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文檔簡介

1、電石生產(chǎn)工藝的培訓(xùn)講義電石的理化性質(zhì)(一)、電石簡述什么是電石呢?電石的化學(xué)名稱就是碳化鈣,分子式是CaC2,分子量為64.1 ,結(jié)o磚構(gòu)式為 C* 0(二)、電石的物理性質(zhì)1、 純的碳化鈣幾乎是無色透明的晶體,不溶于任何溶媒中。在18 C時相對密度為2.22 , 化學(xué)純的碳化鈣只能在實驗室中,用加熱的金屬鈣和純碳使其直接化合的方法而制得。 我們通常所說的電石是指工業(yè)碳化鈣而言。它是由生石灰和碳素原料制得。電石中除 了含大部分碳化鈣外,還含有少部分雜質(zhì),這些雜質(zhì)都是從原料中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)移過來的。2、 電石的外觀為各種顏色的塊狀體,其顏色隨碳化鈣的含量不同而不同,有灰色的、 棕黃色的或黑色的,含碳化

2、鈣較高時則呈 紫色。若電石的新斷面暴露在潮濕的空氣中, 則因吸收了空氣中的水分而使斷面失去光澤變成 灰白色。3、 電石的相對密度決定于CaC2含量。且隨著碳化鈣的含量減少,則相對密度增加。4、 電石的熔點也隨碳化鈣的含量改變而改變,純碳化鈣的熔點為2300 C,工業(yè)碳化 鈣的含量一般為80 %左右,其熔點常在2000 C左右。工業(yè)碳化鈣有兩個最低熔點, 第一個是相當(dāng)于含碳化鈣 69 %與含氧化鈣31 %的混合物,第二點是相當(dāng)于含碳化鈣 35.6 %與氧化鈣64.4 %的混合物。由此可知,影響電石熔點的因素不僅是碳化鈣的含量,其它雜質(zhì)如氧化鋁、氧化硅與氧化鎂等雜質(zhì)也有影響。5、電石能導(dǎo)電,其導(dǎo)電

3、性與電石純度有關(guān),碳化鈣含量越高,導(dǎo)電性能越好;反之越差。當(dāng)碳化鈣含量下降到65 %70%時,導(dǎo)電性能達(dá)到最低值。同時,電石的導(dǎo)電性 也與溫度有關(guān),溫度越高,導(dǎo)電性則越好。(三) 電石的化學(xué)性質(zhì)1、 在無水的條件下,電石在氫氣流中加熱至2200 C以上時,有相當(dāng)量的乙炔和金屬 鈣生成(CaC2+H 2=Ca+C 2H2)。2、干燥的氧氣在高溫下氧化碳化鈣而生成碳酸鈣 (CaC2+O 2=CaCO 3+CO)。3、粉狀電石與氮氣在加熱條件下反應(yīng)生成氰氨化鈣(CaC2+N2=CaCN 2+C)。除此之外,氯、溴、硫、氨、磷、氯化氫和乙醇等等物質(zhì)在一定條件下均能與電 石發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成相應(yīng)的化學(xué)物

4、質(zhì)。(四) 電石的用途電石的最先用途是照明、金屬的切割與焊接,進(jìn)入20世紀(jì),隨著生產(chǎn)石灰氨(氰氨化鈣)的工藝問世后,進(jìn)一步推廣了電石的用途,如今,電石的用途更加廣泛,成為 有機(jī)合成工業(yè)、鋼鐵脫硫和制造乙炔的重要原料,尤其是近年來,乙炔在化工行業(yè)的 廣泛使用和國際石油價格的節(jié)節(jié)攀升,電石法乙炔備受國內(nèi)外化工行業(yè)的關(guān)注,呈現(xiàn) 出美好的應(yīng)用前景。(五) 、電石的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和組成及含量1、電石的組成及含量下面我們舉碳化鈣含量為85.3%的電石組成為例:組成CaC2CaOSiO2MgOFe2O3+AI 2O3C含量85.39.52.10.351.451.22、電石的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電石產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB10665

5、-2004)指標(biāo)指標(biāo)名稱優(yōu)等品一級品合格品發(fā)氣量(20 C、101.3KPa) /( L/kg)300280260乙炔中磷化氫, (V/V)0.060.080.08乙炔中硫化氫, (V/V)0.100.100.10粒度(580mm )的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%85粒度(2.5mm 以下)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%5電石生產(chǎn)技術(shù)的起源、現(xiàn)狀及展望(一)、電石生產(chǎn)技術(shù)起源電石工業(yè)誕生于19世紀(jì)末,當(dāng)時電爐容量很小,只有 100300KVA且是單相,饋電線路既長又笨重,采用間歇操作,生產(chǎn)技術(shù)處于萌芽階段,所生產(chǎn)的電石只用于 照明、金屬的切割與焊接。進(jìn)入 20世紀(jì),隨著生產(chǎn)石灰氨(氰氨化鈣)的工藝問世后, 電石生產(chǎn)向前邁進(jìn)了

6、一步,以后相繼采用了自焙電極,開放式電石爐、低煙罩式的半 密閉式電石爐,電爐容量得以擴(kuò)大。第二次世界大戰(zhàn)以后,挪威和聯(lián)邦德國先后發(fā)明 了???Elekm)型和德馬格(Demag)型密閉爐,接著世界上許多國家均采用這兩種形式 設(shè)計建設(shè)密閉電石爐, 20 世紀(jì) 60 年代,世界上建成了 28 座密閉爐,電石總產(chǎn)量達(dá) 到 1000 萬噸。我國電石工業(yè)是在 20 世紀(jì)中葉發(fā)展起來的, 從吉林建成 1750kVA 的 開放式電石爐開始, 抗美援朝后吉林又建成了第二座電石爐。 1956 年河北省下花園建 成一座容量 3000kVA 電石爐, 1957 年又從蘇聯(lián)引進(jìn)一座容量為 40000kVA 的長方形

7、三相圓形半密閉爐在吉林投產(chǎn)以后, 1960 年我國共建成容量為 10000kVA 開放式電 石爐 13 座。(二) 、電石生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀據(jù) 1983 年的不完全統(tǒng)計,全國共有電石廠 204 家,各種類型電石爐 433 座,其 中絕大多數(shù)為開放爐。隨著電石工業(yè)的發(fā)展,開放式電石爐逐漸過渡至半密閉式電石 爐,最終朝著密閉式電石爐方向發(fā)展。因此在 1986 年我國從國外引進(jìn) 6 座密閉爐, 其中西安電石廠、太原電石廠、內(nèi)蒙包頭電石廠、登封電石廠、浙江巨化和下花園電 石廠各自引進(jìn)一座 25.5MVA 的挪威埃肯型密閉電石爐, 進(jìn)人 90 年代,由于盲目引進(jìn), 技術(shù)不過關(guān),大部分密閉爐紛紛停產(chǎn)。目前,國內(nèi)

8、在引進(jìn)挪威和德馬克公司開發(fā)的全 密閉電石爐基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和創(chuàng)新,已成功開發(fā)出技術(shù)更先進(jìn)、更環(huán)保和更安全 的國產(chǎn)化全密閉電石爐,截至目前為止,全行業(yè)在役、在建和展開前期工作的全密閉 電石爐共有 36 臺左右, 例如國內(nèi)比較典型的是: 烏海海吉公司 3 臺、山東淄博海力化 工廠 2 臺、浙江巨化 1 臺、下花園 1 臺、云維 1 臺、懷化電石廠 1 臺、青海東勝 1 臺 和安徽皖維1臺等等,總能力可達(dá)到190萬噸/年,約合全行業(yè)能力的15 %左右,容量已有達(dá)到2550030000KVA 的,建設(shè)4000075000KVA 的亦已開始啟動。(三)、電石生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢根據(jù)國家相關(guān)的政策法規(guī)(1、

