วิเคราะห์สาเหตุและมาตรการรับมือการแตกหักแบบอ่อนและแบบแข็ง

หลังจากพัฒนามานานกว่า 80 ปี อุตสาหกรรมแคลเซียมคาร์ไบด์ของจีนได้กลายเป็นอุตสาหกรรมวัตถุดิบเคมีขั้นพื้นฐานที่สำคัญ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยได้แรงหนุนจากการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเศรษฐกิจภายในประเทศและความต้องการแคลเซียมคาร์ไบด์ปลายน้ำที่เพิ่มขึ้น กำลังการผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์ในประเทศจึงขยายตัวอย่างรวดเร็ว ในปี 2555 มีบริษัทแคลเซียมคาร์ไบด์ 311 แห่งในจีน และมีผลผลิตสูงถึง 18 ล้านตัน ในอุปกรณ์เตาแคลเซียมคาร์ไบด์ อิเล็กโทรดเป็นหนึ่งในอุปกรณ์สำคัญซึ่งมีบทบาทในการนำและการถ่ายเทความร้อน ในการผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์ กระแสไฟฟ้าจะถูกป้อนเข้าไปในเตาเผาผ่านอิเล็กโทรดเพื่อสร้างส่วนโค้ง และใช้ความร้อนต้านทานและความร้อนของส่วนโค้งเพื่อปล่อยพลังงาน (อุณหภูมิสูงถึงประมาณ 2,000 ° C) สำหรับการหลอมแคลเซียมคาร์ไบด์ การทำงานปกติของอิเล็กโทรดขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น คุณภาพของการวางอิเล็กโทรด คุณภาพของเปลือกอิเล็กโทรด คุณภาพการเชื่อม ระยะเวลาในการปล่อยแรงดัน และความยาวของการทำงานของอิเล็กโทรด ในระหว่างการใช้อิเล็กโทรด ระดับการทำงานของผู้ปฏิบัติงานค่อนข้างเข้มงวด การทำงานที่ไม่ระมัดระวังของอิเล็กโทรดอาจทำให้อิเล็กโทรดหักอย่างอ่อนและแข็งได้ง่าย ส่งผลต่อการส่งและการแปลงพลังงานไฟฟ้า ทำให้สภาพเตาหลอมเสื่อมลง และอาจก่อให้เกิดความเสียหายต่อเครื่องจักรและอุปกรณ์ไฟฟ้าด้วย ความปลอดภัยในชีวิตของผู้ปฏิบัติงาน ตัวอย่างเช่น เมื่อวันที่ 7 พฤศจิกายน พ.ศ. 2549 อิเล็กโทรดหักอย่างนุ่มนวลที่โรงงานแคลเซียมคาร์ไบด์ในหนิงเซี่ย ส่งผลให้คนงานในที่เกิดเหตุถูกไฟไหม้ 12 ราย มีผู้เสียชีวิต 1 รายและบาดเจ็บสาหัส 9 ราย ในปี 2009 อิเล็กโทรดหักอย่างแรงเกิดขึ้นในโรงงานแคลเซียมคาร์ไบด์ในซินเจียง ส่งผลให้คนงาน 5 คนในที่เกิดเหตุถูกเผาสาหัส

การวิเคราะห์สาเหตุของการแตกอ่อนและแข็งของอิเล็กโทรดเตาแคลเซียมคาร์ไบด์
1. วิเคราะห์สาเหตุการแตกอ่อนของอิเล็กโทรดเตาแคลเซียมคาร์ไบด์

ความเร็วในการเผาผนึกของอิเล็กโทรดต่ำกว่าอัตราการใช้ หลังจากวางอิเล็กโทรดที่ยังไม่ได้เผาลงแล้ว จะทำให้อิเล็กโทรดแตกหักอย่างนุ่มนวล การไม่อพยพผู้ปฏิบัติงานเตาหลอมทันเวลาอาจทำให้เกิดการไหม้ได้ สาเหตุเฉพาะของการแตกหักแบบอ่อนของอิเล็กโทรดคือ:
1.1 คุณภาพการวางอิเล็กโทรดไม่ดีและมีสารระเหยมากเกินไป

1.2 แผ่นเหล็กเปลือกอิเล็กโทรดบางหรือหนาเกินไป บางเกินกว่าจะทนต่อแรงภายนอกขนาดใหญ่และการแตกร้าว ทำให้กระบอกอิเล็กโทรดพับหรือรั่ว และแตกหักง่ายเมื่อกดลง หนาเกินไปจนทำให้เปลือกเหล็กและแกนอิเล็กโทรดไม่สัมผัสกัน และแกนอาจทำให้ Soft Break ได้

