鐵合金礦熱電爐生產(chǎn)波動(dòng)中，最常見的影響因素有：
①錳礦原料質(zhì)量與水份的波動(dòng)；
②焦炭質(zhì)量與水份的波動(dòng)；
?、垭姌O頻繁出現(xiàn)掉節(jié)、掉塊或硬斷帶來的波動(dòng)；④出鐵口受損后因排碳量變化帶來的波動(dòng)；
⑤以及爐底爐襯開始破壞帶來的波動(dòng)等情況。
上述波動(dòng)原因中，多數(shù)情況都能夠相對容易找到引起波動(dòng)的原因，然后通過相應(yīng)調(diào)整相關(guān)因素，即可在較短的時(shí)間內(nèi)使?fàn)t況恢復(fù)到正常狀態(tài)。但波動(dòng)狀態(tài)④電極頻繁出現(xiàn)掉節(jié)、掉塊或硬斷帶來的波動(dòng)。由于出現(xiàn)頻率最高，且形成的狀態(tài)形式多樣，因此相對來說，較難判定這一狀態(tài)形成的原因，較難在短時(shí)間內(nèi)采取有效措施使?fàn)t況恢復(fù)正常。本人通過多年對大小各種容量的鐵合金電爐正常生產(chǎn)和避峰生產(chǎn)過程電極情況的觀察，談?wù)剬﹁F合金礦熱電爐電極維護(hù)，減少電極掉節(jié)、掉塊或硬斷事故方面的經(jīng)驗(yàn)。
造成礦熱爐電極掉節(jié)、掉塊或硬斷事故的主要原因1.1 對電極糊的質(zhì)量狀態(tài)失去監(jiān)控
造成上述電極狀態(tài)的原因中，由于電極糊質(zhì)量波動(dòng)帶來的影響應(yīng)占絕大多數(shù)。近十多年以來，由于鐵合金市場的迅猛發(fā)展，同時(shí)鐵合金市場價(jià)格的巨幅波動(dòng)，一些電極糊生產(chǎn)廠家為節(jié)約成本，會(huì)搭配一些劣質(zhì)的邊角余料。若這些劣質(zhì)原料沒有充分混勻，則制作后的電極糊質(zhì)量必然受到影響，即使因?yàn)榧尤肓枯^小，不會(huì)造成電極的硬斷事故，但也會(huì)造成電極掉塊和電極消耗量的明顯增加。
一旦電爐出現(xiàn)因設(shè)備故障或其它原因引起的熱電爐，熱停爐時(shí)間超過4~5h以上，則三相電極硬斷的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。對于這種質(zhì)量波動(dòng)，若使用單位對電極糊性能檢測時(shí)，對電極糊的取樣按照常規(guī)方法進(jìn)行，則檢測結(jié)果往往在規(guī)定范圍內(nèi)，很灘提前察覺到電極糊的質(zhì)量問題。往往在電極出現(xiàn)頻繁硬斷和掉節(jié)后，使用單位才會(huì)加大電極糊的取樣量進(jìn)行檢測驗(yàn)證，大多情況才會(huì)真實(shí)暴露電極糊的質(zhì)量問題，最常見的檢測結(jié)果是電極糊的灰份含量明顯增大，批與批之間的茨份含量波動(dòng)增加。
1.2 設(shè)備出現(xiàn)較長時(shí)間熱停爐或避峰生產(chǎn)對電極造成影響目前鐵合金的裝備日益先進(jìn)，正常的熱停爐逐步減少，但由于鐵合金市場增大后，特別是鐵合金市場價(jià)格出現(xiàn)明顯下滑時(shí)，生產(chǎn)廠為了降成本，會(huì)在原材料、焦炭、電極糊的選擇上有所調(diào)整。
當(dāng)這些材料出現(xiàn)質(zhì)量波動(dòng)時(shí)，會(huì)使?fàn)t內(nèi)狀況發(fā)生明顯變化，爐內(nèi)翻渣、刺火或塌料噴火現(xiàn)象明顯增多，料面溫度顯著增加，往往造成爐上設(shè)備損壞而形成熱停爐。當(dāng)這種熱停爐時(shí)間超過4~5h以上時(shí)，采用紅外線測溫槍檢測料面以上的電極表面溫度低于250°C，電極在料面以上的溫度與埋在料中的溫度之差明顯增加。此時(shí)很容易在電極在料面以上位置附近產(chǎn)生較多的細(xì)小裂紋，隨著停爐時(shí)間的增加，細(xì)小裂紋也會(huì)逐漸變成較大裂紋，出現(xiàn)裂紋后，重新送電時(shí)，由于出現(xiàn)裂紋的局部電阻增加，發(fā)熱量增大，若不較好的控制負(fù)荷上升速度，則明顯觀察到這些細(xì)小的裂紋會(huì)逐步加大，出現(xiàn)電極硬斷或開裂的現(xiàn)象明顯增加。
