December 27, 2025
Les incidents de sécurité des électrodes représentent une catégorie d'accidents prévalente dans les industries des métaux non ferreux et du carbure de calcium, en particulier dans les opérations de fusion des fours à arc submergé (SAF). Une analyse précise des causes profondes des accidents d'électrodes est cruciale, car elle permet la mise en œuvre de mesures préventives ciblées pour atténuer leur fréquence. Cependant, l'analyse des accidents de sécurité des électrodes est influencée par une myriade de facteurs provenant à la fois des fournisseurs de pâte d'électrode et des fabricants d'applications. Pour déterminer avec précision la cause des accidents de sécurité des électrodes, un accord mutuel sur des preuves directes objectives est essentiel, la section d'électrode du four à arc submergé servant d'excellente source de telles preuves. Par conséquent, l'analyse des sections d'électrodes revêt une importance pratique significative.
Observation de la coupe transversale: La coupe transversale de l'électrode présente un phénomène de retrait distinct couche par couche, caractérisé par une matière granulaire. Selon la taille de la section de la source de rayonnement de combustion de l'électrode, les matériaux granulaires peuvent se déposer le long de l'anneau extérieur de l'électrode ou en son centre.
Phénomènes supplémentaires: L'indice de fluidité de la pâte d'électrode dépasse 2,0 et l'allongement dépasse 40.
Cause profonde: La popularité excessive de la pâte d'électrode provoque le retrait des particules, réduisant la résistance des électrodes avec plus de pierres, les rendant susceptibles de se casser sous l'effet de forces externes. La contrainte thermique à l'intérieur de l'électrode contribue en outre à la rupture des particules. Les deux accumulations distinctes de pierres résultent de différentes méthodes de frittage.
État de la section: La section s'ouvre en segments le long de la nervure.
Phénomènes supplémentaires: Les valeurs de l'indice d'inspection de la pâte d'électrode sont normales, mais des phénomènes post-allumage tels que la chute de la vanne, la bifurcation et le retournement sont fréquents.
Cause profonde: Pour les SAF nouvellement allumés, les problèmes proviennent généralement des nervures du tube d'électrode. Un nombre excessif, une densité ou une longueur excessive de nervures peuvent segmenter la pâte d'électrode en trop petits morceaux, réduisant la résistance globale de l'électrode. Un perçage incorrect ou insuffisant sur les nervures peut également entraîner un détachement et une fissuration de l'électrode.
État de la section: La section présente des fissures évidentes, révélant vaguement la pâte d'électrode.
Phénomènes supplémentaires: L'indice de fluidité de la pâte d'électrode est inférieur à 1,0 et la valeur de plasticité est inférieure à 2,0.
Cause profonde: Une faible fluidité de la pâte d'électrode l'empêche de remplir tout l'espace du cylindre d'électrode, ce qui entraîne des fissures et une suspension de la pâte, ce qui diminue la résistance globale de l'électrode.
État de la section: La section est lâche et fissurée, certaines sections semblant nivelées.
Phénomènes supplémentaires: Les observations indiquent que la couche supérieure de la colonne de pâte fond en un état visqueux, avec un soufflage de tuyau de chaudière se produisant de haut en bas jusqu'au moment de l'ajout de la pâte avant la rupture de l'électrode. L'étendue du retrait et du desserrage dans de telles ruptures d'électrodes dépend de la circulation normale de la pâte d'électrode elle-même.
Cause fondamentale: Le coefficient de transfert de chaleur élevé des matières premières de pâte d'électrode couramment utilisées dans les SAF de grande et moyenne taille provoque une fusion facile de la couche supérieure de la colonne de pâte. Les arrêts prolongés du four entraînent une seconde coagulation de la couche supérieure fondue. Si la pâte d'électrode n'est pas ajoutée rapidement, l'ensemble du processus de frittage de l'électrode se termine. Après une seconde augmentation de la température, la popularité de la pâte d'électrode diminue, réduisant la résistance de l'électrode et provoquant des ruptures dures.