1.3 เปลือกเหล็กอิเล็กโทรดผลิตได้ไม่ดีหรือคุณภาพการเชื่อมไม่ดี ทำให้เกิดการแตกร้าว ส่งผลให้เกิดการรั่วซึมหรือรอยแตกอ่อน

1.4 กดอิเล็กโทรดและใส่บ่อยเกินไป ช่วงเวลาสั้นเกินไป หรืออิเล็กโทรดยาวเกินไป ทำให้เกิดการแตกหักเล็กน้อย

1.5 หากเพิ่มการวางอิเล็กโทรดไม่ทันตำแหน่งการวางอิเล็กโทรดสูงหรือต่ำเกินไปซึ่งจะทำให้อิเล็กโทรดแตก

1.6 อิเล็กโทรดเพสต์มีขนาดใหญ่เกินไป การเติมเพสต์อย่างไม่ระมัดระวัง วางลงบนซี่โครงและอยู่เหนือศีรษะ อาจทำให้แตกหักได้

1.7 อิเล็กโทรดไม่ได้เผาอย่างดี เมื่ออิเล็กโทรดลดลงและหลังจากลดลงแล้ว กระแสไฟจะไม่สามารถควบคุมได้อย่างเหมาะสม เพื่อให้กระแสมีขนาดใหญ่เกินไป และกล่องอิเล็กโทรดถูกเผาไหม้ และอิเล็กโทรดจะแตกอย่างนุ่มนวล

1.8 เมื่อความเร็วในการลดอิเล็กโทรดเร็วกว่าความเร็วการเผาผนึก ส่วนการวางในการสร้างรูปร่างจะถูกเปิดเผย หรือองค์ประกอบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้ากำลังจะถูกสัมผัส กล่องอิเล็กโทรดจะรับกระแสไฟฟ้าทั้งหมดและสร้างความร้อนจำนวนมาก เมื่อกล่องอิเล็กโทรดได้รับความร้อนสูงกว่า 1200 ° C ความต้านทานแรงดึงจะลดลงจนไม่สามารถรับน้ำหนักของอิเล็กโทรดได้จะเกิดอุบัติเหตุการแตกหักอย่างนุ่มนวล

2. วิเคราะห์สาเหตุของการแตกแข็งของอิเล็กโทรดเตาแคลเซียมคาร์ไบด์

เมื่ออิเล็กโทรดแตกหัก หากแคลเซียมคาร์ไบด์หลอมเหลวกระเด็นไป ผู้ปฏิบัติงานไม่มีมาตรการป้องกัน และการไม่อพยพออกทันเวลาอาจทำให้เกิดแผลไหม้ได้ สาเหตุเฉพาะที่ทำให้อิเล็กโทรดหักอย่างแรงคือ:

2.1 โดยทั่วไปการวางอิเล็กโทรดจะไม่ถูกจัดเก็บอย่างเหมาะสม ปริมาณเถ้าสูงเกินไป สิ่งเจือปนถูกกักขังมากขึ้น อิเล็กโทรดที่มีสารระเหยน้อยเกินไป การเผาผนึกก่อนกำหนดหรือการยึดเกาะไม่ดี ทำให้อิเล็กโทรดแตกหักยาก

2.2 อัตราส่วนการวางอิเล็กโทรดที่แตกต่างกัน อัตราส่วนสารยึดเกาะน้อย การผสมไม่สม่ำเสมอ ความแข็งแรงของอิเล็กโทรดไม่ดี และสารยึดเกาะที่ไม่เหมาะสม หลังจากที่วางอิเล็กโทรดละลาย ความหนาของอนุภาคจะแยกออก ซึ่งจะลดความแข็งแรงของอิเล็กโทรดและอาจทำให้อิเล็กโทรดแตกหักได้

2.3 มีไฟฟ้าดับหลายครั้ง และแหล่งจ่ายไฟมักจะหยุดและเปิดอยู่ ในกรณีที่ไฟฟ้าขัดข้อง ยังไม่ได้ดำเนินมาตรการที่จำเป็น ส่งผลให้เกิดการแตกร้าวของอิเล็กโทรดและการเผาผนึก

2.4 มีฝุ่นจำนวนมากตกลงไปในเปลือกอิเล็กโทรด โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากการปิดเครื่องเป็นเวลานาน ชั้นขี้เถ้าหนาจะสะสมอยู่ในเปลือกเหล็กอิเล็กโทรด หากไม่ทำความสะอาดหลังการส่งกำลัง จะทำให้เกิดการเผาผนึกและการแยกชั้นของอิเล็กโทรด ซึ่งจะทำให้อิเล็กโทรดแตกหักอย่างรุนแรง