避峰生產(chǎn)時(shí)，通常會(huì)在白天電價(jià)較高段和夜晚電價(jià)最高段進(jìn)行停爐，通常一次性停爐時(shí)間會(huì)超過4h以上。若沒有較好的電極保護(hù)措施，則電極會(huì)頻繁形成細(xì)小的收縮裂紋，裂紋形成后，重新送電時(shí)若送電速度較快，則形成各種電極事故的概率大大增加。
1.3 生產(chǎn)工藝裝備發(fā)生改變或生產(chǎn)的鐵合金品種改變時(shí)若鐵合金裝備發(fā)生改變時(shí)，最典型的如從敞口爐、半封閉式電爐改變?yōu)槿忾]爐時(shí)，很容易形成電極事故的發(fā)生。主要原因是改變?yōu)槿忾]爐后，爐內(nèi)料面溫度明顯降低，使電極焙燒速度明顯減緩，電極焙燒時(shí)間明顯不夠，若不對電極糊的揮發(fā)份進(jìn)行向下調(diào)整，則電極事故易頻繁發(fā)生。
鐵合金品種調(diào)整時(shí)，如若從娃錳合金的生產(chǎn)改變?yōu)楦咛煎i鐵的生產(chǎn)，則也會(huì)造成料面溫度降低，而使電極焙燒溫度不夠，造成電極強(qiáng)度較差而頻繁出現(xiàn)電極硬斷或掉節(jié)事故。
此外即使同一種鐵合金品種生產(chǎn)，采用的不同熔劑堿度值也會(huì)造成料面溫度的變化，而造成電極事故的形成，如從高堿度法生產(chǎn)高碳猛鐵(R≥1.1以上)改變?yōu)榈蛪A度法(R≤0.7)生產(chǎn)高碳猛鐵時(shí)，則由于電極插得較深，同時(shí)爐渣溫度降低而使料面溫度明顯下降，電極焙燒速度也明顯下降，導(dǎo)致電極掉節(jié)掉塊現(xiàn)象頻發(fā)。
如何進(jìn)行電極維護(hù)及減少電極事故的主要措施
加強(qiáng)對電極糊質(zhì)量的跟蹤與檢測：有些電爐由于各種電極和電爐參數(shù)不太配套，對于電極湖的質(zhì)量十分敏感，當(dāng)出現(xiàn)揮發(fā)份和灰份波動(dòng)時(shí)，容易形成電極的欠燒或過燒，導(dǎo)致電極事故的發(fā)生，此時(shí)一定要增加電極糊檢測次數(shù)，除了保證足夠量的取樣量之外，還要盡量增加取樣范圍，減少每個(gè)局部電極糊上的取樣量，也就是說要保證每批電極糊的檢測不出現(xiàn)空檔，這樣一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，都能從檢測結(jié)果上會(huì)有提前反映。
電極糊質(zhì)量檢測人員在檢測時(shí)除了對檢測結(jié)果進(jìn)行記錄之外，還要對檢測制樣過程中的表觀現(xiàn)象，如表面致密度，物料的流動(dòng)性，物料的粘性等進(jìn)行記錄，當(dāng)出現(xiàn)異常表觀現(xiàn)象時(shí)應(yīng)提前告知使用單位，使用單位一旦出現(xiàn)電極異常，應(yīng)及時(shí)快速停止這批電極糊的使用，縮短電極不正常狀況發(fā)生的時(shí)間。
此外電極糊在貯存、轉(zhuǎn)運(yùn)、使用過程中一定要防止被污染的發(fā)生，一旦發(fā)生則要妥善處理，污染后的電極糊要慎用，最多也只能是作少量搭配使用，搭配后的混合糊還要做進(jìn)一步的檢測，檢測結(jié)果一定要達(dá)標(biāo)?？傊姌O糊的質(zhì)量波動(dòng)往往是電極不正常狀況最主要的原因。
出現(xiàn)熱停爐后的電極的維護(hù)：較長時(shí)間的熱停爐(超過4h以上)會(huì)造成爐內(nèi)電極周圍料面上下的溫度差顯著增大，料面以上電極產(chǎn)生較多的收縮裂紋，因此電極硬斷位置往往發(fā)生在料面以上200-400mm的位置，因此熱停爐后主要工作是想方設(shè)法提高電極周圍的料面溫度，除了關(guān)閉煙道口的蝶閥外，應(yīng)關(guān)閉爐上所有觀察孔，無論是封閉爐還是敞口爐，都要盡量關(guān)閉所有爐蓋側(cè)板，減少冷風(fēng)進(jìn)入量，同時(shí)在電極周圍補(bǔ)充部分小顆粒焦炭，在補(bǔ)充焦炭之前，盡量將電極插到下限位置。
