铁合金矿热电炉电极下放、维护及电极事故处理

铁合金矿热电炉电极下放、维护及电极事故处理

矿热电炉的电极操作包括电极壳的接长、电极的下放、电极糊的加入、电极检查、电极事故及其处理等问题。

随着生产的进行，电极被消耗，造成电炉功率降低。为了恢复功率，电极需下插。下插前要检查电极上有无杂物、防止卡死和损坏电极壳;检查电极糊面，糊压太低不能立即压放电极，需通知加糊人员加糊。

压放电极时，加料工必须在电极边监护。电极下放、维护及出现电极事故时都需要及时进行处理，本文针对这几个问题做了一个整理，供大家参考。若有不当之处，欢迎指正修改，共同交流进步 。

1. 电极是铁合金电炉关键部位。正确使用和维护电极(尤其是自焙电极)，直接影响到电炉能否正常运行。因而冶炼操作人员必须了解自焙电极的特性，正确使用和保护电极，减少和避免各种电极事故的发生，对电炉设备正常运行、电炉炉况顺行、降低能耗指标有积极、重要意义。

2. 电极是电炉设备的重要组成部分，是短网的一部分。其主要作用是依靠电极把炉用变压器输送出来的低电压、大电流输入炉内，通过电极端头的电弧、炉料电阻及炉内熔体，把电能转化为热能来进行高温冶炼。因此，保持电极完好、正常状态是电炉运行正常的重要保证。

3. 一般碳质电极按其加工制作的工艺不同而分为三种：即碳素电极、石墨电极和自焙电极。通常，由于自焙电极工序少、成本低而被广泛地使用于矿热炉上。生产硅铁、高碳铬铁、高碳锰铁、硅锰合金、硅钙合金等铁合金产品，均使用自焙电极。

4. 自焙电极由电极壳和电极糊组成。所谓自焙电极就是将用无烟煤、焦炭、沥青及焦油为原料在一定温度下制成的电极糊加入到已经安装在电炉相关设备上的电极壳内，经烧结焦化而形成的电极。在冶炼过程中，随着电极的不断消耗和下放，必须在电炉上部定期接长电极壳，加入电极糊，以期获得烧结情况良好、致密性好的电极。

5.自焙电极烧结的热量来源于：

(1)电流通过电极本身时产生的电阻热，是电极烧结的主要热源，也可以说自焙电极的烧结过程是由通过电极的电流决定的;

(2)电极热端的向上的传导热，使由上往下移动的电极糊被加热;

(3)炉口的辐射热和气流的对流热。自焙电极的烧结过程实际就是随温度的提高而使电极糊中粘结剂逐渐分解排出挥发物的过程。

6. 底部环下端距离料面(炉况正常时的料面高度)距离小于500㎜时，准许压放电极。电极焙烧情况良好，烧结正常时每相每次压放量不超过20㎜。一般，压放电极工作应在每炉出铁后进行。正常冶炼期间不允许压放电极。压放电极期间，冶炼巡视工、仪表工应密切配合，听从指挥，要求冶炼巡视工在液压站注意观察电极压放情况。

7. 正常情况下不允许停电压放电极，电极烧结情况正常时，压放电极时应根据操作要求降负荷30%左右方可进行操作。压放电极后在10-15分钟内快速用满各相负荷。电极烧结不正常或发生异常情况时，允许停电压放电极。

8. 电炉检修或较长时间停电时，为防止电极热量散失和引发电极冷凝，应适当将电极上抬，附加部分焦炭，然后下插电极，并将电极周围的炉料向电极四周推拢，尽可能将铜瓦以下裸露的电极部分全部埋入炉料中，并注意活动电极防止电极粘连。电炉大、中修或长时间停电时，应将电极壳盖密封好防止灰尘落入积存，引发电极事故。

9. 根据电极消耗情况，每相、每天必须及时添加电极糊。不允许隔一(或多)天添加电极糊，每相每次加入量根据糊柱高度确定。加糊后应将平台四周清扫干净，防止电极糊块引起平台和电极壳连电短路造成人身、设备事故。如对电极糊有特殊需要时另行规定。

