电石炉自焙电极新型压放测量装置研究开发

电石炉自焙电极新型压放测量装置研究开发

张保春

新疆天业（集团）有限公司 石河子 832000

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：

CaO+3C CaC2+CO

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。由此可见，良好的电极管理直接决定的电石炉生产的稳定和高效运行。

四、新型电极压放测量装置介绍

1、传统电极压放测量

每根电极有七组压放装置，每组压放装置均有一个压放缸和一个加紧缸组成，七组压放装置围绕一根电极安装在电极柱上部的压放平台上，七组压放装置的加紧缸靠弹簧力固定的夹住电极筒上的七根筋片，电极每次压放量为20mm，人工在自焙电极筒上划好测量刻度线，在每次电极压放过程中，人工使用刻度尺在电极上进行压放量的测量，这样工作人员容易受到触电伤害，并且电石炉自焙电极区域的一氧化碳的浓度较高，也使工作人员容易受到中毒危害，存在人员触电与中毒重大安全隐患。在测量过程中测量数据误差较大，压放量的多少直接影响电极整个焙烧过程的控制，影响生产稳定运行。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。

2、新型电极压放测量装置创新研究

电石炉电极主要分为电极上部与电极下部两部分组成，电极下部主要由导电夹、护屏、底环等装置构成，电极上部主要由电极升降装置、电极压放装置、电极加热元件及液压装置组成。新型电极压放测量装置主要在原有的电极压放装置上安装拉线式电阻尺，增加绝缘夹防触电保护装置，通过仪表及电控装置将相关数据信号引入DCS，操作人员可以通过DCS控制和判断电极压放量，由此可以对电极进行精准管理。

新型电极压放测量装置主要由拉线式电阻尺和绝缘夹构成，电阻尺下垫绝缘板并用螺杆固定在电极压放平台上，绝缘夹上连接电阻尺拉线并且将绝缘夹安装在自焙电极的电极筒上，当电极筒压放时，电极筒下移带动拉线式电阻尺的拉线下移，使拉线式电阻尺的拉线回缩至拉线式电阻尺中，根据拉线式电阻尺的拉线回缩量可以获取自焙电极的压放量，测量仪表及电控装置将数据传输至中控室。

3、新型电极压放测量装置应用实践

在经过一年多的使用过程中，我厂技术人员根据电石炉生产运行情况，对新型电极压放测量装置进行提升改造，经过优化升级后的新型电极压放测量装置测量准确度大幅提升，完全符合相关设计要求和生产需要。新型电极压放测量装置的经济性与安全性效果明显，已在我厂24台电石炉的72个电极上全部安装使用，有效促进了电极管理工作的全面提升。

首先，新型电极压放测量装置自主测量电极压放量，将测量的电极压放量直观有效的反馈给中控室配电工，无需人工每班定时去标注刻度和测量电极压放量，有效的避免了人员中毒与触电的危险性，有效降低员工劳动强度，现场工作安全系数极大提高。其次，新型电极压放测量装置的投运，确保的电极压放量的准确性，对电极管理起到很好的促进作用，电石炉电极焙烧质量大幅提升，电极工作长度与电极埋入的控制也得到有效改善。

4、新型电极压放测量装置的优点

新型电极压放测量装置在长期的使用过程中取得良好的效果，达到预期的各项设计要求和实现工作目标，其主要有以下几方面优点：

①符合企业减员增效的目标：原有的电极压放测量时需要人工现场测量，每个车间两台电石炉的6个电极需要一名岗位人员专门负责测量电极压放量，同时需要人工现场在电极筒上用专用工具标注刻度，在安装了新型电极压放测量装置之后，每个车间再不需要人工测量电极压放量，我厂12个车间测量电极压放量的人员不再测量电极压放量，极大的为企业节约炉人力资源成本，符合企业减员增效的目标。

②有效提升电极管理工作；原有的电极压放量人工测量工作效率和准确性都不高，人工标注刻度的误差也比较大，严重制约了对电极的良好管理，安装新型电极压放测量装置之后，电极焙烧质量明显改善，电极工作长度和电极埋入得到准确合理的控制，电极管理得到有效控制，为电石生产稳定高效运行创造的良好的先决条件。

③极大提高工作安全系数：原有现场岗位操作人员在测量电极压放量时，存在人员一氧化碳中毒的危险性，在电石炉炉压控制不合理或者塌料等异常情况下，三楼压放平台一氧化碳浓度较高，如果人员不能及时发现并撤离现场，容易引发人员一氧化碳中毒的危险，严重时可能危及生命；在人员标注刻度与测量电极压放量时，如果操作不当同时触碰到两个电极的情况下极易导致人员触电的情况发生，存在巨大的安全隐患，新型电极压放测量装置的安装很好的解决了一氧化碳中毒与触电的安全问题。

④确保生产数据的准确性：原有的现场操作人员标注刻度与测量电极压放量都存在准确性不高的弊端，在安装了新型电极压放测量装置之后，每个电极每次的电极压放量都会及时准确的反馈给中控室配电工，以便很好的调整电极焙烧情况和生产运行情况，对于有效的进行电极管理工作起到很好的促进作用，准确有效的进行电极管理，对生产运行的各项数据的准确性也有极大的帮助，使整个电石炉生产运行效率提高，生产成本有效降低。

五、结束语

本新型电极压放装置结构合理而紧凑，使用方便，采用本实用新型测量自焙电极的压放量时，避免了人工对自焙电极的压放量进行测量，从而避免了对工作人员造成的触电危害，同时，使工作人员可以远离电石炉测量自焙电极区域，从而能够防止工作人员发生一氧化碳中毒事故，保证生产能够安全运行，也大大提高了电极压放量的准确性。

作者简介：张保春，天能化工有限公司电石厂，助理工程师，主要从事电石生产工艺管理工作。