电石生产工艺论文

电石的生成方法有氧热法和电热发。一般多采用电热发，电石的原料是生石灰和碳素元素（焦炭、无烟煤和石油等），在电石炉内依靠电弧高温熔化反应而生成电石，主要生产过程是：原料加工，配料，由电炉端的入口或管道将混合料加入电炉内。在密闭电炉中加热至2300摄氏度，一次下列反应生成电石：CaO+3C →CaC2+CO,熔化了碳化钙。从炉底取出后，经冷却，破碎后作为成品包装。反应中生成的一氧化碳则依电石炉的类型以不同方式排出：在开放炉中，一氧化碳在料面上燃烧，产生的火焰随同粉尘—起向外四散；在半密闭炉中，一氧化碳的一部分被安置于炉上的吸气罩抽出，剩余的部分仍在料面燃烧；在密闭炉中，全部一氧化碳被抽出。

关键词：电石石灰焦炭电极

1.绪论 (1)

1. 1 电石的性质 (1)

1.2. 电石的用途 (2)

2. 电石生产主要设备 (2)

2.1 电石炉的类型 (2)

2.2 埃肯电石炉 (3)

2.2.1埃肯电石炉简介 (3)

2.2.2 电炉炉体 (4)

2.2.3组合式把持器 (4)

2.2.4电极压放程序 (7)

2.2.5电路低压供电设备 (7)

2.2.6炉盖 (8)

2.2.7加料系统 (8)

2.2.8水冷却系统 (9)

2.2.9液压装置 (9)

2.2.10电炉自控系统 (9)

2.2.11碳材干燥 (10)

3. 电石生产的原料 (11)

3.1 焦炭 (11)

3.2 石灰 (11)

3.3 电极糊和电极 (12)

3.3.1电极的特性 (12)

3.3.2 电极糊 (12)

3.3.3 制造电极糊的原料 (12)

3.4 电极的烧结 (13)

4.4.1电极糊烧结过程 (13)

4. 电石生产工艺中工序流程 (13)

4.1 碳材干燥 (13)

4.2 配料站工艺流程图 (14)

4.2.1配料站物料流程图（见下页） (14)

4.2.2流程说明 (15)

4.3 电石及破碎物料流程 (16)

4.4 电石生产 (17)

总结 (21)

致谢 (22)

参考文献 (23)

1.绪论

1. 1 电石的性质

电石是指工业碳化钙（CaC2），由碳素元素（焦炭，无烟煤，石油等）与生石灰在电石炉内加热到1900～2200℃时，使碳与钙发生化学反应生成的产物。

反应按下列方程式反应。

CaO+3C→CaC2+CO-466千焦

电石的外观纯的碳化钙几乎是无色透明结晶体，级纯的碳化钙是天蓝色大晶体，工业品碳化钙是由CaC2，CaO及其他杂质合成的一种灰褐色的结晶混合物。其密度约为2300 kg/m3，熔点约为2300℃，能导电，碳化钙含量越高导电性能越好,电石的熔点于其中碳化钙含量关系图如图1-1。

图1-1 电石熔点于其中的碳化钙含量的关系图

工业电石是有机合成化学工业的基本原料,利用电石为原料可以合成一系列的有机化合物,为工业,农业,医药提供原料。工业电石的主要成份是碳化钙，其

余为游离氧化钙、碳以及硅、镁、铁、铝的化合物及少量的磷化物、硫化物。工业用电石纯度约为70%-80%，杂质CaO约占24％，碳、硅、铁、磷化钙和硫化钙等约占6％。其新创断面有光泽，外观随碳化钙的含量不同而呈灰色、棕色、紫色或黑色的固态物。含碳化钙较高的呈紫色[1]。

