電石生產(chǎn)基礎(chǔ)知識培訓(xùn)

電石生產(chǎn)基礎(chǔ)知識要點(diǎn)

電石的基本概況電石生產(chǎn)的主要原材料影響電石爐操作的重要因素電石生產(chǎn)工藝流程示意圖電石生產(chǎn)的主要指標(biāo)第一部分電石的基本概況1、概述1.1、電石的定義電石的化學(xué)名稱叫做碳化鈣（CaC2），電石是商業(yè)名稱。通常說的電石實(shí)際上是碳化鈣（CaC2）和氧化鈣（CaO）的混合物，即碳化鈣與氧化鈣的共熔體。一般電石中CaC2含量在69.98～85.97%之間，即發(fā)氣量在260～320L/kg。

1.2、電石基本生產(chǎn)原理它是將生石灰和碳（焦炭、蘭碳、無煙煤、石油焦等）按照一定比例混合后，進(jìn)入電爐（礦熱爐）內(nèi)，在1750～2200℃的高溫下，通過化學(xué)反應(yīng)生成的。其化學(xué)反應(yīng)為：

CaO+3C=CaC2+CO-11.13千卡

1.3、電石的質(zhì)量

電石質(zhì)量是通過發(fā)氣量來表示的（單位為：L/kg）。一般電石發(fā)氣量在260—310L/kg之間。電石分為三個級別：合格品（260～280L/kg）、一級品（280～300L/kg）、優(yōu)級品（300以上）。標(biāo)準(zhǔn)電石是指發(fā)氣量為300L/kg（CaC2含量為80.6%）的電石。

2、電石的物理性質(zhì)2.1、電石的外觀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。當(dāng)CaC2含量較高時則呈紫色。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。2.2、電石的相對密度一般為2.3，CaC2含量的越高，相對密度越小。

2.3、電石的熔點(diǎn)隨電石中CaC2含量改變而改變，純電石的熔點(diǎn)為2300℃，工業(yè)產(chǎn)品電石中CaC2含量一般在80%左右，其熔點(diǎn)常在2000℃左右。2.4、電石能導(dǎo)電。其導(dǎo)電性隨CaC2含量增加而增加；其導(dǎo)電性與溫度也有關(guān)系，溫度愈高，導(dǎo)電性則愈好。

3、電石的化學(xué)性質(zhì)

電石遇見水或吸收空氣中的水分，馬上反應(yīng)生成乙炔（

C2H2）和Ca(OH)2，碳化鈣與水反應(yīng)方程式為:

CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2

在水量不足時，除發(fā)生以上反應(yīng)外，還伴隨發(fā)生以下反應(yīng)：

CaC2+Ca(OH)2=2CaO

+C2H2

因此電石在生產(chǎn)、儲存、運(yùn)輸?shù)冗^程中，必須杜絕與水接觸否則可能會發(fā)生燃燒和爆炸事故。

4、電石的用途

電石的主要用途是生產(chǎn)乙炔，所產(chǎn)乙炔主要用于生產(chǎn)聚氯乙烯（即樹脂或叫PVC），約占電石整個用量的70%以上。，是重要的化工基礎(chǔ)原料。此外電石還用于生產(chǎn)溶解乙炔（氣焊用）、炭黑、鋼鐵行業(yè)脫硫等。第二部分電石生產(chǎn)的主要原材料1、生石灰生石灰的主要成分是氧化鈣（

CaO），它是石灰石（主要成分是CaCO3）在石灰窯內(nèi)經(jīng)過高溫煅燒分解而得到的。主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：