9、國家發(fā)改委公告2004年第76號附件一,電石行 業(yè)準(zhǔn)入條件;2、國家發(fā)改委發(fā)改產(chǎn)業(yè)【2004】930號國家發(fā)改委關(guān)于進(jìn)一步鞏固電 石、鐵合金、焦炭行業(yè)清理整頓成果規(guī)范其健康發(fā)展的有關(guān)意見的通知;3、國家環(huán)??偩洲k公廳、國家發(fā)改委辦公廳、監(jiān)察部辦公廳、國家電力監(jiān)管會辦公廳文件“環(huán)辦【2005】15號”關(guān)于印發(fā)晉陜蒙寧有關(guān)地區(qū)電石、鐵合金、焦炭等行業(yè)清理整頓的 要求的通知)和日益嚴(yán)峻的環(huán)保問題,電石生產(chǎn)的未來的發(fā)展方向必將朝著全密閉 化方向發(fā)展,只有全密閉電石爐才能很好地解決電石行業(yè)的安全、環(huán)保和節(jié)能降耗的 問題。才符合國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。三、電石生產(chǎn)和消費現(xiàn)狀(一)、電石生產(chǎn)概況據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,

10、迄2003年末全國電石生產(chǎn)企業(yè)共441戶,產(chǎn)量530萬噸,2004 年全行業(yè)438個企業(yè)生產(chǎn)了 804萬噸電石,創(chuàng)下了本行業(yè)發(fā)展的空前記錄,也為世界工業(yè)史上所僅有。近年電石產(chǎn)量如下表所示:2005年份1997199819992000200120022003200419月產(chǎn)量318204261325346425530804705萬噸/年(二)、電石消費概況我國電石主要用于生產(chǎn)乙炔,然后進(jìn)一步用于生產(chǎn)聚氯乙烯(PVC)、醋酸乙烯、氯丁橡膠、三氯乙烯、四氯乙烯、雙氰胺等化工產(chǎn)品,以及用于金屬加工業(yè)(切割焊 接等)0目前我國各行業(yè)電石消耗用量比如下表:行業(yè)名稱PVC化工金屬切割氣體出口電石用量占用比例

11、()751582我國2003年電石消費量約450萬噸,2004年則上升到540萬噸左右。我國電 石消費增長迅猛的主要原因一是下游需求旺盛,二是原油價格上漲。不過我國電石產(chǎn) 量比消費量增長得更快,2004年我國電石產(chǎn)量超過消費量100萬噸左右。我國2004年電石消費構(gòu)成如下:生產(chǎn)聚氯乙烯消耗電石約 340萬噸,生產(chǎn)醋酸 乙烯等其它化工產(chǎn)品消耗電石約 100萬噸,金屬加工業(yè)消耗電石約 100萬噸,合計 540萬噸。2005年,國家宏觀經(jīng)濟(jì)調(diào)控政策將會對電石行業(yè)產(chǎn)生負(fù)面影響。 冶金、金屬加工、 工業(yè)建筑、大型建設(shè)項目的暫緩與推遲開工,將減少對電石的需求。預(yù)計2005年國內(nèi)市場電石總需求量約為740萬

12、噸。四、電石生產(chǎn)原理和主要生產(chǎn)設(shè)備(一)、反應(yīng)機(jī)理和爐內(nèi)狀況Si02+2C=Si+2C0l37(kCa1)1、反應(yīng)機(jī)理氧化鈣和碳素材料憑借電弧熱和電阻熱在 18002200 C的高溫下反應(yīng)而生成碳化鈣,電石爐是獲得高溫的最好設(shè)備,能量非常集中。碳化鈣的生成反應(yīng)如下:CaO+3C=CaC 2+CO 1 1 1 .3(kCa 1 )這是一個吸熱反應(yīng),為完成此反應(yīng)必須供給大量的熱能,生成1t發(fā)氣量300L /kg的電石,所消耗電能是:1000 X0.806 -H34 X111300 十860=1630kWh 。式中:0.806 為發(fā)氣量為300L/kg的電石中碳化鈣的含量;860 電熱,即 lkWh

13、 電能完全轉(zhuǎn)化為熱能的數(shù)值;64 -碳化鈣的分子量;實際上,工業(yè)電石爐生產(chǎn)1t電石所消耗的電能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了計算所得的數(shù)值,一般地生產(chǎn)1t電石的電耗在32O0 4000kWh之間,電損失主要有以下幾個方面:(1)、電石爐中有許多副反應(yīng)存在,1t電石消耗電能157kWh。主要副反應(yīng)有:CaC2=Ca+2C 一 14.5(kCa1)CaCO3=CaO+C0 2 42.5(kCa1)CO2+C=2C0 39.2(kCa1)H20+C=CO+H 2 39.6(kCa1)Ca(OH)2=CaO+H 20 26(kCa1)Ca2Si04=2CaO+Si0 2 29(kCa1)Fe2O3+3C=2Fe+3C0

14、IO8(kCa1)Al203+3C=2Al+3C029l(kCa1)MgO+C=Mg+CO I16(kCa1)上述所有反應(yīng)都要消耗熱量。(2) 、電石爐氣(300600 C )和被爐氣帶走的粉塵及出爐電石所帶走的電熱,每噸耗 電812kWh。(3) 、消耗在電爐變壓器、短網(wǎng)、電極的熱以及通過爐體熱損失234kWh 。(4)、電爐操作時, 干燒、明弧造成熱損失, 由于操作水平的不同引起的熱損失不同, 一般在100 600kWh 不等。例如,某公司由于設(shè)計時,二次電壓較高,長期以來電流 電壓比為24O260A /V,造成電極不能深入爐內(nèi),電極位置太高,爐內(nèi)三相不通, 電石電耗在4000kWh /1

15、以上。之后將電流電壓比調(diào)整為280294A /V,電極深入爐 內(nèi),爐內(nèi)三相暢通,出爐順利,減少了干燒、明弧現(xiàn)象,電耗下降為 3400kWh t。 可見,電爐實際操作時,干燒、明弧對電石電耗的影響非常大。2、爐內(nèi)狀況( 1 )、爐料層 A 爐料被從反應(yīng)區(qū)逸出的爐氣預(yù)熱及碳素原料所含水分蒸發(fā);蒸發(fā)的鎂、鋁、硅等 金屬蒸汽大部分凝結(jié)為氧化物,因此在此層的下部分常常生成硬殼,這一層的深度不 應(yīng)過大,深度取決于爐料的導(dǎo)熱性、熱容量、爐料的下降速度、爐料層高度對電極插 入深度的影響。2)、相互擴(kuò)散層 B此層是爐料和含有少量碳化鈣的半熔融物,在此層中氧化物和碳相互擴(kuò)散。由電 爐下方升上來的鈣蒸汽和一氧化碳?xì)?/p>

16、體,由于逆反應(yīng)生成氧化鈣和碳,或者鈣蒸汽和 含在原料中的氧生成氧化鈣,而進(jìn)入石灰或焦炭的空隙中,進(jìn)行相互擴(kuò)散。(3 )、反應(yīng)層C此層是爐料和半成品的半熔融物質(zhì),以疏松狀態(tài)存在,其中充滿了鈣蒸汽及一氧 化碳,在此部分被上部的氧化鈣和碳的相互擴(kuò)散層(CaOC),即透氣性不好的硬殼所 覆蓋,且在其內(nèi)部氣體壓力的傳遞極為迅速,在此部分進(jìn)行著一系列的反應(yīng)。CaO + C= CaO C (擴(kuò)散),CaO C (擴(kuò)散)=Ca (氣態(tài))+COCa (氣態(tài))+2C=CaC 2其中以CaO C (擴(kuò)散)=Ca (氣態(tài))+CO和Ca (氣態(tài))+2C=CaC 2的反應(yīng)為主。(4 )、熔融層D在此層電石熔融成液體,因此