2.5 เวลาไฟฟ้าขัดข้องเป็นเวลานาน และส่วนการทำงานของอิเล็กโทรดไม่ได้ถูกฝังอยู่ในประจุและถูกออกซิไดซ์อย่างรุนแรง ซึ่งจะทำให้อิเล็กโทรดแตกหักยาก

2.6 อิเล็กโทรดอยู่ภายใต้การทำความเย็นอย่างรวดเร็วและความร้อนอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกิดความแตกต่างความเค้นภายในอย่างมาก ตัวอย่างเช่นความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอิเล็กโทรดที่ใส่ภายในและภายนอกวัสดุระหว่างการบำรุงรักษา ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างภายในและภายนอกขององค์ประกอบหน้าสัมผัสมีขนาดใหญ่ ความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างการส่งกำลังอาจทำให้เกิดการแตกหักอย่างรุนแรง

2.7 ความยาวในการทำงานของอิเล็กโทรดยาวเกินไปและแรงดึงมีขนาดใหญ่เกินไปซึ่งเป็นภาระต่ออิเล็กโทรดเอง หากการดำเนินการไม่ระมัดระวังก็อาจทำให้เกิดการแตกหักอย่างรุนแรงได้

2.8 ปริมาณอากาศที่จ่ายโดยท่อยึดอิเล็กโทรดน้อยเกินไปหรือหยุดทำงาน และปริมาณน้ำหล่อเย็นน้อยเกินไป ซึ่งทำให้อิเล็กโทรดที่ละลายมากเกินไปและกลายเป็นเหมือนน้ำ ทำให้วัสดุคาร์บอนที่เป็นอนุภาคตกตะกอนส่งผลกระทบต่อ ความแข็งแรงของการเผาผนึกของอิเล็กโทรด และทำให้อิเล็กโทรดแตกหักยาก

2.9 ความหนาแน่นกระแสอิเล็กโทรดมีขนาดใหญ่ ซึ่งอาจทำให้อิเล็กโทรดแตกหักยาก

มาตรการรับมือเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกหักของอิเล็กโทรดอ่อนและแข็ง
1.มาตรการป้องกันเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกอ่อนของเตาแคลเซียมคาร์ไบด์

1.1 ควบคุมความยาวการทำงานของอิเล็กโทรดอย่างเหมาะสมเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดของการผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์

1.2 ความเร็วลดลงจะต้องเข้ากันได้กับความเร็วการเผาผนึกอิเล็กโทรด

1.3 ตรวจสอบความยาวของอิเล็กโทรดและขั้นตอนที่อ่อนและแข็งเป็นประจำ คุณยังสามารถใช้แท่งเหล็กเพื่อหยิบอิเล็กโทรดและฟังเสียงได้ หากคุณได้ยินเสียงที่เปราะมาก แสดงว่าเป็นอิเล็กโทรดที่โตเต็มที่ ถ้าไม่ใช่เสียงที่เปราะมาก แสดงว่าอิเล็กโทรดอ่อนเกินไป อีกทั้งความรู้สึกยังแตกต่างอีกด้วย หากเหล็กเส้นไม่รู้สึกถึงความยืดหยุ่นเมื่อเสริมแรง ก็พิสูจน์ได้ว่าอิเล็กโทรดมีความอ่อนและต้องยกโหลดอย่างช้าๆ

1.4 ตรวจสอบความสมบูรณ์ของอิเล็กโทรดอย่างสม่ำเสมอ (สามารถตัดสินสภาพของอิเล็กโทรดได้ด้วยประสบการณ์ เช่น อิเล็กโทรดที่ดีมีผิวเหล็กสีแดงเข้มเล็กน้อย อิเล็กโทรดเป็นสีขาว มีรอยแตกภายใน ไม่เห็นผิวเหล็ก แห้งเกินไป อิเล็กโทรดปล่อยควันดำ จุดดำ จุดขาว คุณภาพอิเล็กโทรดอ่อน)

1.5 ตรวจสอบคุณภาพการเชื่อมของเปลือกอิเล็กโทรดอย่างสม่ำเสมอ หนึ่งส่วนสำหรับการเชื่อมแต่ละครั้ง และอีกหนึ่งส่วนสำหรับการตรวจสอบ

