电石生产工艺
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电石生产工艺流程
乌海中联化工有限公司
东方希望集团 总部生产管理部
1
目录
第一节：电石生产基础知识 第二节：电石生产的基本原理及工艺流程 第三节：电石生产所需原料 第四节：原料中杂质对电石生产的影响 第五节：电石炉本体设备简介 第六节：电石生产操作中的事故及不正常现象
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2
• 第一节：电石生产基础知识
P
≤0.01
S
≤0.04
生、过烧总量(%) ＜5%
粒度(mm)：
10-50
东方希望集团 总部生产管理部
15
冶金焦 粒度：3～25mm；粒度合格率≥ 90％
灰分
≤14.0％
挥发分
≤2.0％
水
≤1.0
硫
≤0.5％
磷
≤0.04％
焦末含量 ≤5％
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16
兰碳
成份（重量%）
固定碳
≥82
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5
• c、熔点
• 电石的熔点随电石中碳化钙含量的改变而改变，纯碳化钙 的熔点为2300℃。碳化钙的含量在69％的混合物的熔点 最低，为1750℃。碳化钙的含量继续减少时，熔点反而 升高，后降到1800℃，此时混合物中碳化钙含量为35.6 ％。在此二个最低熔点（1750～1800℃）之间有一个最 大值1980℃，它相当于含碳化钙52.5％的混合物。随着 碳化钙含量继续减少（即低于35.6％）混合物的熔点又升 高。见下图。
化钙反应，能象水一样地使它发生乙炔： CaC2＋H2S＝CaS＋C2H2
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10
第二节： 电石生产的基本原理及工艺流程
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11
电石生产工艺流程是：
反应方程式如下： CaO+3C===CaC2+CO
将料场的石灰石经石灰生产烧制成生石灰，输送到电石炉配
灰份
≤10
挥发份
≤5
水份
≤1
煤矸石
≤2
粒度 （mm）
5～25
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17
电极糊
成份（重量%）
固定碳
≥ 80
灰份
≤5
挥发份
13～15
粘结剂软化点（℃） 55±2
水份
≤1
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18
电石炉对电极糊的要求：
1）能耐高温，热膨胀系数要小；
2）具有较小的比电阻系数；
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8
电石的化学性质
电石的化学性质很活泼，在适当温度下能与许多的气体、液 体发生化学反应。
①碳化钙不仅能被液态的或气态的水所分解，而且也能被物 理的或化学结合的水所分解。
在水过剩条件下，即将碳化钙浸于水中，反应依下式进行：
CaC2+H2O=Ca(OH)2+C2H2 被滴加水分解时，还发生如下反应： CaC2＋Ca(OH)2=CaO+C2H2 吸收空气中水份而分解：
黑色，含碳化钙较高时呈紫色。电石的新断面具
有光泽，吸水后失去光泽呈灰白色。
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4
b、密度 18℃时，纯电石的相对密度为2.22。工业电石 的密度与其碳化钙的含量关系如下表。（品级 越低，质量越大）
CaC2含量％ 90
密度g/cm3 2.24
80
70
60
50
40
30
2.32 2.40 2.50 2.58 2.66 2.74
却，电石炉所产生的尾气经净化送到石灰生产车间烧石灰。
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12
（其中电极壳车间主要为保证三相电极的电极壳的消耗；
空分空压车间所制得的氮气和压缩空气主要为电石炉净化除尘以及
置换密封和气动装置提供所需的氮气和压缩空气；循环水车间主要
是提供电石炉设备本体冷却所需用水 ）
电
工艺流程简图：
• 概念：
电石化学名称为碳化钙，工业名称为 电石，分子式为CaC2，分子量为64.10
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3
• 电石的物理性质
• a、 外观
•
化学纯的碳化钙几乎是无色透明的晶体。
极纯的碳化钙是天蓝色的大晶体，和淬火的钢颜
色一样。工业电石是碳化钙和氧化钙以及其他杂
质合成的混合物，根据杂质含量的不同呈黄色或
CaC2+H2O=CaO+C2H2 ② 在没有任何水份条件下，将电石在氢气流中加热至 2200℃以上时，就有相当量的乙炔发生： CaC2＋H2＝Ca＋C2H2 当加热到2275℃时，所生成的钙开始升华。