17、質(zhì)量比上層有所均勻,在此層的反應(yīng)可分為:mCaC 2+n CaO *mCaC 2 nCaO也就是說由反應(yīng)層C生成的碳化鈣和氧化鈣在一起形成一個混合體。由于電弧放散出 較高的熱量,易熔的石灰和此混合物逐漸熔融而成流動狀態(tài),逐漸向下沉降,至熔融 層底部,同時又在高溫狀態(tài)下再進(jìn)行一次熔煉。mCaC 2 nCaO *(m 1) CaC2 ( n 2) CaO + 3Ca + 2CO也就是將其中的電石混合體再提純一次。一部分鈣和一氧化碳上升至反應(yīng)層C,再和上面碳素起反應(yīng)。(5)、硬殼層E此層由于距電弧較遠(yuǎn),所以溫度較低,是一種半成品多孔性物質(zhì)和半熔融物質(zhì)。(6 )、積渣層F在熔融層的底部。此層因電爐運轉(zhuǎn)

18、時間長后,爐內(nèi)雜質(zhì)如硅鐵、碳化硅等等積累 起來形成的。(二)、反應(yīng)速度和稀釋速度及其影響兩種速度的因素在電石爐里焦炭是塊狀存在的,而不是一個碳原子的狀態(tài)存在,因為焦炭沒有明顯的熔點,直到3537 C才汽化,所以在電石爐里焦炭始終是不熔化的固體,這樣它的 有限的反應(yīng)接觸面就大大阻滯了與熔化石灰的反應(yīng)速度。在焦炭與石灰反應(yīng)的過程中,第一步是電石一石灰的共熔體中的石灰與焦炭塊表面上的碳反應(yīng),同時石灰熔液不斷 滲入焦炭的毛細(xì)孔中,使焦炭變松,反應(yīng)時產(chǎn)生的一氧化碳又使變松的焦炭部分崩裂 成小塊。第二步是未崩裂的和已崩裂成小塊的焦炭再不斷被石灰熔液滲入,邊反應(yīng), 邊崩裂,有一些焦炭就分散成微粒,懸浮在電石

19、-石灰共熔體中。因此電石的反應(yīng)速 度不僅決定于焦炭的有效表面積,還決定于石灰的滲透速度、焦炭崩裂分散和擴(kuò)散速度、爐溫的高低和焦炭的化學(xué)活性等。在電石生成的同時,它一定要與周圍的石灰共 熔,所以電石一邊生成,一邊就被熔融的石灰所稀釋。如果反應(yīng)速度大于稀釋速度, 那么電石質(zhì)量就會高起來。反之,則電石就會被沖淡,成分減少,質(zhì)量就低了。因此 我們在操作過程中要適當(dāng)加快反應(yīng)速度,適當(dāng)調(diào)節(jié)稀釋速度。而且影響這兩種速度的 主要因素是爐溫,所以要盡量提高爐溫,生產(chǎn)高質(zhì)量的電石。(三)、電石生產(chǎn)主要設(shè)備眾所周知,電石爐是電石生產(chǎn)的主要設(shè)備,它能夠為電石生產(chǎn)提供足夠的熱能。 按照爐型來分,電石爐又分為單相間歇式電

20、石爐、組式爐、連續(xù)式單相電石爐、開放 式電石爐、半密閉式電石爐和全密閉式電石爐。單相間歇式電石爐是電石生產(chǎn)最先采 用的爐型,容量在100300KVA左右,因能力有限和熱損失大已淘汰,后來演變?yōu)榻M 式爐,容量有所提高,但容量最高也不能超過 1000KVA 左右,隨著電石工業(yè)的發(fā)展, 人們在組式爐的基礎(chǔ)上又發(fā)明了連續(xù)式單相電石爐,使電石能夠連續(xù)生產(chǎn),生產(chǎn)能力 有所提高,熱損失也相對減少,這就使電石生產(chǎn)逐漸走向工業(yè)化。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā) 展,又相繼出現(xiàn)了三相開放式電石爐、半密閉式電石爐和全密閉電石爐,三相開放式 電石爐是電石生產(chǎn)普遍采用的爐型,隨著電石生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步,后來人們將開放 型爐罩改為半密

21、閉型爐罩,減少了煙氣量,提高了煙氣溫度,據(jù)而形成了三相半密閉 型電石爐,但因開放式電石爐和半密閉式電石爐能耗高、污染大,同時操作環(huán)境惡劣, 已不能適應(yīng)電石朝著環(huán)保、節(jié)能方向發(fā)展的要求,同時不符合國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,因 此最終逐步被淘汰,在這種形勢下,新的環(huán)保、節(jié)能型電石爐全密閉式電石爐孕 育而生。所謂全密閉式電石爐就是在開放式電石爐上蓋上一個爐蓋,將爐內(nèi)產(chǎn)生的一 氧化碳爐氣用抽氣設(shè)備抽出,并加以回收處理,由于蓋上爐蓋,隔絕了空氣,料面上 不發(fā)生燃燒現(xiàn)象。這樣的爐子就叫密閉電石爐。相比于單相間歇式電石爐、組式爐、 連續(xù)式單相電石爐、開放式電石爐和半密閉式電石爐,密閉式電石爐有如下優(yōu)點:1、由于一氧

22、化碳?xì)怏w全被抽出, 爐面上不發(fā)生燃燒火焰, 所以電爐功率得到發(fā)展。 5O 年代初世界上已出現(xiàn)3500040000kVA大容量密閉式電石爐,目前已發(fā)展到75000 100000kVA ,是電石工業(yè)的一個大進(jìn)步。2、 蓋上爐蓋在電爐周圍沒有火焰和粉塵,改善了電爐操作工的勞動條件,采用多料管 布料,爐料自動下落,用不著人工加料,降低了工人的勞動強(qiáng)度,爐面設(shè)備不受高溫 影響而延長了使用壽命。還可以用各種儀表來操作電爐,不但使電石生產(chǎn)工藝流程更 趨合理,而且機(jī)械化程度也較高。如:壓放電極采用油壓控制;電極升降采用計算機(jī) 控制;配料系統(tǒng)采用電視監(jiān)控、空心電極等。3、 電石爐爐氣(CO),由于抽出并凈化處理

23、,經(jīng)過除塵、降溫、凈化的CO作為燃料或有機(jī)合成工業(yè)的基本原料,除塵后的粉塵可以做肥料等,這樣可以降低電石成本,做 到尾氣綜合開發(fā)和利用。與此相反,全密閉電石爐也有如下缺點需要解決:1、 因爐料質(zhì)量較差,會導(dǎo)致料面燒結(jié),透氣性不好,產(chǎn)生紅料層和熔洞,結(jié)果出現(xiàn)爐 蓋溫度偏高,進(jìn)而導(dǎo)致爐蓋和電極零部件的燒損,停爐次數(shù)增多,設(shè)備利用率低。2、 電極壓放系統(tǒng)故障多,導(dǎo)致電極折斷事故多。3、 操作困難,爐壓不穩(wěn),負(fù)荷波動大。4、電極很難深入料層內(nèi),生產(chǎn)效果差烘干機(jī)M帶機(jī)焦炭和蘭炭日料倉5、電石爐尾氣凈化處理非常困難,目前國內(nèi)外暫無非常理想的凈化技術(shù)解決這一問題,因此密閉電石爐存在一定的環(huán)保和安全問題。五、