1.6 ตรวจสอบคุณภาพของอิเล็กโทรดเพสต์อย่างสม่ำเสมอ

1.7 ในระหว่างช่วงเพิ่มพลังและโหลด ไม่สามารถเพิ่มโหลดเร็วเกินไปได้ ควรเพิ่มภาระตามอายุของอิเล็กโทรด

1.8 ตรวจสอบเป็นประจำว่าแรงจับยึดของชิ้นส่วนหน้าสัมผัสอิเล็กโทรดมีความเหมาะสมหรือไม่

1.9 วัดความสูงของคอลัมน์วางอิเล็กโทรดอย่างสม่ำเสมอไม่สูงเกินไป

1.10 บุคลากรที่ปฏิบัติงานในอุณหภูมิสูงควรสวมอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่ทนทานต่ออุณหภูมิและการกระเซ็นที่สูง

2.มาตรการป้องกันเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกหักของอิเล็กโทรดเตาแคลเซียมคาร์ไบด์อย่างหนัก

2.1 จับความยาวการทำงานของอิเล็กโทรดอย่างเคร่งครัด ต้องวัดอิเล็กโทรดทุกสองวันและต้องแม่นยำ โดยทั่วไปความยาวในการทำงานของอิเล็กโทรดจะรับประกันอยู่ที่ 1800-2000 มม. ไม่อนุญาตให้ยาวหรือสั้นเกินไป

2.2 หากอิเล็กโทรดยาวเกินไป คุณสามารถยืดเวลาการปล่อยแรงดันและลดอัตราส่วนของอิเล็กโทรดในเฟสนี้ได้

2.3 ตรวจสอบคุณภาพของอิเล็กโทรดเพสต์อย่างเคร่งครัด ปริมาณเถ้าต้องไม่เกินค่าที่ระบุ

2.4 ตรวจสอบปริมาณอากาศที่จ่ายให้กับอิเล็กโทรดและตำแหน่งเกียร์ของเครื่องทำความร้อนอย่างระมัดระวัง

2.5 หลังจากไฟฟ้าดับ ควรเก็บอิเล็กโทรดให้ร้อนที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ควรฝังอิเล็กโทรดด้วยวัสดุเพื่อป้องกันไม่ให้อิเล็กโทรดออกซิไดซ์ โหลดไม่สามารถยกเร็วเกินไปหลังการส่งกำลัง เมื่อไฟฟ้าขัดข้องเป็นเวลานาน ให้เปลี่ยนเป็นอิเล็กโทรดอุ่นไฟฟ้าชนิด Y

2.6 หากอิเล็กโทรดหักอย่างหนักหลายครั้งติดต่อกัน จะต้องตรวจสอบว่าคุณภาพของอิเล็กโทรดแปะเป็นไปตามข้อกำหนดของกระบวนการหรือไม่

2.7 กระบอกอิเล็กโทรดหลังจากติดตั้งแล้วควรมีฝาปิดเพื่อป้องกันไม่ให้ฝุ่นหล่นเข้าไป

2.8 บุคลากรที่ทำงานในอุณหภูมิสูงควรสวมอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่ทนทานต่ออุณหภูมิและการกระเซ็นที่สูง

สรุปแล้ว
การผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์จำเป็นต้องมีประสบการณ์ในการผลิตมากมาย เตาแคลเซียมคาร์ไบด์แต่ละเตามีลักษณะเฉพาะของตัวเองในช่วงระยะเวลาหนึ่ง องค์กรควรสรุปประสบการณ์ที่เป็นประโยชน์ในกระบวนการผลิต เสริมสร้างการลงทุนในการผลิตที่ปลอดภัย และวิเคราะห์ปัจจัยเสี่ยงของการแตกอ่อนและแข็งของอิเล็กโทรดเตาแคลเซียมคาร์ไบด์อย่างระมัดระวัง ระบบการจัดการความปลอดภัยของอิเล็กโทรด ขั้นตอนการปฏิบัติงานโดยละเอียด เสริมสร้างการฝึกอบรมวิชาชีพของผู้ปฏิบัติงาน สวมอุปกรณ์ป้องกันเคสอย่างเคร่งครัดตามข้อกำหนด เตรียมแผนฉุกเฉินอุบัติเหตุและแผนการฝึกอบรมฉุกเฉิน และดำเนินการออกกำลังกายเป็นประจำเพื่อควบคุมการเกิดอุบัติเหตุจากเตาแคลเซียมคาร์ไบด์อย่างมีประสิทธิภาพ และลดอุบัติเหตุ การสูญเสีย