电石生产机理

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第四步为崩裂的与崩裂的碳材再不断的被石灰溶液 渗入,边反应,边崩裂,也就不停的加大了反应的接 触面积,从而加快了反应速度。有一些碳材分散成微 粒在共融体中通过扩散,不断反应直到全部成为电石。 所以说,若配比高,石灰没有剩余,碳材微粒与熔 融体中的大部分石灰反应生成了电石,这种电石-石灰 共融体中,石灰含量极少,甚至还有多量的分散而没 有与石灰反应的碳材微粒留在电石中。

三、生产原理
如果考虑到在理想的情况下,石灰分子与 三个碳原子直接相遇发生反应,在2000℃左 右反应速度是非常快的,要比共融速度还快。 但是在电石炉内焦炭是以块状存在的,它的反 应接触面积就大大阻碍了与石灰的反应速度, 甚至要比共融的速度还要慢。 那么在电石炉内电石又是如何生成的呢?

1、反应方程式
谢谢!
2、电石炉内电石生成的原理
从方程式可以看出,电石生成的原理为: 第一步为固态石灰与碳材表面接触与碳材表面的碳 发生反应生成液态的电石。 第二步为液态电石与固态石灰共融后得到液态的电 石、石灰共融体。 第三步为石灰溶液不断渗入碳材的毛细孔中,一边 渗入,一边与碳素反应生成电石再与石灰共融,使碳 材变松,反应时生成的一氧化碳使变松的碳材崩裂为 小块。
电石成分64.4%,共 融点又达到一个谷值, 熔点为1800℃
电石成分80%,即电 石发气量300L/kg, 炉内温度在1980℃
电石成分52.5%,共 融点达到峰值上升至 1980℃
二、反应速度和稀释速度

反应速度:氧化钙与碳素原料反应生成电石的 速度。 稀释速度:电石生成后与氧化钙共融的速度。



1、CaO(固)+3C(固)=CaC2(液)+CO(气) 2、CaC2 (液)与CaO (固)共融成液态 3、CaO (液)+ 3C(固)=CaC2(液)+CO(气)
最终结果生成电石的反应过程由下面反应式进行 1、CaO(固)+3C(固)=CaC2(液)+CO(气) 2、CaO(液)+3C(固)=CaC2(液)+CO(气)



石灰与碳材反应时会一边反应生成电石一边被石 灰稀释,然后顺着原材料的缝隙中流入熔池中,若 反应速度大于稀释速度,那么电石的发气量也就会 高起来,反之,如果稀释速度大于反应速度,则电 石就会不断的冲淡,成分减少,发气量也就低了。 而电石生成的反应为吸热反应,所以反应速度除 了反应接触面积,还决定于炉温的高低。 从这点可以看出,在开炉或者长时间停炉,炉温 是不够高的,反应速度会小于稀释速度,所以在刚 开炉或者长时间停炉后,出炉得到的电石发气量会 比较低。
电石的生产机理
一、焦炭、石灰、电石熔点与关系

1、焦炭 在电石炉中,焦炭是以块状存在的,而不 是由碳原子的状态存在的,焦炭没有明显的熔 点,直到3000℃它还是固体。一直达到 3537℃时才气化,而电石炉中的温度是达不 到焦炭的气化温度的,所以在电石炉里焦炭始 终是不熔化的固体。


2、石灰 纯石灰的熔点为2580℃ 3、电石 纯电石的熔点为2300℃




当石灰与电石碰到一起时候,它们的熔点 就降低了。熔点降低到比纯石灰,纯电石的温 度都要低,这个熔点叫做“共融点”,并且这 个共融点是不固定的,它随着电石和石灰的比 例的不同而发生变化。如图1-1所示,为电石石灰共融温度的曲线图。
电石成分69%,石灰 31%时,共融点最低, 熔点为1750℃



所以说我们还需要有高的炉温去加快反应速度,得 到高质量的电石,并且有了高的炉温熔池也就会扩大, 有了好的熔池,电极的埋入量也就能得到更稳定的控制。 据统计反应速度最快的温度为2000℃-2200℃,但是 当炉温过高,电石的逆反应速度会加快,达到2300℃以 上时逆反应会大于正反应的速度,这样反而得不到高的 发气量。所以将炉温控制在2000℃-2200℃为宜。 以上是指配比足够高的情况,如果配比过低,碳材 全部反应完后,反应速度再快,也得不到高质量的电石, 并且未反应的石灰会与电极上的碳素反应,加快了电极 的消耗速度,从而加大了电极糊的单耗,这样对炉况反 而起了反作用。
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