CaCO3=CaO+CO2

生產(chǎn)電石用的生石灰質(zhì)量要求：

CaO≥92%MgO≤1.5%

SiO2≤1.0%

粒度8～45mm粉料≤2%（≤8mm石灰粉）粒度合格率≥90%生過燒≤6%2、碳素素原料料2.1、焦炭炭我國電電石生生產(chǎn)所所用的的碳素素原料料大多多數(shù)采采用二二級冶冶金焦焦炭。。用于生生產(chǎn)電電石的的焦炭炭要求求：C（固定定碳））≥84%灰份≤≤15%揮發(fā)份份≤≤1.6%S≤≤0.8%P≤≤0.04%水分≤1%（入爐爐含水水率））粒度5～20mm粉料≤3%（≤5mm焦炭粉粉）粒度合合格率率≥90%2.2、無煙煙煤我國有有少數(shù)數(shù)采用用無煙煙煤為為原料料，通通常應(yīng)應(yīng)選擇擇固定定碳含含量在在84%的無煙煙煤與與焦炭炭混合合使用用。因因?yàn)闊o無煙煤煤的比比電阻阻較大大，可可以彌彌補(bǔ)焦焦炭比比電阻阻小的的缺陷陷。用于電電石生生產(chǎn)的的無煙煙煤質(zhì)質(zhì)量要要求：：C（固定定碳））≥84%灰份≤≤8%揮發(fā)份份≤≤7%S≤≤0.8%P≤≤0.04%水分≤1%（入爐爐含水水率））粒度10～25mm粉料≤2%（≤10mm煤粉））粒度合合格率率90%以上。。2.3、蘭炭炭蘭炭是是二十十世紀(jì)紀(jì)九十十年代代開始始在電電石爐爐上進(jìn)進(jìn)行試試驗(yàn)，，經(jīng)過過十多多年的的努力力，現(xiàn)現(xiàn)在已已經(jīng)成成為電電石企企業(yè)廣廣泛選選用的的原料料。通通常應(yīng)應(yīng)選擇擇固定定碳含含量在在84%以上的的蘭炭炭生產(chǎn)產(chǎn)電石石。用于電電石生生產(chǎn)的的蘭炭炭質(zhì)量量要：：C（固定定碳））≥84%灰份≤≤8%揮發(fā)份份≤≤6%S≤≤0.8%P≤≤0.04%水分≤1%（入爐爐含水水率））粒度10～30mm粉料≤2%（≤10mm煤粉））粒度合合格率率90%以上3、電極極糊電石爐爐是通通過電電極將將大電電流從從電爐爐變壓壓器輸輸入電電石爐爐供化化學(xué)反反應(yīng)熱熱源用用的。。因此此電極極是電電石爐爐極為為重要要組成成部分分。目前電電石爐爐采用用的自自焙電電極，，即將將電極極糊加加入電電極殼殼內(nèi)，，依靠靠電流流和爐爐內(nèi)傳傳到熱熱來對對電極極糊進(jìn)進(jìn)行融融化、、揮發(fā)發(fā)和焙焙燒。。在在生產(chǎn)產(chǎn)過程程中，，通過過不斷斷焊接接電極極殼，，不斷斷添加加電極極糊，，不斷斷焙燒燒新的的電極極來維維持電電爐的的正常常運(yùn)行行。自焙電電極既既是電電爐中中的重重要組組成部部分，，又是是電爐爐的心心臟所所以，，電極極糊的的質(zhì)量量直接接關(guān)系系到電電石爐爐能否否長周周期、、安全全、穩(wěn)穩(wěn)定運(yùn)運(yùn)行，，是電電石生生產(chǎn)的的關(guān)鍵鍵環(huán)節(jié)節(jié)。如果電電極糊糊質(zhì)量量不好好，不不但電電爐不不能穩(wěn)穩(wěn)定運(yùn)運(yùn)行，，生產(chǎn)產(chǎn)指標(biāo)標(biāo)較差差，而而且很很容易易發(fā)生生電極極軟斷斷事故故，從從而發(fā)發(fā)生燃燃燒、、爆炸炸等重重大安安全事事故。。第三部部分影影響電電石爐爐操作作的主主要因因素1、生石石灰的的影響響1.1、石灰灰雜質(zhì)質(zhì)的影影響生石灰灰中的的雜質(zhì)質(zhì)對電電石生生產(chǎn)是是十分分有害害的。。當(dāng)爐爐料在在電爐爐內(nèi)反反應(yīng)生生成碳碳化鈣鈣的同同時，，各種種雜質(zhì)質(zhì)也進(jìn)進(jìn)行反反應(yīng)。。因此此，在在電石石爐中中不但但多消消耗電電能，，而且且又多多消耗耗焦炭炭，各各種雜雜質(zhì)中中，氧氧化鎂鎂對電電石生生產(chǎn)的的為害害較大大。