December 27, 2025
تمثل حوادث السلامة المتعلقة بالأقطاب فئة سائدة من الحوادث داخل صناعات المعادن غير الحديدية وكربيد الكالسيوم، وخاصة في أفران القوس المغمور (SAF) عمليات الصهر. يعد التحليل الدقيق للأسباب الجذرية وراء حوادث الأقطاب أمرًا بالغ الأهمية، لأنه يمكّن من تنفيذ تدابير وقائية مستهدفة للتخفيف من تكرارها. ومع ذلك، يتأثر تحليل حوادث سلامة الأقطاب بعدد لا يحصى من العوامل من كل من موردي معجون الأقطاب ومصنعي التطبيقات. لتحديد سبب حوادث سلامة الأقطاب بدقة، يعد الاتفاق المتبادل على الأدلة المباشرة الموضوعية أمرًا ضروريًا، حيث يعمل قسم القطب في فرن القوس المغمور كمصدر ممتاز لهذه الأدلة. لذلك، فإن تحليل أقسام الأقطاب يحمل أهمية عملية كبيرة.
ملاحظة المقطع العرضي: يُظهر المقطع العرضي للقطب ظاهرة انكماش مميزة طبقة تلو الأخرى تتميز بمادة حبيبية. اعتمادًا على حجم قسم مصدر إشعاع احتراق القطب، قد تترسب المواد الحبيبية إما على طول الحلقة الخارجية للقطب أو في مركزه.
ظواهر إضافية: يتجاوز مؤشر سيولة معجون القطب 2.0، ويتجاوز الاستطالة 40.
السبب الجذري: تتسبب شعبية معجون القطب المفرطة في انكماش الجسيمات، مما يقلل من قوة الأقطاب ذات الأحجار الأكثر، مما يجعلها عرضة للكسر تحت تأثير القوى الخارجية. يساهم الإجهاد الحراري داخل القطب في مزيد من تكسير الجسيمات. ينتج تراكم الحجرين المميزين عن طرق تلبيد مختلفة.
حالة القسم: يفتح القسم في أجزاء على طول الضلع.
ظواهر إضافية: قيم مؤشر فحص معجون القطب طبيعية، لكن الظواهر اللاحقة للاشتعال مثل السقوط الصمامي والتفرع والانعطاف شائعة.
السبب الجذري: بالنسبة لأفران SAF المشتعلة حديثًا، تنبع المشكلات عادةً من أضلاع أنبوب القطب. يمكن لعدد مفرط أو كثافة أو طول الأضلاع أن يقسم معجون القطب إلى عدد كبير جدًا من القطع الصغيرة، مما يقلل من قوة القطب الإجمالية. يمكن أن يؤدي الحفر غير الصحيح أو غير الكافي على الأضلاع أيضًا إلى انفصال القطب وتشقق.
حالة القسم: يعرض القسم تشققات واضحة، ويكشف بشكل غامض عن معجون القطب.
ظواهر إضافية: مؤشر سيولة معجون القطب أقل من 1.0، وقيمة اللدونة أقل من 2.0.
السبب الجذري: تمنع السيولة الضعيفة في معجون القطب من ملء المساحة الكاملة لأسطوانة القطب، مما يؤدي إلى تشققات وتعليق المعجون، مما يقلل من القوة الإجمالية للقطب.
حالة القسم: القسم مفكك ومتشقق، مع ظهور بعض الأقسام مستوية.
ظواهر إضافية: تشير الملاحظات إلى أن الطبقة العلوية من عمود المعجون تذوب إلى حالة لزجة، مع حدوث نفخ أنبوب الغلاية من الأعلى إلى وقت إضافة المعجون قبل كسر القطب. يعتمد مدى الانكماش والتخلخل في مثل هذه فواصل الأقطاب على الدوران الطبيعي لمعجون القطب نفسه.
السبب الأساسي: يتسبب معامل انتقال الحرارة المرتفع للمواد الخام لمعجون القطب المستخدمة بشكل شائع في أفران SAF الكبيرة والمتوسطة الحجم في ذوبان الطبقة العلوية من عمود المعجون بسهولة. تؤدي فترات توقف الفرن المطولة إلى تجلط ثانوي للطبقة العلوية المذابة. إذا لم تتم إضافة معجون القطب على الفور، تنتهي عملية تلبيد القطب بأكملها. بعد ارتفاع درجة الحرارة الثانوية، تنخفض شعبية معجون القطب، مما يقلل من قوة القطب ويتسبب في كسور صلبة.
حالة القسم: القسم مستو.
