电石生产工艺试题 2

电石生产工艺试题

1.电石的化学名称是什么？

答：碳化钙分子式：CaC2。

2.工业电石的成分有哪些？

答：碳化钙、氧化钙、碳、硅、铁、磷化钙和硫化钙。

3.电石的用途有哪些？

答：（1）电石与水反应生成的乙炔可以合成许多有机化合物；

（2）加热粉状电石与氮气时，反应生成氰氨化钙，即石灰氮，加热石灰氮与食盐反应生成的氰熔体用于采金及有色金属工业；

（3）电石本身可用于钢铁工业的脱硫剂；

（4）产生的气体照明及金属的焊接和切割。

4.什么是电石的发气量？功率发气量？

答：电石的发气量：在压力为101.325kPa，温度为20℃条件下，每公斤电石与水反应后放出的干乙炔体积体积数（升）。

功率发气量：在电石生产过程中，每千瓦电能，在24小时内所生产出的电石其发气量。

5.生产电石的基本原料是什么？

答：焦炭和石灰。

6.方法有哪几种？常用的是那种？

答：氧热法和电热法，目前生产上用的较广的是电热法。

7.碳素材料中的那些成分是工艺上要控制的，如何控制？

答：（1）灰分、水分、挥发份。

（2）控制：①灰分：筛分；②水分：干燥；③挥发份：高温下挥发或调节原料配比。

8.请写出电石生成的化学反应方程式？

答：CaO+3C→CaC2+CO - 111.3千卡

9.电石生产中的碳材有哪几类？各有何特点？

答：①冶金焦：以气煤、肥煤和焦炭三者配合，在1250℃高温下干馏而得。

其固定碳含量一般在85%左右，好者可达90%。硬度大、导电性能好、灰分、水分、挥发份含量低，比表面积大，反应活性好。②石油焦：以石油沥青干馏而得，挥发份含量高。③无烟煤：分软硬二种，电石生产使用使用软质或半软质，要求固定碳高，灰分少。

10.用于电石生产的焦丁中那些成分是我们要控制的，其对电石生产有哪些影

响？

答：（1）灰分、水分、挥发份。

（2）影响：①灰分：引起表层炉料板结，影响炉料的透气性；具有较强的还原性，将原料中的氧化物还原，消耗额外的电能。②水分：影响炉料配比；与原料中的碳反应生成H2后，使得尾气中的氢气含量偏高；与CaO（氧化钙）和CO2（二氧化碳）反应后生成CaCO3(碳酸钙)，使得炉料板结。③挥发份：电阻较大，影响炉料的电气特性；本省也较粘，容易使得物料发粘。

11.石灰石中含有哪些成分，各对电石生产有什么影响？

答：碳酸钙：含量大于96%，其直接决定着生石灰的品质。

氧化镁：在电石熔融区被还原为金属镁蒸汽，在电石炉熔融区形成强烈高温还原区，镁与一氧化碳反应，强烈放热，破坏电石炉内温度分布。原料中的氧化镁约15%留在熔融区，与氮气反应生成氮化镁，使得电石液发粘，在炉内不易流出。

二氧化硅：在电石炉内与焦炭反应生成单质硅。

A．硅与焦炭反应生成碳化硅(熔点较高)，沉积于炉底，造成炉底垫料升高。

B．硅与铁反应生成硅铁（比热较大），损坏炉壁铁壳，出炉时烧坏流料嘴和冷却锅。

氧化铝：部分被还原为铝，一部分混在电石中降低电石质量，大部分形成炉渣，使得炉底升高。

氧化铁：与硅反应生成硅铁

磷和硫：与氧化钙反应生成磷化钙和硫化钙。磷化钙在空气中分解后会发生自燃，硫化钙与水反应后生成二氧化硫酸性气体具有腐蚀作用。

12.竖式石灰窑分为几个温区，如何界定？

答：①预热区：加料口下部，煅烧区上部，温度< 850℃

②煅烧区：石灰窑中部，温度在850℃～1200℃，是石灰石分解的主要场所。

③冷却区：石灰窑下部，温度低于850℃，主要是冷却石灰，同时加热上升的空气，保证炉温不降低。

13.生石灰有哪几种类型，对电石生产有什么影响？

答：

(1)生烧石灰：石灰石中心未完全分解，含有部分碳酸钙的石灰。

(2)过烧石灰：碳酸钙分解后生产的生石灰，继续在高温下灼烧，其疏松多孔结构坍塌，形成致密结构的生石灰。

(3)粉化石灰：主要指风化后生成的氢氧化钙（Ca（OH）2）粉末。

14.石灰石煅烧的速度受到哪些因素的影响？

答：窑内的温度，石灰石的颗粒直径。窑内温度越高，石灰石的直径越小，则煅烧的速度越快。

15.电石炉有几种形式，各有什么特点？

答：有开放炉、半密闭炉和密闭炉三种。

特点：开放炉：没有炉盖，一氧化碳在料面燃烧，料面容易板结，需要耙料。半密闭炉：吸气罩埋入炉料中，抽出一部分一氧化碳，另一部分在料面燃烧，需要耙料。

密闭炉：炉顶有炉盖，用水进行冷却，全炉密封，一氧化碳全部由抽气系统抽出后集中处理，无法耙料，对进料要求较严格，采用连续加料方式加料。

16.电石炉中的保温材料有哪些，各有什么特点？

答：炉壳:钢结构，支撑及保护炉体。

石棉板:用石棉,玻璃纤维,陶土等材料,按照科学的配方生产出来的材料。

耐火砖:具有一定形状和尺寸的耐火材料。碳素砖:以无烟煤、焦炭或石墨为原料，加入适量沥青、焦油或酚醛树脂为结合剂，制成的主要成分为碳素的耐高温中性耐火材料。

刚玉砖（Al2O3）:氧化铝的含量大于90％、以刚玉为主晶相的耐火材料制品。

砂封:利用沙子作为密封隔热材料，某些场合可进出设备。

17.请对电石炉料层结构加以说明？

答：A：炉料层：预热原料；

B: 扩散层：此层由生石灰、焦炭和含有少量碳化钙的半熔融物组成，在此层中氧化钙和碳相互扩散。

C: 反应层：氧化钙和碳材在此区域进行反应。

D: 熔融层：即液体电石层，混合物逐渐熔融而呈流动状态，逐渐向炉底下沉，在高温下再进行一次熔炼。

E：硬壳层：离电极较远的区域，电弧的作用范围之外，受电弧影响较小，温度较低，是一种半成品多孔性物质和半熔融物质。

F：积渣层：电石炉在长久运行之后，原料中的杂质产物如硅铁、碳化硅、