10. 电极糊糊柱高度通常由底部环以上算起，必须保持相对稳定的糊柱高度。

一般，要求糊柱高度为：4.5-5.0米，不允许糊柱过高或过低，不允许电极壳内冒大量黄烟现象(亏糊)发生。

11. 凡有电极下滑、流油、漏糊、软断、硬断以电极间打弧严重等现象时应立即停电处理(不用降负荷直接停电)。

12.电极悬糊(悬料)及其处理方法：

所谓悬糊就是指电极糊在电极壳内悬住，使糊柱出现较大的没有电极糊的空洞的现象，称为悬糊，也叫悬料。

产生原因：

(1)糊柱上部温度过低，使电极糊不能熔化下沉。

(2)加糊时，电极糊块过大塞夹在两个筋片间绷住。一般悬糊事故多发生于冬季或开炉期间、多发于密闭炉或糊柱过高时。

处理方法：

(1)密闭炉用木棒敲击电极，使悬料下落，必要时可停电，割开悬料部位电极壳，捅落或用油布燃烧使悬料熔化下落。

(2)敞口炉或半封闭炉可停止送风，使悬料熔化下落，也可用重锤从电极壳内砸落悬料。

13.流油、漏糊及其处理方法：

液态或半液态的电极糊从电极壳破损处流出称为漏糊。

产生原因：

(1)电极壳与铜瓦接触不良，打弧击穿电极壳;

(2)电极烧结不好，一次压放量大，同时使用负荷过快、导致电极壳上电流密度过大，发红刺火烧穿电极壳。

(3)电极壳接长时焊缝开裂或未焊接好。

(4)电极定位器绝缘不好或其他导电物质在相间引起连电打弧击穿电极壳所致。

处理方法：

(1)小的流油、漏糊可直接降低负荷，小负荷烧结一段时间即可。

(2)漏糊情况比较严重时应立即停电处理送电后慢用负荷、谨慎操作焙烧电极。

(3)漏糊情况严重时首先必须把漏在炉口内的电极糊全部清理出炉，然后用铁皮在原有的电极壳上打箍把漏洞焊好，并及时补加电极糊，再用木柴或碳块烘烤电极，待其表面硬化后方可进行死相焙烧或使用小负荷焙烧。

14.电极硬断及其处理方法：

电极在已经烧结好的部位断裂称为硬断。

发生原因：

(1)电极糊质量有问题，灰份高，挥发份低，粘结力差造成电极自身强度不够。

(2)电极烧结过程中，在挥发阶段停留时间短，电极中气孔率高，导致强度降低。

(3)电极糊中夹杂泥土杂物或糊柱表面灰尘太多。

(4)糊柱高度过高，导致电极糊化清，颗粒分层。

(5)炉况不正常，电极位置高，升降频繁，升降幅度大，受外力损伤。

(6)电极垂直度不够、绝缘不好造成偏烧、外伤。

(7)电极过烧。

(8)热停炉次数多，而且间隔时间短，造成频繁的电极急冷急热所致。

(7)热停炉后处理不当，送电后使用负荷过快，或长时间停炉，因急冷急热产生应力所致。

处理方法：

(1)断头不超过500mm且不好取出时时，将断头压入炉料中，并偏加部分铬矿或减少料批中焦炭配比量，尽快在炉内消耗掉断头，根剧实际情况适当增加电极压放次数及每次压放量。