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③ 在高温下，干燥的氧气能氧化碳化钙而生成碳酸钙。
2CaC2+5O2=2CaCO3+2CO2 ④ 粉状电石与氮气在加热条件下，反应生成氰氨化钙：
CaC2＋N2＝CaCN2＋C ⑤碳化钙能还原铅、锡、锌、铁、锰、镍、钴、铬、钼及钒的
氧化物。 ⑥电石中夹杂的磷的化合物，当电石与水作用时，生成磷化氢 混在乙炔中；所夹杂的硫的化合物，与水作用时，生成硫化氢 ，硫化氢在电石被水分解时，几乎完全被水吸收，可是在水量 不足时，所生成的乙炔中就会有相当多的硫化氢，硫化氢与碳
电石炉尾气进行石灰生产
机 壳
制
造
石灰石
石灰 生产
生石灰
配 料 站
电石炉 主体
冷却 车间 成品电石
炭素材料
炭 材 烘干后炭材 干燥
空冷
分却
空循
压环
水
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13
第三节：电石生产所需原料
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14
1.石灰
成份(重量%)
CaO
≥92
SiO2
≤2
MgO
≤1.5
R2O3（三氧化物） ≤2
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6
熔点 ℃
影响电石熔点的因素不仅是石灰的含量，氧化铝、氧化硅和氧化镁 等杂质也有影响。
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d、 导电性
电石能导电，其导电性与电石的纯度和温度有关，碳 化钙含量越高，导电性能越好；反之，碳化钙含量越低 ，导电性能越差。当碳化钙含量下降到70～65％间，其 导电性能达到最低值，若碳化钙含量继续下降，则其导 电性能复又上升。
3）具有较小的气孔率（电极的氧化速度与此有关）；
4）具有较高的机械强度；
挥发份高时，造成的不良后果
1）不易烧结，强度差，容易软断；
2）收缩性大，强度差，又可能发生硬断；
பைடு நூலகம்
3）氧化快，增加电极消耗；
4）焙烧时易发生分层现象，易造成硬断事故的发生；
5）压放电极时，要减小负荷，且负荷增升速度慢，影响电炉的产量；
料站日料仓；料场的炭材经过炭材干燥后，输送到配料站；
生石灰与烘干后的炭材在配料站按一定比例称量后在皮带输
送过程中混合，混合好后的混合料输送到电石炉炉顶料仓，
靠原料的自重由上而下落入到电石炉炉膛，炉料在炉膛内靠
三根电极发出的电弧加热到2200℃生成电石，生成的电石流
入到电石锅内，靠出炉小车由卷扬机牵引至冷却车间进行冷
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目录
第一节：电石生产基础知识 第二节：电石生产的基本原理及工艺流程 第三节：电石生产所需原料 第四节：原料中杂质对电石生产的影响 第五节：电石炉本体设备简介 第六节：电石生产操作中的事故及不正常现象
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• 第一节：电石生产基础知识
P
≤0.01
S
≤0.04
生、过烧总量(%) ＜5%
粒度(mm)：
10-50
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15
冶金焦 粒度：3～25mm；粒度合格率≥ 90％
灰分
≤14.0％
挥发分
≤2.0％
水
≤1.0
硫
≤0.5％
磷
≤0.04％
焦末含量 ≤5％
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兰碳
成份（重量%）
固定碳
≥82
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5
• c、熔点
• 电石的熔点随电石中碳化钙含量的改变而改变，纯碳化钙 的熔点为2300℃。碳化钙的含量在69％的混合物的熔点 最低，为1750℃。碳化钙的含量继续减少时，熔点反而 升高，后降到1800℃，此时混合物中碳化钙含量为35.6 ％。在此二个最低熔点（1750～1800℃）之间有一个最 大值1980℃，它相当于含碳化钙52.5％的混合物。随着 碳化钙含量继续减少（即低于35.6％）混合物的熔点又升 高。见下图。
化钙反应，能象水一样地使它发生乙炔： CaC2＋H2S＝CaS＋C2H2
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第二节： 电石生产的基本原理及工艺流程
东方希望集团 总部生产管理部
11
电石生产工艺流程是：
反应方程式如下： CaO+3C===CaC2+CO
将料场的石灰石经石灰生产烧制成生石灰，输送到电石炉配
灰份
≤10
挥发份
≤5
水份
≤1
煤矸石
≤2
