制备电极糊的原料制造电极糊的原料为煅烧无烟煤和冶金焦作骨料,沥青和焦油作黏结剂。
其中要求无烟煤的灰分小于8%,挥发分小于5%,含硫量低,比电阻大于1000_uΩ·m,热强度指数大于60%。
无烟煤需经1200℃以上高温煅烧,以脱除挥发分。
要求冶金焦的灰分小于14%,要求沥青的软化点为60~75℃,灰分小于0.3%,水分不大于0.5%,挥发物为60%~65%,游离炭含量不大于20%~28%。
要求焦油的密度为1.16~1.20g/cm3,水分不大于2.0%,灰分不大于0.2%,游离炭含量不大于9%。
也可用焦油馏分蒽油调整软化点。
2.电极糊的制备和使用电极糊的生产工艺非常简单,将煅烧的无烟煤、冶金焦,经破碎、筛分、配料加入煤沥青混捏后即成。
为提高电极糊烧结速度,在配料中可加入少量石墨化冶金焦、石墨碎或天然石墨,以提高自焙电极的导热性能,使烧结速度加快。
配料中无烟煤约占50%或更多,将无烟煤破碎至20mm 以下,焦炭磨成粉加入。
粒度组成的控制要以颗粒的密实度大为原则,这样可以得到强度大、导电性好的电极。
两种粒度混合时,要求大颗粒的平均粒度至少为小颗粒粒度的10倍;混合料中的小颗粒数量应为50%~60%。
一般黏结剂的加入量为固体料的20%~24%。
各种料按配比称量后加入混捏机中,混捏温度要比黏结剂软化点高70℃以上,搅拌时间不少于30min。
3.电极糊的消耗量(吨铁)一般为:45%的硅铁约25kg,75%的硅铁约45kg,硅铬合金约30kg,硅锰合金约30kg,碳素铬铁约25kg,中低碳铬铁约50kg,碳素锰铁约40kg,电石约30kg。
二氧化锰电极的制备
二氧化锰电极是一种常见的电化学材料,它具有良好的电化学性能和稳定性,可广泛应用于电池、超级电容器等领域。
下面我将为你介绍一下二氧化锰电极的制备过程。
制备二氧化锰电极的关键是得到高纯度的二氧化锰粉末。
我们可以使用化学合成的方法来制备二氧化锰粉末。
接下来,我们需要将二氧化锰粉末制备成电极。
首先,将二氧化锰粉末与导电剂(如石墨)进行混合,以提高电极的导电性。
然后,将混合物均匀涂覆在导电基材上,如不锈钢或碳纤维布。
涂覆时需要注意保持均匀的厚度和一致的涂覆质量。
接着,将涂覆好的导电基材放入烘箱中进行烘烤,以使涂层与基材充分结合,并去除残留的溶剂。
最后,将烘烤后的样品切割成所需的形状和尺寸,得到最终的二氧化锰电极。
需要注意的是,在制备二氧化锰电极的过程中,要严格控制各个步骤的条件,以确保电极的质量和性能。
例如,在化学合成二氧化锰粉末时,要控制反应温度、反应时间和反应物的比例,以获得纯度较高的二氧化锰粉末。
在涂覆和烘烤过程中,要控制涂层的均匀性和厚度,以及烘烤温度和时间,以确保电极具有良好的导电性和结构稳定性。
总的来说,制备二氧化锰电极需要经过化学合成二氧化锰粉末和电
极制备两个关键步骤。
通过精确控制各个步骤的条件,可以得到高纯度、高性能的二氧化锰电极。
这种电极在能源存储和转换等领域具有重要应用价值,为人们的生活带来了便利和发展的机遇。
电极焙烧三个阶段一、电极焙烧三阶段(1)电极糊融化阶段:电极糊融化的热源主要来自电流通过电极壳产生的电阻热、电流通过电极糊产生的电阻热、电极加热元件的产生的热量、料面辐射热。
此阶段操作时根据电极消耗速度适当压放电极,应严格控制负荷的增长,只要听到轻微的放电声即可。
要防止电流过大产生明弧并刺破铁皮,造成电极糊流出。
操作时间应控制在30-40小时,安全电流应控制在小于5kA,功率应控制在小于2000kW。
(2)电极烧结阶段:此阶段应严格操作,防止电极糊中的挥发份过快挥发。
操作时间应控制在110-120小时,安全电流应控制在小于55kA,功率应控制在小于3500kW。