24、電石生產(chǎn)工藝流程簡述(一)、原料輸送系統(tǒng)工藝流程1、焦炭的破碎烘干系統(tǒng)工藝簡述和工藝流程檢驗合格的到廠冶金蘭炭和蘭炭經(jīng)鏟車分別運送至焦炭和蘭炭地下受料斗,如買 到合格粒度的焦炭和蘭炭(525mm ),則無需破碎直接通過膠帶機(jī)送入焦炭烘干機(jī) 烘干,烘干熱風(fēng)來自于沸騰爐,在烘干過程中與焦炭或蘭炭分別進(jìn)行熱交換后的熱風(fēng) 因含大量的粉塵需送入旋風(fēng)除塵器進(jìn)行粗除塵,然后通過布袋除塵器精除塵,達(dá)到國 家排放標(biāo)準(zhǔn)后,最后經(jīng)風(fēng)機(jī)直接放空。烘干后的焦炭和蘭炭通過膠帶機(jī)分別送入焦炭 和蘭炭日料倉備用。其流程如下:地下受料斗天傾角膠帶機(jī)切獻(xiàn)膠帶機(jī)T旋風(fēng)除塵器布袋除塵器風(fēng)機(jī) -放空 -2、生石灰的破碎系統(tǒng)工藝簡述和工

25、藝流程石灰窯生產(chǎn)出的生石灰經(jīng)檢驗合格后,通過皮帶機(jī)送入鄂式破碎機(jī)破碎成合格粒度(540mm )的生石灰后,通過大傾角膠帶機(jī)和可逆膠帶機(jī)送至生石灰料倉備用 其工藝流程如下: 石灰窯膠帶機(jī) 鄂式破碎機(jī) 大傾角膠帶機(jī) 可逆膠帶礦生石灰日料倉3、篩分系統(tǒng)工藝簡述和工藝流程破碎、烘干后滿足粒度要求的焦炭與蘭炭和破碎后達(dá)到合格粒度的生石灰分別經(jīng) 料倉下電機(jī)振動給料機(jī)給料,通過膠帶機(jī)和大傾角膠帶機(jī)輸送至振動篩進(jìn)行篩分,篩 分后的焦炭和生石灰粉料直接收集至粉料倉里,每隔一段時間再通過貨車運走,篩下 的焦炭和蘭炭可燃料使用,篩下的生石灰可通過成型機(jī)械成型送入電石爐內(nèi)調(diào)節(jié)爐況。 除去粉料后的生石灰、焦炭和蘭炭原料

26、經(jīng)膠帶機(jī)分別輸送至對應(yīng)的配料倉進(jìn)行配料。 其工藝流程如下:料倉下電機(jī)振動給料機(jī)膠帶機(jī) 大傾角膠帶機(jī)振動篩一I -(篩下)焦炭、蘭炭粉倉,生石灰粉倉貨車運 上)膠帶機(jī)(帶卸料車)膠帶機(jī)己料倉 4、配料系統(tǒng)工藝簡述和工藝流程配料倉內(nèi)的合格原料經(jīng)電液動平板閘門、電機(jī)調(diào)速給料機(jī)、稱量斗和電機(jī)振動給 料機(jī)稱量給料,再通過大傾角膠帶機(jī)輸送至爐頂環(huán)形加料機(jī),最后通過加料管進(jìn)入電 石爐內(nèi)反應(yīng)生成電石。其工藝流稱如下:配料倉 F液動平板閘門電機(jī)調(diào)速給料機(jī)稱量斗丸機(jī)振動給料機(jī)大傾角膠帶機(jī)爐頂環(huán)形加料機(jī)i(二)、電石爐系統(tǒng)工藝流程1、電石爐加料流程稱量好的混合料通過皮帶運輸機(jī)運抵后,通過其出料口及環(huán)形加料機(jī)的受料裝

27、置將混料送入布料轉(zhuǎn)盤,此時,發(fā)出求料信號料倉上方的氣動刮料裝置已由旁位轉(zhuǎn)到刮 料位,布料轉(zhuǎn)盤在一個加料循環(huán)中始終處于轉(zhuǎn)動狀態(tài),當(dāng)布料轉(zhuǎn)盤上的混料轉(zhuǎn)到刮料 裝置位置時,就被刮入爐頂料倉中,爐頂料倉中的混料通過料倉下的料管穿過爐蓋進(jìn) 入爐內(nèi)連續(xù)反應(yīng)。其工藝流程如下:膠帶機(jī)出料口受料裝置布料轉(zhuǎn)盤爐頂料4-加料管一石爐2、爐內(nèi)反應(yīng)流程電石爐由變壓器供電,通過三根電極產(chǎn)生電弧熱和電阻熱,在18002200 C、土10Pa的高溫、微正壓下使生石灰和碳素原料發(fā)生還原反應(yīng)生成電石,并放出一氧化碳 氣體,生成的電石由出爐口排出,用燒穿器打開出爐口,熔融電石流到小車上的電石 鍋內(nèi)冷卻。反應(yīng)過程中產(chǎn)生富含一氧化碳的

28、高溫?zé)煔猓瑴囟仍?00600 C左右,生產(chǎn)不穩(wěn)定的情況下,溫度可瞬間達(dá)到1000 C左右,含塵量在100150g/Nm 3,并且富 含大量的焦油,通過爐氣抽出煙道(下半部分為水冷段煙道)將尾氣抽出,通過凈化 處理后送至氣燒窯系統(tǒng)作為燃料生產(chǎn)生石灰,如電石生產(chǎn)出現(xiàn)異常情況,則可通過荒 爐氣煙道(下半部分為水冷段煙道)直接點燃排放至大氣中。其流程示意圖如下: 電石爐 F氣抽出煙道氣燒窯 除塵放空 電石石冷卻系統(tǒng)3、短網(wǎng)流程短網(wǎng)是指將電力從變壓器的二次側(cè)送到電極的這一部分輸電設(shè)備。與變壓器的二次側(cè)相接的是水冷母線管,向電極方向通過連接套連接到水冷軟電纜上,水冷軟電纜 再接到電極導(dǎo)電銅管上,導(dǎo)電銅管連

29、接在導(dǎo)電顎板上,并且導(dǎo)電顎板與電極柱相連, 在爐料和爐底之間形成電路,產(chǎn)生電弧熱和電阻熱,給電石冶煉提供熱量。母線管與 連接套的連接處施以銀釬焊,由于采用了三個單相變壓器,使得三相大電流母線布置 均勻,從而使電極電流相對均勻。母線管、軟電纜及接觸元件構(gòu)成一個冷卻水回路, 每個回路都裝有流量計及溫度計,并與電爐斷路器連鎖 ,以便保護(hù)設(shè)備。大電流母線通 過吊掛裝置吊掛在上層平臺上。其流程示意圖如下: 變壓器冷母線水冷軟電纜電極導(dǎo)電銅管導(dǎo)電顎板極柱 爐 *料 爐底4、燒穿裝置流程電石爐體設(shè)有3個出爐口,各個出爐口各用一套電弧燒穿裝置打開出爐口,保證液 態(tài)電石順利流出來,電弧燒穿裝置的電力來自燒穿變壓

30、器,電力輸送通過燒穿短網(wǎng)完 成,同樣燒穿變壓器的電力來自于電石爐變壓器,也是通過引自電爐變壓器的燒穿短 網(wǎng)來完成電力輸送的。在燒穿短網(wǎng)與電弧燒穿裝置的聯(lián)接處裝有電流斷路器,可隨時 由人工切斷電力,在引自燒穿變壓器的大電流母線和引自電爐變壓器的大電流母線線 路上分別裝有電流斷路器,供操作人員切換用。其流程示意圖如下:電石爐變壓器 短網(wǎng)燒穿變壓器短網(wǎng)穿器kk電石爐出爐口(三)電爐冷卻、破碎系統(tǒng)工藝流程熔融電石從出爐口流出至電石鍋內(nèi),電石鍋裝在電石小車上,通過卷揚機(jī)將電石小車?yán)晾鋮s間進(jìn)行冷卻,溫度冷卻至3040 C凝固為電石坨,然后用行車將電石坨吊入電石貯斗摔破,再經(jīng)過皮帶機(jī)送至電石破碎間進(jìn)行粗破