ظواهر إضافية: تحدث تغييرات كبيرة في التدفق الكهربائي قبل قطع القطب، مع بقاء جميع المعلمات الأخرى طبيعية.
السبب الجذري: تسبب الاختلافات في التيار تسخينًا تفاضليًا لأجزاء القطب، مما يؤدي إلى إجهاد حراري. تؤدي مقاومة الصدمات الحرارية الضعيفة في معجون القطب إلى تشققات. تؤدي معدلات التلبيد السريعة أثناء تلبيد القطب أيضًا إلى توسيع فرق درجة الحرارة بين الجزء الداخلي والخارجي للقطب. تشير التشققات الرأسية بدون تفرع سفلي بشكل عام إلى مقاومة ضعيفة للصدمات الحرارية في معجون القطب.
حالة المقطع العرضي: القسم مستوٍ، مع وجود أوساخ مرئية.
ظواهر إضافية: توجد أوساخ في معجون القطب أثناء التشغيل، وتفتقر أسطوانة القطب إلى غطاء، وتمتلئ ورشة الإنتاج بالدخان والغبار.
السبب الجذري: تمنع الملوثات السيولة التقليدية لمعجون القطب، مما يمنع تلبيد أقسام القطب المتسخة في كتلة متماسكة. يؤدي هذا الانخفاض في قوة القطب إلى تشققات.
حالة القسم: المنطقة القريبة من قسم القطب مستوية، مع ارتفاع أو انخفاض الحلقة الوسطى.
ملاحظات إضافية: تلبيد القطب بطيء، مع بقاء جميع المعلمات الأخرى طبيعية.
السبب الجذري: يؤدي تلبيد القطب البطيء إلى وجود قلب غير ملبد حول قطب العجان، في حين أن القطب الملبد يتمتع بقوة منخفضة، مما يجعله عرضة للكسر تحت تأثير قوة خارجية كبيرة.
المقطع العرضي: يعاني القطب من تآكل شديد وتفرع أثناء التشغيل، ويتضيق بشكل كبير من الأعلى إلى الأسفل.
ظواهر إضافية: فحص معجون القطب طبيعي، لكن درجة حرارة فرن التسخين منخفضة، والإنتاج صغير، ويتم إدخال القطب بعمق شديد.
السبب الجذري: يؤدي نقص الكربون في مواد نفايات SAF إلى تآكل شديد للمواد المذابة على الأقطاب، مما يقلل من القوة الإجمالية للأقطاب الضيقة ويجعلها عرضة للكسر تحت تأثير قوة خارجية كبيرة.
حالة القسم: يضيق القطب بشكل كبير، مع أكسدة هوائية جانبية شديدة.
ظواهر إضافية: تشغيل SAF طبيعي بدون تسرب للمياه، ولا يزال تطبيق المروحة الطاردة المركزية دون تغيير دون انقطاع التيار الكهربائي.
السبب الجذري: تؤدي مقاومة الأكسدة الضعيفة في معجون القطب إلى أكسدة هوائية مفرطة، مما يؤدي إلى تضييق القطب وتقليل قوته الإجمالية، مما يجعله عرضة للكسر تحت تأثير قوة خارجية كبيرة. يعتمد الحكم على مقاومة الأكسدة الضعيفة والتآكل الناجم عن نقص الكربون في القطب على عرض معجون القطب الأضيق تحت سطح المادة مما يشير إلى عوامل نقص الكربون، بينما يشار إلى مقاومة الأكسدة الضعيفة عندما يكون سطح المادة أضيق.
الأقطاب الكهربائية لفرن القوس المغمور عرضة للعديد من حوادث الكسر اللين والصعب، والتي تتسم بالتعقيد الشديد. تحليل سبب الحادث من المقطع العرضي وحده غير كافٍ. لذلك، قبل إجراء تحليل متعمق، من الضروري التأكد من أن قيم مؤشر فحص معجون القطب، وخاصة القوة، تفي بالمعايير. فقط معجون القطب الذي تزيد قوته عن المستوى القياسي يبرر إجراء مزيد من التحليل للمقطع العرضي للقطب. يمكن للبيانات التي يوفرها المقطع العرضي للقطب أن تعكس بشكل موضوعي سلوك القطب أثناء عملية التلبيد بأكملها، مما يوفر طريقة لتحليل حوادث سلامة القطب.
نحن شركة تصنيع أفران كهربائية محترفة. لمزيد من الاستفسارات، أو إذا كنت بحاجة إلى أفران القوس المغمور، أو أفران القوس الكهربائي، أو أفران تكرير المغرفة، أو معدات الصهر الأخرى، فيرجى عدم التردد في الاتصال بنا على susan@aeaxa.com