粒度 （mm）
5～25
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电极糊
成份（重量%）
固定碳
≥ 80
灰份
≤5
挥发份
13～15
粘结剂软化点（℃） 55±2
水份
≤1
东方希望集团 总部生产管理部
18
电石炉对电极糊的要求：
1）能耐高温，热膨胀系数要小；
2）具有较小的比电阻系数；
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8
电石的化学性质
电石的化学性质很活泼，在适当温度下能与许多的气体、液 体发生化学反应。
①碳化钙不仅能被液态的或气态的水所分解，而且也能被物 理的或化学结合的水所分解。
在水过剩条件下，即将碳化钙浸于水中，反应依下式进行：
CaC2+H2O=Ca(OH)2+C2H2 被滴加水分解时，还发生如下反应： CaC2＋Ca(OH)2=CaO+C2H2 吸收空气中水份而分解：
黑色，含碳化钙较高时呈紫色。电石的新断面具
有光泽，吸水后失去光泽呈灰白色。
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4
b、密度 18℃时，纯电石的相对密度为2.22。工业电石 的密度与其碳化钙的含量关系如下表。（品级 越低，质量越大）
CaC2含量％ 90
密度g/cm3 2.24
80
70
60
50
40
30
2.32 2.40 2.50 2.58 2.66 2.74
却，电石炉所产生的尾气经净化送到石灰生产车间烧石灰。
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12
（其中电极壳车间主要为保证三相电极的电极壳的消耗；
空分空压车间所制得的氮气和压缩空气主要为电石炉净化除尘以及
置换密封和气动装置提供所需的氮气和压缩空气；循环水车间主要
是提供电石炉设备本体冷却所需用水 ）
电
工艺流程简图：
• 概念：
电石化学名称为碳化钙，工业名称为 电石，分子式为CaC2，分子量为64.10
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3
• 电石的物理性质
• a、 外观
•
化学纯的碳化钙几乎是无色透明的晶体。
极纯的碳化钙是天蓝色的大晶体，和淬火的钢颜
色一样。工业电石是碳化钙和氧化钙以及其他杂
质合成的混合物，根据杂质含量的不同呈黄色或
CaC2+H2O=CaO+C2H2 ② 在没有任何水份条件下，将电石在氢气流中加热至 2200℃以上时，就有相当量的乙炔发生： CaC2＋H2＝Ca＋C2H2 当加热到2275℃时，所生成的钙开始升华。
东方希望集团 总部生产管理部
9
③ 在高温下，干燥的氧气能氧化碳化钙而生成碳酸钙。
2CaC2+5O2=2CaCO3+2CO2 ④ 粉状电石与氮气在加热条件下，反应生成氰氨化钙：
CaC2＋N2＝CaCN2＋C ⑤碳化钙能还原铅、锡、锌、铁、锰、镍、钴、铬、钼及钒的
氧化物。 ⑥电石中夹杂的磷的化合物，当电石与水作用时，生成磷化氢 混在乙炔中；所夹杂的硫的化合物，与水作用时，生成硫化氢 ，硫化氢在电石被水分解时，几乎完全被水吸收，可是在水量 不足时，所生成的乙炔中就会有相当多的硫化氢，硫化氢与碳
电石炉尾气进行石灰生产
机 壳
制
造
石灰石
石灰 生产
生石灰
配 料 站
电石炉 主体
冷却 车间 成品电石
炭素材料
炭 材 烘干后炭材 干燥
空冷
分却
空循
压环
水
东方希望集团 总部生产管理部
13
第三节：电石生产所需原料
东方希望集团 总部生产管理部
14
1.石灰
成份(重量%)
CaO
≥92
SiO2
≤2
MgO
≤1.5
R2O3（三氧化物） ≤2
东方希望集团 总部生产管理部
6
熔点 ℃
影响电石熔点的因素不仅是石灰的含量，氧化铝、氧化硅和氧化镁 等杂质也有影响。
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d、 导电性
电石能导电，其导电性与电石的纯度和温度有关，碳 化钙含量越高，导电性能越好；反之，碳化钙含量越低 ，导电性能越差。当碳化钙含量下降到70～65％间，其 导电性能达到最低值，若碳化钙含量继续下降，则其导 电性能复又上升。
3）具有较小的气孔率（电极的氧化速度与此有关）；
4）具有较高的机械强度；
挥发份高时，造成的不良后果
1）不易烧结，强度差，容易软断；
2）收缩性大，强度差，又可能发生硬断；
பைடு நூலகம்
3）氧化快，增加电极消耗；
4）焙烧时易发生分层现象，易造成硬断事故的发生；
5）压放电极时，要减小负荷，且负荷增升速度慢，影响电炉的产量；
料站日料仓；料场的炭材经过炭材干燥后，输送到配料站；
生石灰与烘干后的炭材在配料站按一定比例称量后在皮带输
送过程中混合，混合好后的混合料输送到电石炉炉顶料仓，
靠原料的自重由上而下落入到电石炉炉膛，炉料在炉膛内靠
三根电极发出的电弧加热到2200℃生成电石，生成的电石流
入到电石锅内，靠出炉小车由卷扬机牵引至冷却车间进行冷