31、,破碎后的一部分電石通 過貨車托走,另一部分粗破后的電石通過皮帶送至破碎機(jī)再一次進(jìn)行精破,滿足合格 粒度后送往PVC工段使用。其工藝流程如下:出爐口 一一 石鍋冷卻車間電石貯斗膠帶機(jī)一 電石破碎間粗破膠-帶機(jī) 精破 送PVC工段使用*貨車運走(四)電石爐尾氣凈化除塵系統(tǒng)工藝流程眾所周知,國內(nèi)外密閉電石爐尾氣凈化方法主要分為干法除塵和濕法除塵,本項 目采用干法除塵工藝對密閉電石爐尾氣進(jìn)行降溫、凈化處理。其工藝流程為:電爐中 產(chǎn)生的富含一氧化碳的高溫爐氣經(jīng)爐氣抽出煙道(或荒爐氣煙道)下半部分水冷壁初 步冷卻降溫后,溫度控制在500 C600 C左右,隨后送至空氣冷卻器,通過變頻風(fēng)機(jī) 鼓入空氣在冷卻

32、器內(nèi)進(jìn)行換熱,控制爐氣的出口溫度在220 C260 C左右,然后再經(jīng) 過加壓風(fēng)機(jī)加壓送至布袋除塵器除塵凈化,凈化處理達(dá)標(biāo)后通過引風(fēng)機(jī)將爐氣送至氣 燒窯系統(tǒng)作為生產(chǎn)生石灰的燃料使用,充分回收利用電石爐尾氣發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),最后 在石灰窯內(nèi)產(chǎn)生的二次尾氣經(jīng)布袋除塵器凈化除塵達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)后直接排入大氣 中。密閉電石爐的煙氣及粉塵特征如下表所示:表一、密閉電石爐煙氣成份%COH2CO2N202焦油正常75 825151.5 57.5 8.50.15 0.31.5 2表二、粉塵主要成份CMgO/CaOAL 203Fe2O3SiO2燒失量34.07%40.01%4.84%1.46%10.04%9.58%表

33、三、粉塵分散度(單位:ym)粒徑0225510102020 40 40百分比%37.519.621.815.64.11.4表四、粉塵比電阻(單位:Q cm溫度C150180200250300數(shù)據(jù)1.0 W121.2 X0121.1 X0121.6 X0111.7 1011其工藝流程如下:電石爐一卡氣抽出煙道空氣憐卻器加壓鳳機(jī)布袋除塵k弓I風(fēng)機(jī)氣燒窯系統(tǒng)二次尾氣除*達(dá)標(biāo)排入大氣中(五)、原料輸送、廠房排煙和爐前排煙除塵系統(tǒng)工藝流程1、原料輸送系統(tǒng)除塵系統(tǒng)工藝由于原料在破碎、篩分和輸送過程中,會產(chǎn)生大量的粉塵,故需在原料輸送過程 中設(shè)置除塵系統(tǒng),該系統(tǒng)中的除塵點包括焦炭破碎機(jī)、皮帶進(jìn)出料口、篩分裝

34、置、料 倉等位置。通過采取分散除塵、集中控制的原則對原料輸送系統(tǒng)進(jìn)行除塵,美化操作 環(huán)境。2、爐前排煙系統(tǒng)除塵系統(tǒng)工藝因電石在出爐口出爐時伴隨著大量的煙氣逸出, 每臺爐大約 60000Nm 3/h 的煙氣 量,故必須集中收集這些煙氣,并且引入除塵系統(tǒng)凈化除塵達(dá)標(biāo)后方可排入大氣中, 該處采取布袋除塵器干法除塵技術(shù),能夠很好的凈化處理煙氣。3、廠房內(nèi)排煙系統(tǒng)除塵工藝 本項目共設(shè)兩個車間,車間通過屋面連接成為整體,由于每個車間內(nèi)有兩臺電石爐, 在日常生產(chǎn)過程中,因電石爐系統(tǒng)裝置的氣密性不能達(dá)到完全密閉的程度,會伴有大 量的粉塵分布在廠房內(nèi),為了改善廠房內(nèi)的操作環(huán)境,保證設(shè)備的安全和正常運行, 故在每

35、個車間設(shè)置廠房內(nèi)除塵系統(tǒng)凈化除塵廠房內(nèi)的煙氣。六、電石生產(chǎn)主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)和電石成本估算(一)、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及成本估算 1、原材料消耗(1)、石灰石消耗: 1.78t/t 電石(2)、生石灰消耗: 1t/t 電石(3)、焦碳和蘭炭的消耗分別為: 0.42t/t 和 0.18t/t 2、輔助材料消耗(1)、電極糊消耗: 0.03t/t 電石 (2)、電極殼消耗: 0.0016t/t 電石3、公用工程消耗(1)、一次水消耗:0.84m 3/t(4臺爐子新鮮水和生活水用量分別為 18 m 3/h和3m3/h。(2)、脫鹽水消耗:1.88m 3/t(4臺爐子脫鹽水用量為47 m 3/h。)(3)

36、、無水無油壓縮空氣消耗:41.6m 3/t (4臺爐子爐前排煙、尾氣除塵和環(huán)形加料 機(jī)分別用無水無油壓縮空氣量為 8 m 3/min、8 m 3/min和80m 3/h )。(4) 、氮氣消耗:6.4m 3/t (單臺電石爐爐頂料倉氮氣用量:20m 3/h,生產(chǎn)工藝及商 品電石包裝氮氣用量80 m 3/h。)4、 燃料、動力消耗(1) 、電爐電耗:3250KW h/t電石。(2) 、動力消耗:21.4KW h/t電石(動力用電4.28 X106 kwh/a)5、 電石成本估算電石成本估算表序號原料單耗(t/t)單價(元/t)小計(元)備注一一一變動成本1石灰石1.784071.22焦碳0.42

37、10504413蘭炭0.189501714電極糊0.031500455電極殼0.001632005.126電3271.40.3751226.87新鮮水0.840.50.428脫鹽水1.882.54.7-二二人工成本33.8450人,平均1.5萬元/人年折舊及維修費150按10年折舊計,維修費取折 舊費的50 %。四財務(wù)費用0無貸款五銷售費用0自產(chǎn)自銷六管理費用26占銷售收入1%,銷價2600元/噸七合計2175(二)、主要工藝控制指標(biāo)1、原料輸送系統(tǒng)工藝指標(biāo)(1 )、焦碳粒度:525mm,粒度合格率90%,要求烘干后水分w 1%焦炭組成及含量固定碳灰份揮發(fā)份水分SP84%15%3.0%15%1

38、.0%93%92%1.5%1.5%1.5%1.5%97%1%1%1%0.1%0.02%(4)、電極糊由于設(shè)計采用密閉電爐,因此要求使用密閉爐使用的密閉糊,不能使用敞口爐使用的標(biāo)準(zhǔn)糊。理化指標(biāo)符合YB/T5215 1996標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定.見下表:密閉糊名稱1號2號灰分,%(mm)18.017.0電阻率,(iQm6575體積密度,g/m 31.381.38延伸率,%5-205-202、電石爐系統(tǒng)工藝控制指標(biāo)(1)、操作溫度:18002200 C(2 )、操作壓力:土 10Pa 最好010Pa(3)、爐料配比:6065(4 )、一次側(cè)電壓:35kV(5 )、二次側(cè)電壓:152V-191V-230V(6