(3)电极石墨化阶段:此阶段主要是增强自焙电极的导电性能及机械强度。
操作时间应控制在18-26小时,安全电流应控制在小于65kA,功率应控制在小于6000kW。
二、电极焙烧注意事项1、电极焙烧要严格按照《电极焙烧曲线图》进行,同时必须保持三相电极平衡焙烧,特别注意电极焙烧期间禁止上提电极;2、根据气体逸出量的多少并结合经验判断电极的烧结情况,要正确调节电流或添加炭材,控制操作电流,使负载增加速度与电极焙烧程度相适宜;3、当电极位置降至250mm以下时,可人工向启动缸内添加适量的焦炭,防止烧损设备或电流过低;4、依据电极成熟情况适当压放电极长度,但电极压放量不得超过操作规程中规定的相应负荷最大压放量(压放电极主要是为了活动铜瓦,避免被焦油粘住)。
5、变压器档位的调整要依据电流的增加而调整,原则上以满足电极电流平稳并达到焙烧电极所需要的电流值。
变压器调整范围在1-4档,二次电压值114.9V-132.9V,电极电压66.3V-76.7V(空负荷状态值)。
6、在焙烧电极过程中,为了稳定电极和电炉负荷,可以在内外三角区和中心区适当加入焦炭;7、随着电极的不断消耗,可以适当压放电极,但必须保持电极工作端的长度在2300-2500mm之间;8、随着电极的不断消耗和筒内电极糊的软化,应适当加入电极糊,使电极糊柱高保持在3500-4000mm之间(以底环下沿为基准)。
电石炉自焙电极新型压放测量装置研究开发摘要:电石炉原始的压放测量采用标尺进行现场实地测量,存在数据测量误差较大准确性不高,人员操作不当有引发触电的安全隐患。
我厂技术人员结合现场实际生产情况,进行创新研究大胆尝试,探索出一种适合电石炉自焙电极测量压放量的装置,本文主要介绍了40500KVA电石炉电极压放拉线式电阻尺测量装置,深入探究电极压放的数据测量方法,在实际生产运行过程中对电石炉电极压放提供了强有力的技术支持。
关键词:电极压放测量拉线式电阻尺绝缘夹一、前言自焙电极是将电极糊加装在电石炉电极的电极筒中,电极糊经过软化、挥发、烧结过程成型后,作为电石炉冶炼过程中电极导电材料。
由于自焙电极插入电石炉炉料中不断的被消耗,为了保证电极具有一定的工作长度,必须对电极进行压放,因此,准确控制每次电极的压放量对于实现电石炉的正常运行起到十分重要的作用,如压放量过大会造成电极焙烧速度跟不上,易造成电极偏软漏糊事故,压放量过少易造成电极工作长度偏短,影响正常生产。
为保证稳定的生产运行必须确保良好的电极管理,设计一种电极压放测量装置是非常有必要的。
二、电石生产工艺简介电石生产的原料是经过烘干窑干燥后的炭材与破碎合格的石灰经过皮带输送至电石炉厂房,通过环型加料机下的12个料仓下的13根料管将料仓内按照一定比例混合的石灰和炭料靠自重送入炉内。
炉料在电极周围自上而下形成凉料,热料,炽热料,半熔融料,熔料的料层结构。
在电阻热和电弧热的作用下在炉内熔池中生成电石,其化学反应式如下:生成电石的反应温度约为1850℃~2300℃,电石炉负荷的高低与稳定的炉况,决定于炉内CaC2生成量的多与少。
在电石的冶炼生产中,电极在自动或手动模式进行升降,以保证电压或电流的稳定。
电石炉应尽可能的在额定负荷状态下平稳运行。
同时要保持三相功率的平衡。
电极的消耗通过手动或自动压放系统定时补充。
三、电极管理对生产对重要性电极作为电石生产的工艺控制核心与关键装置,电极管理的好坏对整个电石生产起着关键作用,电极主要起到导电和传热的作用,在电石生产过程中,电流通过三相电极传入炉内产生电弧,释放的高能电阻热和电弧热进行冶炼电石,电极焙烧质量、电极工作长度、电极埋入深度及三相电极的电极电流相间差的控制共同决定的电石炉稳定、高效运行。