État de la section: La section est nivelée.
Phénomènes supplémentaires: Des changements importants du flux électrique se produisent avant la coupe de l'électrode, tous les autres paramètres restant normaux.
Cause profonde: Les variations de courant provoquent un chauffage différentiel des parties de l'électrode, induisant des contraintes thermiques. Une faible résistance aux chocs thermiques dans la pâte d'électrode entraîne des fissures. Des vitesses de frittage rapides pendant le frittage de l'électrode augmentent également la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur de l'électrode. Les fissures verticales sans bifurcation inférieure indiquent généralement une faible résistance aux chocs thermiques dans la pâte d'électrode.
État de la coupe transversale: La section est nivelée, avec de la saleté visible.
Phénomènes supplémentaires: De la saleté est présente dans la pâte d'électrode pendant le fonctionnement, le cylindre d'électrode est dépourvu de couvercle et l'atelier de production est rempli de fumée et de poussière.
Cause profonde: Les contaminants bloquent la fluidité conventionnelle de la pâte d'électrode, empêchant le frittage des sections d'électrode sales en un tout cohésif. Cette réduction de la résistance de l'électrode entraîne des fissures.
État de la section: La zone proche de la section d'électrode est nivelée, l'anneau du milieu étant relevé ou abaissé.
Observations supplémentaires: Le frittage de l'électrode est lent, tous les autres paramètres restant normaux.
Cause profonde: Un frittage lent de l'électrode entraîne un noyau non fritté autour de l'électrode du malaxeur, tandis que l'électrode frittée a une faible résistance, ce qui la rend sujette à la rupture sous l'impact d'une force externe importante.
Coupe transversale: L'électrode subit une corrosion sévère et une bifurcation pendant le fonctionnement, se rétrécissant considérablement de haut en bas.
Phénomènes supplémentaires: L'inspection de la pâte d'électrode est normale, mais la température du four de chauffage est basse, la production est faible et l'électrode est insérée trop profondément.
Cause profonde: La déficience en carbone dans les déchets de SAF entraîne une corrosion sévère des matériaux dissous sur les électrodes, réduisant la résistance globale des électrodes rétrécies et les rendant sujettes à la fracture sous l'effet d'une force externe importante.
État de la section: L'électrode se rétrécit considérablement, avec une forte oxydation latérale à l'air.
Phénomènes supplémentaires: Le fonctionnement du SAF est normal sans infiltration d'eau, et l'application du ventilateur centrifuge reste inchangée sans panne de courant.
Cause profonde: Une mauvaise résistance à l'oxydation de la pâte d'électrode entraîne une oxydation excessive à l'air, rétrécissant l'électrode et réduisant sa résistance globale, ce qui la rend sujette à la rupture sous l'effet d'une force externe importante. Le jugement d'une faible résistance à l'oxydation et de la corrosion de l'électrode induite par une déficience en carbone est basé sur la largeur plus étroite de la pâte d'électrode sous la surface du matériau, indiquant des facteurs de déficience en carbone, tandis qu'une mauvaise résistance à l'oxydation est indiquée lorsque la surface du matériau est plus étroite.
Les électrodes de four à arc submergé sont sujettes à de nombreux accidents de rupture, mous et durs, qui sont très complexes. L'analyse de la cause d'un accident uniquement à partir de la coupe transversale est insuffisante. Par conséquent, avant de procéder à une analyse approfondie, il est essentiel de s'assurer que les valeurs de l'indice d'inspection de la pâte d'électrode, en particulier la résistance, sont conformes aux normes. Seule la pâte d'électrode dont la résistance est conforme aux normes justifie une analyse plus approfondie de la coupe transversale de l'électrode. Les données fournies par la coupe transversale de l'électrode peuvent refléter objectivement le comportement de l'électrode pendant l'ensemble du processus de frittage, offrant une méthode pour analyser les accidents de sécurité des électrodes.
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