39、 )、二次常用電壓:203V(7 )、二次常用電流:85323A(8 )、二次最大電流:90683A(9 )、電極工作長度:10001100mm(10 )、電極下放長度:v 20mm/次(11 )、放電極間隔時間:30min(12 )、操作負(fù)荷:30000kW 左右(13)、出爐次數(shù):8次/班(14 )、產(chǎn)量:165180噸/天 (單臺)(15 )、質(zhì)量:電石發(fā)氣量300 升/千克(16 )、爐蓋溫度:400600 C(17)、電流電壓比:336(18 )、電極下放次數(shù):12次/班(19)、爐氣中成分:出12%0255%C026 %(三)電石爐尾氣凈化除塵系統(tǒng)工藝控制指標(biāo)1.爐氣溫度:V 70

40、0 C2.冷卻器出口煙氣溫度:220260 C3.02的含量: 1%4.引風(fēng)機(jī)出口壓力:1618KPa5布袋除塵器出口粉塵量: 100mg/Nm 3七、電石爐操作及影響電石爐操作的各種因素(一)、電石爐操作1、投料操作(1 )、一次投料法(只應(yīng)用于開發(fā)式電石爐)(2) 、分次投料法(只應(yīng)用于開發(fā)式電石爐)(3) 、多次投料法(只應(yīng)用于半密閉電石爐)(4) 、連續(xù)投料法(只應(yīng)用于全密閉電石爐)幾種投料法特點比較:一次投料法分次投料法多次投料法連續(xù)投料法投料管正好在熔一般每爐定量的爐池圓周上,管內(nèi)每次出完爐之后,爐料分批投入爐內(nèi),明理出現(xiàn)明弧在哪里投充滿爐料,當(dāng)爐特占料按定量一次性全爐料配比大多要

41、求料,保持料面一疋咼度,料下沉,爐料自點部投入到電石爐內(nèi)。能生產(chǎn)一級品電按規(guī)定時間出爐。動流出來補充。石0(用于密閉電石爐。)1)料管下端是活動的,可以上下1)料層結(jié)構(gòu)比較1)不出現(xiàn)明弧操作;移動,發(fā)現(xiàn)料面優(yōu)穩(wěn)定;2)可降低電耗,電極糊位置不合適,可占八、2)無明弧操作熱消耗較少;以進(jìn)行調(diào)整。量利用率高。3 )電石產(chǎn)量較咼。2)不需人工耙料。1 )在爐內(nèi)不能形成1)電極周圍經(jīng)常出現(xiàn)紅穩(wěn)定的料層結(jié)構(gòu);料和半成品,支路電流較缺2)明弧操作時間長,大,電極不容易適當(dāng)插入占八、電熱損失大電極糊料層內(nèi)。消耗多;2)產(chǎn)品質(zhì)量不易提高。3)電石質(zhì)量波動大。2、明弧、閉弧和干燒操作(1)、明弧操作:定義:當(dāng)電

42、極工作長度不夠,電極漂浮在料層上面,爐料配比不高,爐內(nèi)半成品 較少,電弧使淺層料中的石灰分解,沖出料面,形成明亮的光柱,成為明弧操作。危 害:破壞料層的結(jié)構(gòu),使料層不能按秩序下沉,打亂了反應(yīng)全過程;明弧操作損失大 量的熱能,增加電耗。長時間的明弧操作,由于電極長期在料面上工作,爐底溫度降 低,熔池縮小并且上移,可能導(dǎo)致液體電石從料面噴出。由于電極長期在料面上工作, 電極端頭經(jīng)常處在混有大量空氣的弧光下燃燒,造成電極消耗過大。密閉電石爐如果 出現(xiàn)大噴料現(xiàn)象,會引起爐蓋溫度升高,嚴(yán)重時燒壞爐蓋。(2)、閉弧操作將電極適當(dāng)?shù)厣钊霠t料中,以半熔融原料為阻抗體,在電極和熔融原料之間產(chǎn)生 一部分電弧,弧光

43、不外露。閉弧操作優(yōu)點: 爐料能始終保持穩(wěn)定而完整的料層結(jié)構(gòu)。 由于弧光不外露,料面上輻射熱損失大大減少。 由于沒有弧光,料面溫度較低,減少了料面上設(shè)備的熱腐蝕,延長了設(shè)備的使用壽命。(3)、干燒操作在出爐后,電極移動不明顯,爐內(nèi)有不少半成品,爐底溫度有下降趨勢。在生料 尚未投入的時候,電弧作用于半成品,使之成為高質(zhì)量電石,同時切斷部分支路電流 提高爐底溫度。干燒是一種提高爐溫的操作方法,如果電極能始終穩(wěn)定在料層之中,且料面溫度 和形狀也穩(wěn)定,爐溫能一直保持很高,那么,一般就不需要干燒。根據(jù)某些廠的經(jīng)驗,采用干燒和分批投料相結(jié)合的操作方法,不僅可以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì) 高產(chǎn)低消耗的電石,而且能使小容量電石爐

44、爐底升高地慢一些,延長爐子的使用壽命。3、調(diào)爐操作調(diào)整電爐主要有兩類方法:(1)、調(diào)整爐料電阻 保持正常的料面溫度 使用符合規(guī)格的原材料 保證爐底透氣性(2)、副石灰調(diào)爐操作。在操作過程中,有出料困難的現(xiàn)象,此時在爐內(nèi)投入適量的副石灰,就能使電石 出來。4、出爐操作在出爐操作過程中,可以通過圓鋼捅入爐內(nèi)而得到的手感,察知爐內(nèi)是否暢通, 爐溫高低、以及塌料等情況:當(dāng)圓鋼捅入爐內(nèi),感覺爐內(nèi)很疏松,圓鋼上粘有較厚的電石時,說明爐溫高,電 石質(zhì)量高,爐內(nèi)暢通。如果爐內(nèi)疏松,而圓鋼粘電石較薄,說明電石質(zhì)量不太高,但爐內(nèi)還是暢通。如果爐內(nèi)堅硬,甚至夾住圓鋼,圓鋼上粘的電石較薄或夾雜生料,說明爐溫低,爐內(nèi)不

45、暢通,有塌料現(xiàn)象圓鋼捅不到深處,說明爐內(nèi)產(chǎn)生個隔墻,這種隔墻可能是生料夾雜電石而凝結(jié)在 爐底,或其它雜質(zhì)粘結(jié)在爐底。爐眼捅不進(jìn),但可從上面捅進(jìn)去,俗稱打吊眼,說明爐底溫度低或積渣多,有時 也可能由于爐眼燒得不好而引起。從以上情況可以看出,要想把生產(chǎn)燒好,除了爐上正確掌握操作外,出爐操作也 是很重要的。例如爐眼燒得不好,打不開爐眼,找不到正爐眼,有時把爐眼里口燒得 很大,不好堵爐眼等,都會導(dǎo)致出爐不正常,尤其是在密閉電石爐上,如果爐子出得 不好,導(dǎo)致爐不暢通或局部積存電石過多,最后會出現(xiàn)翻電石現(xiàn)象,而密閉電石爐又 最怕翻電石。所以說出爐操作不可忽視,生產(chǎn)指揮者一定要把爐上和爐下的操作結(jié)合 起來認(rèn)