电石属遇湿易燃物品，本身不燃。遇水能迅速产生高度易燃的乙炔气，在空气中达到一定浓度时，可发生爆炸。原料中夹杂的磷化合物，在生产电石时变成磷化钙，当它与水作用时生成磷化氢而混合在乙炔气体中；原料中夹杂的硫化物也进入电石产品中，与水作用生成硫化氢，混于乙炔气中。

1.2. 电石的用途

（1）电石与水反应生成的乙炔可以合成许多有机化合物，例如：合成橡胶、人造树脂、丙酮、烯酮、炭黑等；同时乙炔火焰广泛用于金属的焊接和切割。（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。

碳化钙(CaC2)俗称电石。工业品呈灰色、黄褐色或黑色，含碳化钙较高的呈紫色。其新创断面有光泽，在空气中吸收水分呈灰色或灰白色。能导电，纯度愈高，导电性愈好。在空气中能吸收水分。加水分解成乙炔和氢氧化钙。与氮气作用生成氰氨化钙[2]。

电石是有机合成化学工业的基本原料之一。是乙炔化工的重要原料。由电石制取的乙炔广泛应用于金属焊接和切割。

生产方法有氧热法和电热法。一般多采用电热法生产电石，即生石灰和含碳原料(焦炭、无烟煤或石油焦)在电石炉内，依靠电弧高温熔化反应而生成电石。生产流程如图所示。主要生产过程是：原料加工；配料；通过电炉上端的入口或管道将混合料加入电炉内，在开放或密闭的电炉中加热至2300℃左右，依下式反应生成电石：GaO+3C→CaC2+CO[4]。熔化了的碳化钙从炉底取出后，经冷却、破碎后作为成品包装。反应中生成的一氧化碳则依电石炉的类型以不同方式排出：在开放炉中，一氧化碳在料面上燃烧，产生的火焰随同粉尘—起向外四散；在半密闭炉中，一氧化碳的一部分被安置于炉上的吸气罩抽出，剩余的部分仍在料面燃烧；在密闭炉中，全部一氧化碳被抽出。

2. 电石生产主要设备

2.1 电石炉的类型

电石生产过程的主要设备是电石炉，包括开放式、半密闭和密闭电石炉。开

放式耗能大，已逐渐被淘汰，现在实际生产使用的电石炉为半密闭电石炉和密闭电石炉。为充分利用炉气，节能降耗，发展方向是大型化、密闭化和自动化。

＜10000kVA 小型电石炉

10000～25000kVA 中型电石炉

＞25000kVA 大型电石炉

2.2 埃肯电石炉

2.2.1埃肯电石炉简介

八十年代引进的埃肯炉是属于环保节能型电石炉。相配套的工程有德国威玛斯特气烧石灰窑。电石炉包括炉气干法净化，中空电极等，全密闭技术。九零年投产以来，发现不少缺陷，因而乌海新建时做了部分修改，称之为改型埃肯炉。该炉电炉变压器容量为8500KVA*3=25500KVA，电炉平均功率为19000KW。设计电石产量为45000吨/年台。（本公司为9000KVA*3=27000KVA,年产50000吨/年台）2)改型埃肯炉主要做如下改型:

（1）出炉烧穿器的修改借鉴了国内成熟的技术和德国德玛科公司烧穿器的特点，使之行进、操作灵活。

（2）出炉烟道加大加深，使之更有效的汇集出炉的烟气，改善了炉前操作环境。（3）炉盖观察孔改为通水结构，防止炉盖变形，增强炉盖密封性能。

（4）原环形加料器驱动装置的离合器取消，改为电机直连。

（5）炉气干法净化。

现将改型后电石炉设施及流程简介如下：

密闭电石炉技术性能

炉型：密闭、固定圆柱式

变压器容量 9MVA*3=27MVA

变压器台数 3台

单台变压器容量 9000KVA

电极直径Φ1250MM

电极电流密度 6.5A

电极间距 3140mm

炉体直径（内径）Φ 7850mm

炉体深度 2700mm

炉顶料仓容积 6m³

炉顶料仓数量 12个