氧氧化鎂鎂生產(chǎn)產(chǎn)過程程中會會因還還原成成金屬屬鎂，，而成成為一一個強(qiáng)強(qiáng)烈的的高溫溫還原原區(qū)，，反應(yīng)應(yīng)所產(chǎn)產(chǎn)生的的高溫溫使局局部硬硬殼被被破壞壞，可可能使使液態(tài)態(tài)電石石繼之之外流流，與與耐磚磚襯接接觸，，燒壞壞爐襯襯，降降低爐爐體使使用壽壽命。。因此此必須須嚴(yán)格格控制制生石石灰中中鎂的的含量量。1.2、生燒石石灰的影影響生燒石灰灰是指在在生石灰灰（CaO）中所存存在的未未分解的的碳酸鈣鈣（CaCO3）。在電石爐爐內(nèi)生燒燒石灰中中的碳酸酸鈣要進(jìn)進(jìn)一步分分解成生生石灰，，再與焦焦炭反應(yīng)應(yīng)生成電電石。分分解碳酸酸鈣需要要消耗熱熱量，這這個熱量量就要由由電能來來供給，，那就增增加了電電石的電電耗。同時也會會打亂配配料比例例，造成成配料不不準(zhǔn)確。。因此要要嚴(yán)格控控制生燒燒石灰入入爐。1.3、過燒石石灰的影影響過燒石灰灰是指，，生石灰灰在石灰灰窯內(nèi)停停留時間間過長或或溫度過過高，原原來疏松松多孔的的生石灰灰就會變變成堅(jiān)硬硬的石灰灰，體積積比原來來縮小43%左右，這這樣的生生石灰就就是過燒燒石灰。。過燒石石灰堅(jiān)硬硬致密，，活性差差，降低低化學(xué)反反應(yīng)速度度，對電電爐操作作不利。。所以過過燒石灰灰也要盡盡量減少少，它的的危害比比生燒石石灰還大大，必須須嚴(yán)格控控制。1.4、石灰粒粒度的影影響石灰粒度度對電石石生產(chǎn)是是十分重重要的。。粒度過過大，接接觸面積積小，反反應(yīng)較慢慢；粒度度過小，，爐料透透氣性不不好，容容易造成成噴料、、塌料、、結(jié)塊等等現(xiàn)象，，影響電電石爐操操作，甚甚至發(fā)生生安全事事故。因因此，對對石灰的的粒度應(yīng)應(yīng)提出適適當(dāng)?shù)囊螅扔绕涫且獓?yán)格控控制入爐爐的粉料料（粒度度小于5mm的視為粉粉料）。。2、碳素原原料的影影響2.1、碳素原原料中水水分的影影響碳素原料料中的水水分，在在配料后后與石灰灰混合，，立即反反應(yīng)產(chǎn)生生石灰粉粉末。影影響電石石爐正常常操作，，還會造造成人身身安全事事故。石石灰粉對對電石生生產(chǎn)也是是十分有有害，在在密閉電電石爐上上則影響響更為嚴(yán)嚴(yán)重。因此必須須嚴(yán)格控控制碳材材水分，，這也是是必須在在生產(chǎn)中中必需配配置碳材材烘干設(shè)設(shè)備的根根本原因因。在采采購中也也要嚴(yán)格格控制水水分含量量，否則則就會增增加烘干干難度。。2.2、碳素原原料粒度度的影響響各種碳素素原料在在各種粒粒度下，，其電阻阻相差很很大。一一般是粒粒度愈小小，電阻阻愈大，，在電爐爐上操作作時，電電極易于于深入爐爐內(nèi)，對對電爐操操作有利利，但粒粒度過小小，但粒粒度過小小，則透透氣性差差，容易易使?fàn)t料料結(jié)塊，，反而不不利；反反之，粒粒度愈大大，電阻阻愈小，，電極易易上抬，，對電爐爐操作不不利。因因此，粒粒度大小小是電石石生產(chǎn)中中的一個個重要的的原料控控制指標(biāo)標(biāo)。碳素材料料粒度對對電爐生生產(chǎn)的影影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于生生石灰粒粒度。2.2、碳素原原料粒度度的影響響各種碳素素原料在在各種粒粒度下，，其電阻阻相差很很大。一一般是粒粒度愈小小，電阻阻愈大，，在電爐爐上操作作時，電電極易于于深入爐爐內(nèi)，對對電爐操操作有利利，但粒粒度過小小，但粒粒度過小小，則透透氣性差差，容易易使?fàn)t料料結(jié)塊，，反而不不利；反反之，粒粒度愈大大，電阻阻愈小，，電極易易上抬，，對電爐爐操作不不利。因因此，粒粒度大小小是電石石生產(chǎn)中中