46、真管理,才可保證生產(chǎn)。電石爐在正常運行時,爐內(nèi)的反應(yīng)是連續(xù)不斷的,為什么呢?因為電石爐熔融層 積存的電石有一定的限度。當(dāng)出爐時,讓其集中流出來,這樣可以減少爐內(nèi)熱量的損 失。所以要間隔相當(dāng)長的時間才出一次爐。通常出爐時間應(yīng)依照電石爐的容量來決定,大容量電石爐有采用 40 分鐘出一次 的,中等容量電石爐大多為1小時出一次爐,小爐為1.52.5小時出一次爐。至怕前 為止,多大容量電石爐應(yīng)多少時間出一次爐,還沒有肯定的數(shù)據(jù),但多年來按照上述 時間進(jìn)行操作,已經(jīng)成為習(xí)慣,這基本上是符合實際情況的。除了控制出爐間隔時間 外,還應(yīng)該控制電石流出時間,最好是就結(jié)合實際情況來決定。一般中小型電石爐多 在電石流

47、終斷時堵眼。而大容量電石爐,多在電石流還沒有終斷時就需要堵眼。因此,在大容量電石爐上應(yīng)嚴(yán)格限制流出時間??傊_掌握出爐間隔時間和流出時間,是為了保持電石質(zhì)量,保持爐溫,還有考慮好操作,所以應(yīng)該規(guī)定時間,加以適當(dāng)?shù)乜刂啤?、進(jìn)出平衡操作進(jìn)出平衡操作就是指電石生成量與出爐量的平衡,他們對電極位置和爐內(nèi)溫度起 著相當(dāng)重要的作用。在電石生產(chǎn)過程中,如果對爐子管理不當(dāng),往往導(dǎo)致爐子操作情 況失常。一會兒出不來電石,一會兒又出得過多,造成加料量和出爐量不平衡。只有 當(dāng)加料量和出爐量達(dá)到平衡時,電石爐就好操作了。前面已經(jīng)講過,欲生產(chǎn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的電石,電爐運行必須環(huán)繞高爐溫進(jìn)行,如果違 背了高爐溫,則達(dá)不到

48、預(yù)期之效果。而加料量和出爐量之不平衡是違背高爐溫的原則 的,它不僅造成電爐變?yōu)榈蜖t溫,而且使電極波動而不穩(wěn)定。電流由變壓器輸出通過導(dǎo)電線路輸入電極,至爐膛內(nèi)一定位置產(chǎn)生電弧,發(fā)生熱 能熔化爐料反應(yīng)生成電石。一般說來,電極的位置適當(dāng),爐溫就高,而電極位置太高, 熱量散失多,爐溫就下降。通常電極在爐內(nèi)有三種情況:(1)、電極與爐底太近,則電極周圍的坩堝殼吃料口小,爐料不易進(jìn)去,這樣熱效率 就低了。同時反應(yīng)去的一氧化碳不易排出,最后引起噴料帶出熱量。(2)、電極和爐底距離適當(dāng),爐料可以經(jīng)過一定的預(yù)熱熔融等過程,熱量得到充分利 用,可達(dá)到高爐溫的目的。(3)、電極和爐底距離過大,硬殼延長到近于爐底,出

49、爐時爐眼很難打開,同時料面 與電極端的距離又短,爐料的預(yù)熱不夠,還有大量生料落入熔池,電極深入爐內(nèi)很淺, 因而熱損失大。從上面三種情況可以看出,電極控制在適當(dāng)?shù)奈恢檬鞘种匾?。我們平時操作 時,若發(fā)現(xiàn)電極位置高了,就要設(shè)法讓電極插下去。又若發(fā)現(xiàn)電極位置過深了,又要 設(shè)法把電極位置糾正。 當(dāng)爐內(nèi)的電石量生成過多時,電石液位就上升,其電石液體的沸騰必使電流波動,使 電極位置難以穩(wěn)定。如果出爐時,把電石全部掏空,就會使?fàn)t溫降低,此時電極鉆得 很深。爐溫低的電石爐,電極的波動頻繁而劇烈,造成操作上的困難,有時往往在下 一爐會出現(xiàn)出不來或三相不通的情況。此刻,電極的位置則比原來的還要高得多。如果電極位

50、置經(jīng)常插得過深,出來的電石質(zhì)量不好,我們可以適當(dāng)增加一些配比, 提高爐溫,是電極保持適當(dāng)?shù)奈恢谩?前面已經(jīng)講過,連續(xù)反應(yīng)的電爐的料層結(jié)構(gòu)大致分四方面: (1)冷料和熱料;(2 )粘 結(jié)料;(3)半成品;(4)液體電石。當(dāng)多加了副石灰,出現(xiàn)出爐過多的現(xiàn)象以后,料 層結(jié)構(gòu)則被破壞了,爐溫也下降,因此,副石灰必須控制。反之,電爐連續(xù)幾爐出不好,出爐時發(fā)粘,用圓鋼捅也無法捅出電石是,電極位 置也會上升。電極在高位置的時間長了,也要降低爐內(nèi)之溫度,適當(dāng)降低一些配比, 調(diào)整爐內(nèi)積存電石的質(zhì)量,使電石易于流出。電石出來以后,為了穩(wěn)定電極,提高爐 溫,可適當(dāng)干燒一下,并延長一些熔煉時間,為了保持電石質(zhì)量平穩(wěn),

51、出爐量一定要 控制。正常操作投料量的多少,應(yīng)當(dāng)根據(jù)爐子的容量進(jìn)行計算,如果正常操作投料過多, 則燒不透,易降低爐溫,爐底也容易上升。反之投料少,則浪費電能。從上述看來,告訴我們以下規(guī)律:出爐量與投料量一定要控制。當(dāng)控制適當(dāng)是, 電極位置穩(wěn)定,爐溫也高。如果控制不適當(dāng)時,則電極位置不穩(wěn)定,爐溫提不高。6、清爐操作(1)、清爐和爐齡電石爐從新開爐以后,由于各種雜質(zhì)不斷地積存在爐底,爐底就會逐漸抬高,爐底愈高就愈不好操作。當(dāng)爐底升高到一定程度,爐子就非常不好操作,各項生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)出現(xiàn)低劣成績的時候,就需要把爐子停下來,進(jìn)行清理爐底上積存的殘渣,這個 工作叫做清爐。從新開爐到清爐這段時間就叫做爐齡。爐

52、齡長短決定于爐子的容量、電爐幾何參數(shù)和電氣參數(shù);原料的純度和電石質(zhì)量;操作條件等在正常生產(chǎn)情況下,大型爐的爐齡為 34年,中型爐為12年,小爐為1 年。最小的電石爐如原料和操作條件差些,只能維持半年左右。如果采取適當(dāng)?shù)拇?施,可使?fàn)t齡延長一些。爐底上漲的原因有以下幾種: 由于操作不當(dāng)和設(shè)備維護(hù)不好,造成了經(jīng)常停爐,這樣開開停停,爐溫變化頻繁,爐渣易于沉積爐底,爐底就會上漲。 操作制度紊亂,電極忽上忽下,造成出爐困難,爐底易積渣。出爐時捅爐捅得不深,爐內(nèi)的氧化物和硅鐵不能隨電石流出來,造成爐底上漲。 使用了含雜質(zhì)較多的原料,沒有及時采取措施,原料中的雜質(zhì)積存爐底,造成爐底上漲。 電石爐的電氣參數(shù)

53、和幾何參數(shù)不合理,造成電極不能適當(dāng)深插爐內(nèi),使?fàn)t底上漲。延長爐齡的措施如下: 精心操作,遵守各項操作制度和工藝條件,做到電石爐滿載運行。少停爐,提高設(shè)備利用率,保持高配比、高質(zhì)量、高爐溫,使?fàn)t內(nèi)經(jīng)常暢通。 提高電流電壓比,使電極能適當(dāng)?shù)夭迦肓蠈又?,做到閉弧操作。 在開放爐上要采用分批加料法,必要時也可以采用適當(dāng)?shù)馗蔁?,使電極適當(dāng)?shù)夭迦?料層內(nèi),防止?fàn)t底升高,正確地掌握爐料配比,保持配比與質(zhì)量平衡。 出爐時要勤捅爐,深捅爐,堅持把爐眼保持在最低位置,以防止?fàn)t底上漲,達(dá)到延 長爐齡的目的。(2)、清爐操作 在停爐之前先將爐料燒下去,必要時可以加點副石灰,盡可能將爐內(nèi)電石排出來。 停爐后將電極落至最

