电石炉生产工艺创新理念分析

电石炉生产工艺创新理念分析

焦鹏飞

新疆圣雄电石有限公司，新疆 吐鲁番 838000

摘要：电石俗称碳化物。电石的分子式是CaC2，分子量是64.10。其工业产品为灰色、黄色、棕色或黑色固体，以紫色为最多。一般来说，电石是指加热到2000，在电炉中焦化形成的工业电石。除了大部分电解质，电石还含有少量其他杂质。

关键词：化工工程设计；电石炉；工艺流程；生产设备；

引言

近年来，电石生产技术在中国的应用稳步增长。从国外发展来看，密闭式窑主要用于木炭生产，大大提高了生产率，降低了能耗。但是，大部分电炉还开着。作为我国使用的传统设备，敞开式电炉是不可避免的，但鉴于目前的经济发展，传统的电石炉在市场上没有竞争力，所以生产电石炉密闭炉是目前的趋势。

1电石炉生产原理

1.1电石的反应机理

电石是在耐热电弧炉中由热炭制成的。煤作为工业生产的一部分，是由石灰石和碳材料混合而成的，有两种方式：第一种方式是氧化钙和碳先高温反应；

CaO+C=Ca+CO (1)

钙蒸气和固体碳的反应方式如下：

Ca+2C=CaC2  (2)

该反应是一个二元系统，其中有两种气体，即气态的Ca和CO。反应状态不仅取决于温度，还取决于气体中钙和一氧化碳之间的任何压力值。只有钙的蒸汽压高，一氧化碳的压力低，才能在低温下生成碳化钙。

第二种方法：物料下落时提高温度。当钙和氧化钙达到适合其成分的温度时，会迅速融化成高温的氧化钙。当碳化钙的含量约为20%，温度约为2000时，发生以下反应：

CaCO3=CaC2+CO (3)

伴随着振动现象，反应迅速发生，熔融物料中的CaC2成分迅速增加，在电炉电极的下端形成反应区。在这个区域，最终反应与原料成正比，碳化钙扩散到炉底被释放出来。电极所需的热量在整个反应阶段产生，电极产生的电弧和电流由炉内材料产生的电阻提供。

1.2关于电石炉的电气原理

矿热炉的基本电气原理和灯泡差不多。电流通过电阻介质传输。根据焦耳第一定律，电能可以转化为热能，但电烤箱的电阻不是欧姆。除了电阻，还有电感和电容。因此，在电阻和电感耦合的电路中，存在能量耗散和转换。电阻Z阻抗、电阻R和电感x的关系在电阻电路中，电源产生的能量全部被电阻耗散。也就是说，阻力吸收了力。在感应电路中，感应不消耗功率，能量在感应和功率之间进行交换，即感应吸收无功功率。在电阻和电感的串联电路中，既有能量消耗，又有能量转换，所以既有有功功率P，又有无功功率Q，它们与视在功率S的关系可以用图形表示。

2生产原材料

2.1石灰

石灰是生产密闭电炉的重要原料，其生产选择是保证生产高质量密闭电炉的一个非常重要的因素。在某些生产过程中，原煤中镁含量相对较高会损坏密闭电石炉。特别是在生产过程中，增加了电力和焦炭的消耗，导致产品开发过程中粘度更高。另外，使用石灰时，不仅会含有氧化镁，而且会对密闭电炉产生显著的不利影响，产生的热量也会对密闭电炉产生严重的不利影响。由于加热特性不稳定，无法保证正常运行。与此同时，像氧化镁一样，耗电量越来越大，排放和质量保证变得更加困难。上述石灰在生产过程中对热和氧化镁非常敏感。因此，在具体生产过程中，生产单位必须注意控制热颗粒的大小，加强反应接触面。但在选择石灰石粒度时，必须考虑电石炉的容量。

2.2焦炭

在目前的硬件生产过程中，石灰原料的选择一般都在公司掌控之下，但是焦炭的生产和使用都是在公司之外采购。因此，生产过程中焦炭的选择不符合实际需要，严重影响了密闭电炉的生产。具体来说，焦炭的水分和粒度增加了电力和碳消耗，降低了焦炭生产的可持续性。主要影响是内部生产物料坍塌，造成物料浪费，影响石灰石原料的使用，影响正常生产。因此，在具体生产过程中，为了保证密闭电炉的正常生产，在焦炭外包过程中，可以选择合理的粒度来满足实际需要。如果密度过高，焦炭粒度将增加功率输出并导致排放问题；但如果粒径太小，就不容易反应，会破坏正常的反应层结构。因此，密闭电炉焦炭原料的选择应严格控制在合理的范围内。

3电石炉生产工艺及设备

3.1电石炉生产工艺

密闭式电炉生产也更注重生产工艺的选择，在科学的原料基础上选择合理的生产工艺更为重要。在我国目前的生产过程中，普遍采用手工生产方式，其中电流和功率因数的选择和使用被普遍认为是重要的。具体来说，工作流程一般能反映电炉的生产质量，所以在实际生产过程中，不同的生产单位必须根据原料的选择和电炉的容量来选择合理的工作流程。另外，功率因数反映了电烤箱的运行情况，对能源的生产和消耗有很大的影响。因此，在具体生产过程中，应根据粒度、料层结构、焦炭电极长度和石灰石原料来选择具体的生产功率。优质的原料、饲料和配送。合格的原料在加工车间计量混合，然后从鼓式提升机输送到电炉车间的料仓，再通过布料和固定输送带的安装送到炉顶的年料仓。分布在料仓中，通过加料管分批加入炉膛。半封闭式电炉由炉体、炉盖、电弧炉底座、电弧炉锁、电弧炉升降装置等组成。它是生产电石的主要设备。电力通过变压器和使用石墨电极的能量传导系统引入熔炉。原料石灰、煤通过电阻电弧转化为高温电石，释放出一氧化碳。生成的电石从燃烧器打开的炉膛出口排出，熔化的电石进入冷藏车的提灯。排气炉设有防护罩和弧形多孔支架，排气罩安装在排气口的上方，使排气过程中产生的废气通过排气管排出。

3.2电石炉

电石炉是电石生产的主要设备。在电石炉中，由于电弧炉释放的高温，炉料熔化并相互反应生成电石。因为反应温度高于2000℃，折射材料一般支撑不了，所以炉体必须大于反应空间，即反应区和电炉体之间必须有一层材料保护炉体。炉体有各种形状：圆形、椭圆形、方形、长方形，从热力学角度来说，圆形更有利。实际上，炉型的选择取决于电极的位置和一氧化碳提取装置的位置。电极也是电炉的重要设备之一，它不仅可以将强电流引入电极端子，还可以通过电弧炉的燃烧将电能转化为热能，还可以继续使用电极，调整电极的消耗速度，使其连续工作。中小型电炉的电极由转子、电弧炉底座、升降装置、锁紧装置和水冷系统组成。变压器是保证电石生产的关键因素，改变高压以满足电石生产工艺的要求。电炉生产电石会产生大量的一氧化碳气体，因此必须回收二氧化碳浓度高的气体。但是，由于加热后的气体含有大量的烟尘和气味，因此在回收之前必须对其进行净化。烟气除尘系统的主要设备是除雾器，根据工艺要求选择一些辅助设备。

结语

总之，在目前的电石生产工艺中，国内普遍选择密闭电石炉。在生产中要注意原材料的选择，具体的使用工艺和设备的维护，努力保证生产的高水平和稳定性。电石生产是一项系统工程，需要进行系统的整理和优化，以达到高产、低耗、稳产、长效，实现公司利润最大化。

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