(2)断头过长时必须取出，然后压放电极，可直接进行死相焙烧或先用木柴、碳块烘烤后再送电焙烧，但是必须谨慎操作，防止引发软断事故，使事故扩大。

15.电极软断及其处理方法：

电极在未烧结好的部位折断称为软断。

发生原因：

(1)电极糊质量有问题，挥发份偏高，软化点偏高。

(2)由悬糊事故引发。

(3)电极壳铁皮过薄或焊接质量差。

(4)漏糊后处理不及时。

(5)电极烧结情况不好，电极一次压放量过大或电极下滑时停电不及时引发。

(6)压放电极后使用负荷太快，电流过大击断。

处理方法：

(1)迅速松开铜瓦下压到原来部位，将漏糊处夹在铜瓦内，夹住原来硬头上抬电极，调节冷却水量及风量，合理分配负荷焙烧电极。

(2)迅速松开铜瓦下压到原来部位，将漏糊处夹在铜瓦内不能上抬电极时，应将断头坐实，上抬其余两相电极，对该相电极进行死相焙烧。

(3)经上述方法处理后，断头处无法接上，可将断头取出，按电极硬断处理方法处理，情况严重时，在电极底部焊底，重新加电极糊，按新电极焙烧方法处理。

16.电极过烧及其处理方法：

电极在底部环以上部位已过早烧结好的现象称为电极过烧。

发生原因：

(1)底部环冷却水量过小。

(2)底部环与电极间接触不良。

(3)电极糊软化点过底。(4)炉况不正常。

(5)电极下放时间间隔过长，引起电极过烧。

(6)绝缘不好。

处理方法：

(1)降低该相电极负荷，开大冷却水或风量。

(2)人为加快电极消耗速度。

(3)调整电极糊配方。

(4)必要时打断过长的电极端头。

(5)及时检修设备，调整炉况。

17.电极冷凝及其处理方法：

在热停炉后，因活动电极不及时或其它原因，造成电极与炉内的熔融料粘结在一起不能活动的现象称之为电极冷凝或电极粘连。

处理方法：

(1)若只有一相电极冷凝时，适当地调整二次电压，上抬其余二相电极送电，待炉料熔化后自然上抬即可。

(2)若三相电极均发生粘连时，可将变压器电压级调至最低电压或倒为星型连接方式送电直至三相电极周边的粘料熔化后即可上抬电极。

18.加电极糊操作注意事项：

(1)添加电极糊工作由生产部指定专人负责，由专人专门负责三相电极的加糊工作，确实保证三相电极安全、保证电炉正常运行。

(2)加糊程序为：先测量糊柱高度，确定每相电极的加糊量，再计量，将电极糊从糊库拉运至计量处，计量后拉到平台上，经破碎后加入电极壳内。如实、认真做好糊柱高度测量及每相加糊量的记录工作。

(3)为防止和避免悬料事故，要求加糊时糊块粒度不大于100㎜。运输过程中电极糊产生的碎块、碎面应一同加入电极壳，不允许有剩留物。

(4)电极糊必须保持干净、干燥，如灰尘较多时可用气吹，必要时可用水清洗，但清洗后的电极糊必须干燥后再加;为防止灰尘落入电极壳内，必须加糊前才能揭开电极壳盖，加完糊后立即将盖盖好。正常运行中电极壳盖必须盖在电极壳上。

(5)加糊时应从电极壳中心部位垂直加入，尽量减少电极糊对筋片的撞击，不允许砸歪、砸落筋片;加糊时糊块中不允许夹杂有其他杂质，不允许将手套、工具及其它物品掉入电极壳内，如有发生及时报告处理。

(6)严格按规程要求控制糊柱高度。糊柱高度计算方法：H糊=H2+a-H1H糊:糊柱高度 H2：护筒上沿至电极壳上沿高度H1：电极糊面至电极壳上沿高度 a：护筒长度。

(7)糊柱高度和糊柱表面情况是加糊时间间隔的衡量标准。当糊柱高度低于规定要求或电极壳周围的电极糊出现稍许熔化时，应及时添加电极糊，不允许电极壳内冒大量黑烟、黄烟(糊柱过低、亏糊)现象发生。绝对不允许出现电极糊化清(表面全部熔化)。

(8)一般要求每相电极每天应加糊一次。

(9)加糊人员(包括其他人员)在操作时必须注意不允许用身体或导电物体在两相电极间连接、碰触，禁止碎糊块或其它导电物品掉入护筒内。

(10)发生电极事故后，加电极糊应灵活掌握，在相关人员指导下根据需要及时添加，必须保证糊柱高度符合工艺技术操作规程并满足使用要求。

19.电极壳制作的一般要求：

(1)自焙电极的电极壳由金属外壳和内部径向分布的多个筋片组成，电极壳的主要作用如下：

A、作为电极糊的成形模具并提高电极的强度;

B、作为导体将电流传输给进行烧结的电极糊;

C、焙烧电极的加热体，在电极未烧结好时承受大部分电流;

D、低温下承受电极的重量。

(2)保证制作电极壳的钢板平整、无锈斑、污迹。

(3)制作电极壳时应保证其正圆形状，接口处全部焊接，要求焊接平整、无漏处、无砂眼、无气孔。

(4)在电极壳内等距离地焊接12片筋片，每个筋片上要求有4-5个切口。将各切口的小三角形舌片分别交错地向两侧折弯约30-45o角，要求与电极壳接触处全部焊接，焊缝平整、无漏焊处。

(5)制作电极壳用的冷轧钢板及筋片，不允许生锈或有其它污迹，制作好的电极壳应存放于干燥的库房内，防止碰撞变形及生锈。

20.电极壳接长的基本要求：

(1)电极壳接长时新装电极壳筋片必须与原有电极壳筋片上下对齐。

(2)必须保持新装电极壳与原有电极壳的垂直度。

(3)如果新装电极壳需插入原有电极壳时，插入长度应为20㎜左右。

(4)接口不好接时，应注意不能乱砸、强装。必须保证接口处平整、无凹(凸)点、焊缝粗糙时应用铰磨机打平，不允许焊缝处漏油、漏糊。