54、低位置,并將電石爐上的設(shè)備用壓縮空氣吹去灰塵,打掃干凈。 待電極附近的爐料呈暗紅色時,即可向爐內(nèi)噴灑冷水,直至料面有積水,等積水干 后,并無乙炔是,方可用人工將泥渣挖出,如此反復(fù)操作。 當(dāng)挖到爐底硅鐵等雜質(zhì)時,加水不起作用此時應(yīng)用釬開鑿,直至露出碳素磚層為止。 如碳磚與耐火磚層都被硅鐵粘連成一整塊,則需將全部砌體清出。清除硅鐵時也有采 取爆破方法的 ,這就需要請有經(jīng)驗的爆破工作者到現(xiàn)場知道,采取必要的安全措施, 并辦好審批手續(xù)。 在整個清爐過程中,絕對禁止向白熱電石澆水,以防發(fā)生爆炸事故。7、處理故障操作 在電石生產(chǎn)過程中,由于操作不當(dāng),往往會出現(xiàn)一些故障和不正常現(xiàn)象,需要加以處理,使其恢復(fù)正

55、常生產(chǎn)秩序?,F(xiàn)就其重要者簡述于下:(1)電極不下,吃料很慢 電石爐電極不下,吃料很慢會造成產(chǎn)量下降。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因大多是:爐溫 較低,熔池較小,投料量多,超過了出料量。發(fā)現(xiàn)這種情況后,通常采取的措施是:減少投料量,降低料面高度,勤捅爐,多出電 石,在電石質(zhì)量不太低的情況下,適當(dāng)干燒一下,加入少量副石灰,是電極深入下去, 以提高爐溫,切斷支路電流。(2)加料后突然塌料、噴料這主要是原料粉末多,粒度過小,透氣性差。當(dāng)這種爐料加到投料口時,產(chǎn)生棚 料現(xiàn)象,阻礙爐氣排出,當(dāng)一氧化碳?xì)怏w的壓力大于爐料的封閉阻力時,就沖開料面 而出,這時就會出現(xiàn)噴料現(xiàn)象,噴料的同時,部分爐料就隨之塌下去了。出現(xiàn)這種現(xiàn)

56、 象時,應(yīng)檢查原料,盡可能篩去原料中的粉末,增加投料次數(shù),當(dāng)透氣性改善之后, 電極就穩(wěn)定了,這種不正常的現(xiàn)象也就隨之消失了。(3)料面逐漸下降 這是由于多出電石,少加料而引起的。應(yīng)盡可能做到投料量與出爐量平衡。保持 一定的料面高度,提高爐溫,穩(wěn)定電極。(4)熔池忽大忽小,爐底忽高忽低,爐眼上下移動 在正常生產(chǎn)中出現(xiàn)這些情況的原因是:原料粒度過大或過小,引起爐料電阻大幅 度波動。電爐操作負(fù)荷忽高忽低,引起熔池的變化。爐料配比不正確,忽高忽低,使 爐料電阻和電石質(zhì)量都發(fā)生較大的變化。投料量不均,有時料面過高,支路電流較大, 電極不下,引起爐底上移。沒有很好地掌握電極長度,忽長忽短 石灰質(zhì)量不穩(wěn)定,

57、有時生燒多,有時過燒多,打亂了正常生產(chǎn)秩序。停爐次數(shù)多,時間長,送電后又不及時處理爐眼或處理不及時。出爐不均衡,忽多忽少。如果不及時處理上述現(xiàn)象,會造成生產(chǎn)不正常,生產(chǎn)成績下降,減短爐齡等不良后果。在出現(xiàn)上述情況之后,應(yīng)及時檢查原料,按規(guī)定供給合格的原料。從生產(chǎn)實際出發(fā),嚴(yán)格掌握操作制度,統(tǒng)一三班操作,及時調(diào)整計量儀表,更換損壞的部件。適當(dāng)干燒,調(diào)整爐 料,增加電阻,穩(wěn)定電極和爐溫。(5)沒有出爐,電極周圍多焰光或明弧原因是出爐量過多,爐內(nèi)生料多,配比低,電極波動大,且插入爐內(nèi)不深。應(yīng)該 控制出爐量和勿帶半成品,控制電極深入爐內(nèi),提高爐溫和配比,適當(dāng)增加干燒時間。 處理好了之后, 投料量與出爐

58、量達(dá)到平衡, 溫穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì) 量,電爐才能正常運行。(6) 電極周圍出現(xiàn)紅料,料層結(jié)塊這是由于明弧操作時間長,爐料粉末多,透氣性差,料面高,爐溫低所引起的。 盡量壓制明弧操作,嚴(yán)格控制爐料粉末,少加料,多出爐,定爐面提高爐料電阻,穩(wěn) 定電極。(7)加料后,電極上下波動幅度大 可能是爐料配比低,爐溫低,熔池較小所致。應(yīng)提高爐料配比,延長干燒時間, 提高爐溫,擴(kuò)大熔池穩(wěn)定電極。(8)出爐時電石流出速度較快,且呈淺紅色在正常生產(chǎn)情況下,應(yīng)該保持高配比,高質(zhì)量,高爐溫。當(dāng)出爐時,電石以一定的速度向外流出,發(fā)出耀眼的白光,操作臺上溫度較高。但有時流出電石的速度很快, 而且呈顯紅色,在操作臺上不那么烤人。這

59、是配比低,質(zhì)量低,爐溫不高的原因。當(dāng) 出現(xiàn)這種情況時,應(yīng)該立即提高爐料配比,才能提高電石質(zhì)量和爐溫。(9)剛加完料,電極反而上升在正常生產(chǎn)情況下,通常剛加完冷爐料以后,電極是會下降的,但有時候恰恰相 反,這是什么原因呢?一般說,這是由于爐溫低,電極短,電極周圍有大量紅料,支 路電流較大等原因引起的。出現(xiàn)這種情況時,應(yīng)增加電極長度,適當(dāng)干燒一下,減少 投料量,多出電石,在條件允許時,將紅料撬松,當(dāng)電極已能深入爐內(nèi),電石質(zhì)量已 經(jīng)提高,爐溫上升時,就可以扭轉(zhuǎn)這種不正常的現(xiàn)象。(10 ) 出爐時電石粘,質(zhì)量過高這是由于爐料配比高,冶煉時間過長,電極上抬的原因引起的。應(yīng)該立即適當(dāng)減 低爐料配比,或提高

60、料面,控制好冶煉時間。這樣處理以后,電石質(zhì)量才能穩(wěn)定。 (11)出爐時電石流速過慢,切粘稠,呈白光,帶有生料出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是爐料配比高,爐溫低,爐內(nèi)碳素過多,電阻小,電極上升 處理方法是適當(dāng)減低爐料配比,或加副石灰調(diào)爐,控制好電極位置和反應(yīng)時間。 (12)干燒時間較長,仍無弧光料面太高,外來電壓低,吃料慢,電極插入過深而引起。應(yīng)適當(dāng)延長干燒時間, 并減少投料量。擴(kuò)大熔池,穩(wěn)定爐溫。(二)、影響電石爐操作的一些因素1、生石灰的影響(1)生石灰中所含雜質(zhì)的影響生石灰所含雜質(zhì) (即 SiO2,Fe203,Al2O3,MgO 等)在電石爐中不但多消耗電能, 且又多消耗焦碳,另外 SiO2,MgO

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