當(dāng)出現(xiàn)超過4h以上的熱停爐時(shí)間后，往往電極在料面以上位置會(huì)出現(xiàn)不程度的損傷，即或多或少的收縮裂紋出現(xiàn)，此時(shí)重新送電第1h負(fù)荷提升十分重要，第1個(gè)15min應(yīng)控制負(fù)荷在正常負(fù)荷的30%以內(nèi)，第2個(gè)15min控制在50%以內(nèi)，然后逐步上升，但在1h之內(nèi)不能超過正常負(fù)荷的80%，1h后方可逐步上升到滿負(fù)荷。送到滿負(fù)荷后，若出現(xiàn)爐內(nèi)電極掉節(jié)現(xiàn)象發(fā)生后，則應(yīng)將負(fù)荷降到正常負(fù)荷90%以內(nèi)，待熱停爐后的電極消耗至少500mm后，方可考慮重新送到滿負(fù)荷。
避峰生產(chǎn)時(shí)的電極維護(hù)：避峰生產(chǎn)時(shí)，由于白天和晚上7~10點(diǎn)均會(huì)有較長時(shí)間的熱停爐，這種有規(guī)律的熱停爐若沒有較完善的避峰生產(chǎn)用電制度，則會(huì)對電極造成更大的傷害，因此停電前后，及重新送電后的電爐操作制度一定要完善，且保證準(zhǔn)確執(zhí)行到位則顯得十分重要。
常見的停電前后的操作要點(diǎn)：
(1)停電前半小時(shí)之內(nèi)不能安排爐前出鐵，保持爐底有較高溫度;(2)停電前半小時(shí)內(nèi)應(yīng)將電爐負(fù)荷按梯度均勻下降，停電時(shí)的瞬時(shí)負(fù)荷要調(diào)到正常負(fù)荷50%以內(nèi);(3)將電極盡量插到下限位置;
(4)電極周圍適當(dāng)補(bǔ)充小顆粒焦炭;
(5)將煙道蝶閥，及爐蓋側(cè)板關(guān)閉好。
重新送電時(shí)要做好較詳細(xì)的送電負(fù)荷上升曲線表，特別是第1h和第1個(gè)15min負(fù)荷控制十分關(guān)鍵，第1個(gè)15min一定要盡量控制在變壓器的最低檔，送電第lh后負(fù)荷不能超過用電正常負(fù)荷的80%-90%，1h后可根據(jù)電極表面溫度情況，來確定是否將負(fù)荷提升到滿負(fù)荷，若電極表面溫度不夠，則應(yīng)控制負(fù)荷在正常負(fù)荷的80%以內(nèi)。
采用避峰生產(chǎn)方式后，或多或少仍會(huì)出現(xiàn)電極掉節(jié)掉塊現(xiàn)象，因此絕對不能超負(fù)荷運(yùn)行，頻繁掉節(jié)時(shí)，則必須將負(fù)荷重新控制在正常負(fù)茶的80~90%，或?qū)Ρ芊迳a(chǎn)制度進(jìn)行調(diào)整。
另外出現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)，盡量安排在避峰時(shí)間段，減少電爐非計(jì)劃性的停爐時(shí)間。出現(xiàn)頻繁掉節(jié)時(shí)，除了對避峰生產(chǎn)制度調(diào)整外，還要考慮對電極糊的揮發(fā)分向下進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整量通常為0.5~1.5%以內(nèi)，同時(shí)對灰份的波動(dòng)范圍進(jìn)一步縮小，使電極糊的質(zhì)量出現(xiàn)部分質(zhì)量過剩狀況，以減少熱停爐對電極強(qiáng)度的沖擊。
結(jié)語
鐵合金礦熱爐生產(chǎn)中，電極事故發(fā)生的主要原因是電極糊的質(zhì)量波動(dòng)引起的，對電極糊的定期檢測并增加抽樣檢測范圍是預(yù)防電極糊質(zhì)量波動(dòng)引起電極事故的有效手段，此外當(dāng)電爐需要避峰生產(chǎn)時(shí)，則避峰后重新送電的用電制度十分重要，特別是第1個(gè)15min和第1h的送電負(fù)荷控制特別關(guān)鍵。通過制訂較完整的負(fù)荷上升曲線，可有效減少在避峰生產(chǎn)下的電極事故發(fā)生。
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