兰炭在电石生产中的应用

兰炭在电石生产中的应用
摘要：电石是一种重要的化工产品，主要用于工业生产和加工乙炔化学品。

中国“富煤少油”的国情，促使电石行业获得了可持续发展的良好态势。

本文以电石的生产工艺为主要研究对象，以兰炭为主要原料生产电石，对生产加工的关键方法进行深入研究，并在此基础上，探索利用兰炭生产电石的技术所带来的社会效益和经济效益，以期为我国电石工业的发展提供优良的生产加工技术。

进而促进化工行业的长远发展。

关键词兰炭；电石生产；应用
引言
近年来，在生态可持续发展理念的影响下，电石行业作为我国重要的化工生产行业，其标准化、标准化、健康发展，已成为推动其产业机构升级的有效手段和最有力的措施[1]。

为了更好地促进电石行业的整体进步，降低资源消耗、实施绿色生态生产、开展环境生态保护等一系列措施成为未来电石行业发展的主要方向。

传统电石生产工艺存在能耗高、污染重、技术水平低等问题。

“电石炉”生产技术的不断创新和改进，是推动电石行业发展的关键因素。

兰炭粉与氧化钙混合后，经成型、预碳化、高温处理技术，可生产出优质电石产品。

因此，从电石行业可持续发展的角度出发，探索以木炭为原料生产电石的技术途径，并比较其相应的经济效益，具有重要的价值和作用。

一、电石合成方法
目前，在电石生产企业中，电石原料合成最常用的方法是电热法。

该方法以电弧炉为生产工具，将电能转化为热能，通过加热熔化石灰和焦炭制成电石化工产品。

但是，由于污染严重，会产生大量的石灰粉和木炭粉，这与我国的“生态可持续发展战略”相悖。

因此，有必要在生产加工过程中创新地寻找新的电石制备技术，在有效降低资源利用率、提高环境保护的基础上，实现高质量的电石产品生产加工。

在工艺研究中，考虑到兰碳资源活性高，生产成本远低于焦炭，且
废弃物可重复利用(作为化肥等有机产品的重要原料)等因素，以兰碳为主要研究
对象，开展了工业电石生产相关实验。

在实验中，针对褐煤半焦的独特性能，通过对其活性、灰分等指标的分析，
并综合考虑兰炭的粒度特征，将兰炭粉与石灰混合形成，并使其经过预碳化和高
温处理，最终制备出电石。

考虑到兰炭孔隙率高，可以使反应物接触更充分，所
以温度设定在1000，作为电石制备的反应温度。

与传统的高温制备技术相比，改
进后的工艺可降低电石的功耗，从而降低电石的工业生产成本。

木炭粉作为电石
生产过程中的废弃物，可以作为二次资源“变废为宝”。

从生态环境保护和可持
续发展的角度来看，具有较高的社会效益和经济效益。

二、兰炭在电石生产中的应用试验
为了考察不同比例兰炭用量对电石生产的影响，新疆圣雄电石有限公司将使
用20MW开式电石炉生产电石。

在冶金焦中，分别加入不同量的兰碳混合。

在实
际测试过程中，将保证外部电压为37kw，并将一次电压用于生产。

通过收集各配
比下10天的生产数据，我们可以发现，如果碳产量在30%以内，随着碳量的不断
增加，电石产量也会相应增加。

大幅度降低用电量。

而如果兰碳的产量在30%以上，随着兰碳的不断增加，电石的产量将会非常明显的下降，耗电量也随之增加。

主要原因是所选用的电石炉变压器是空载调压。

在一次电压下生产时，实际电流
和电压会比较小，只能增加电荷电阻，以保证电电平能更稳定。

在实际生产电石
的过程中，使用的冶金焦装药电阻比较小，会导致电极无法深入电石炉内，增加
了一定的热损失。

而兰花碳和冶金焦相比，兰花碳的电阻率会更高，如果掺入少
量的兰花碳，会使电荷电阻增大，使电极能深入电石炉内，进而减少热损失，达
到有效提高电源利用效率，达到增加电石产量减少损耗的目的。

但是，如果兰花
碳的质量超过50%，电荷的电阻就会过大，使电流不足，不能满足满负荷生产的
需求，最终导致电石的实际产量下降，功率损耗上升。

当含碳量在70%以上时，
伴随含碳量的增加，电石产量会迅速下降，使功率损耗上升。

而之所以在增加兰碳搅拌比例的过程中，电石质量和焦炭消耗量都会增加，
主要原因是使用兰碳后，电荷的电阻也会增加，从而使电极和反应过程的稳定性，以及辅助灰分的输入都减少了。

特别是随着碳的不断增加，各电极的电流会减小。

为了保证电石炉的负荷，就必须提高装药中碳的比例，从而降低装药的阻力，使
电炉的负荷能够负荷相关的操作标准。

随着装药碳比的增加，电石的质量将提高。

但同时，由于兰碳机械强度不高，在实际输送过程中特别容易断裂，进而产生大
量粉末。

同时，兰碳的燃点为350。

如果在开放式炉内生产，更容易在炉面上点燃，会增加兰花碳的消耗。

因此，我们也可以知道，随着兰碳混合比的提高，电
石质量会慢慢提高，但与此同时，电石焦炭消耗量也会增加。

统计表明，当与兰
炭混合时，电石焦炭会在10%-5%的范围内上升。

三、经济效益分析
从产业化发展的角度来看，半焦价格低廉，可回收再利用。

其原料的应用和
生产可为电石行业带来良好的经济效益，可用于二次资源的“废物再利用”环节。

其中，为企业带来“绿色生态”的经济效益。

同时，根据生态可持续发展理念的
化工生产行业，能够有效减少工业生产形成的废弃物和废气，能够促进生态环境
保护战略的实施和进一步发展。

它的应用具备极高的社会效益。

结语
在电石工业生产加工过程中，以兰炭为原料，与氧化钙按3.5：1的固定比
例混合而成。

通过球磨、成型、预碳化和1800℃高温处理，可生产出优质炭素。

电石化工产品，电石产品与水反应后收集的气体中，乙炔气含量高达97.26%。

该
半焦生产技术具备极高的经济效益，可促进电石化工在半焦废弃物资源化利用方
面的绿色生态发展，进一步为企业带来更多的经济效益和社会效益。

参考文献
[1]段宾，施翠莲，张双杰，闫春生.兰炭粉与氧化钙制备电石的工艺研究[J].无机盐工业，2019，51(01):67-69+72.
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[4]慕苗,段珍珍,高晶晶,白瑞,白雪,亢玉红.响应曲面优化兰炭基活性炭吸附亚甲基蓝的研究[J].当代化工,2023,52(03):518-522+526.
[5]蒋绪,兰新哲,张昭,辛莹娟,李祯.微波辅助KOH二次活化对兰炭基活性炭孔隙结构的影响[J].化学与生物工程,2022,39(12):46-50.
作者简介：单玲，女，（1980年7月- ），毕业院校新疆大学；研究生所学专业生态学，本科专业环境工程，当前就职单位新疆中泰（集团）有限责任公司，职务主任工程师，职称级别中级工程师。