电石生产工艺MicrosoftPowerPoint演示文稿

n 一氧化碳CO
70-90%
n 氢气H2 n 二氧化碳CO2
2—6% 1----3%
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n 氧气O2
0.2---1.0%
n 氮气N2
5------20%
n
一氧化碳气体的用途很广，可以用作工业上的燃料。
本装置生产石灰时燃烧一氧化碳，煅烧石灰石，即可充分
n 3、工艺流程图
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3rew
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2020/11/28
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n 从配料站出来的混合料经过皮带机输送到环形加料器 中，混料再从环形加料器进入电石炉小料仓，再流入到电 石炉中进行反应。产出物电石从出炉嘴流入到电石锅中进
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n 行冷却，产物CO进入炉气净化装置进行净化；电石出炉时 产生的烟气进入出炉除尘装置进行净化。电石炉运行当中 通过底部空气冷却装置来降低炉壳温度并且利用冷却水降 低炉盖及电极把持装置的温度。
后的杂质沉于炉底或混在电石中影响电石的纯度。
n ※碳素原料挥发分的影响：
n
碳材中的挥发分会增加电石炉的热损失、并且靠近反
应区形成半融粘结状，影响炉料的正常下降和炉气的正常
上升。
n ※碳材水分的影响
n 碳材中的水分与氧化钙接触后导致石灰的消化。
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以及固定传动设备。
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n 如电极套内送热风，可以促进电极焙烧；固定移动导电环 和承担导电鄂板、锥形环的重量；固定了传动锥形环等设 备的重量
n ③把电流通过电极导入炉内。
n ⑷出炉系统设备：
n ①炉嘴：用耐热铁或铸铁制成，安装在炉体的出炉口，炉 嘴最好能通水冷却，一则寿命长，再则方便于炉嘴堵住。
n ⑤水分≤1.0%
n 27000KVA密闭电石炉对兰炭的需求：
n ①颗粒度为5---25mm
n ②固定碳≥84%
n ③灰分≤9%
n ④ 挥发分≤7%
n ⑤水分≤1.0%
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因外购的碳材水分较高、颗粒大小不一致，兰炭水分≤ 17%、焦炭水 分≤ 8--15%。所以进炉之前对碳材进行筛分和烘干，水分降至为小于等 于1%、颗粒控制在5—25mm。
氧化钙筛分楼
煤粉制备机
除尘
电石工序
混料仓 除尘
配料站筛子 除尘
燃煤 热风炉
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n 3、原料电极糊
n 27000KVA密闭电石炉对生石灰的需求：
n 固定碳≥80%；
灰分≤4.0%；
n 软化点90---120℃
挥发分：12—14%
n 4、原料指标的影响
外壳被破坏，高温熔融液直接与耐火砖接触烧损耐火砖、电石 流道被堵塞。
n 反应式： MgO+C=Mg+CO ↑－116千卡。
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n
Mg+CO=MgO+C+ 117千卡
n
2 Mg+O2=2MgO+293.2千卡
n ③Fe2O3：氧化铁被还原成金属铁后与硅作用，前面已讲
n ② MaO ≤ 1.8%
n ③SiO2≤1.1% n ④ 生过烧≤６%
n ⑤颗粒度10---50mm
n
电石原料氧化钙是煅烧石灰石生产的，外购的石灰石
经过筛分后输送到双梁式气烧窑中进行煅烧，炉温控制在
１１５０℃左右，煅烧温度过高或出炉时间过长会产生过
烧现象，影响石灰在电石炉中的反应速度，煅烧温度过低
n
磷和硫进入电石炉后与氧化钙反应电石生生产成工艺磷Micr化osoft钙Pow和erPo硫int演化
示文稿
n 钙混在电石中，在乙炔发生工序中产生磷化氢和硫化氢导 致乙炔的自然点下降、对乙炔设备和管道造成腐蚀。
n ※电极糊灰分和挥发分的影响
n
电极糊的挥发分必须控制在指定范围内，挥发分过大，
电极不易烧结、容易分层、强度差、容易软断；挥发分过
※碳材加工和输送流程
除尘
除尘
除尘
碳材
筛分楼
湿焦仓
锻煤
沸腾炉
回转干燥筒（６００度）
电石工序
混合料仓
配料站筛子
９０度皮带仓
移动皮带
干焦仓
干焦仓 干焦仓
电石生产工艺Micros除oft尘PowerP除oint尘演 除尘
示文稿
n 2、原料石灰
n 27000KVA密闭电石炉对生石灰的需求：
n ①GaO ≥90%
n ⑶电极装置：电极上设备作用基本有三个①电极上油压使
电极动作保证操作条件的要求。如电极升降是利用油压系
统的升降油缸来动作；摩擦带松紧由摩擦系统的松紧油缸
来完成；摩擦带上下移动靠压放油缸来完成。为了保证电
极升降两侧油缸和摩擦带上下移动的两侧放压油缸动作平
衡，还要有平衡装置。②保证电极的焙烧和固定导电设备
n ※碳素原料粉末的影响：
n ①粉末多后炉料透气性较差,CO不能顺利排出导致电石生 成反应速度减慢,有利于反应向反方向进行。
n ②炉料透气性差会导致发生电石炉喷料现象。
n ③粉料多时，许多粉料被炉气带走影响炉料配比的准确性。 粉末在炉料层中容易结成硬壳，电极附近形成支流电路导 致电极上台。
n ※磷和硫的影响：
混料仓
环形料仓
冷却空气 小料仓
电石炉
冷却水 电石锅
除尘
炉气净化 出炉除尘
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n 3、电石炉设备
n ⑴炉体：目前国内炉体有两种形式，圆柱形壳和圆锥形壳。 圆柱形的应用比较广泛。炉壳用20mm钢板制成的并且内 衬一层耐火粘土和一层耐火砖，三个出炉口用更耐高温的
电石生产工艺
MicrosoftPowerPoint 演示文稿
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2020/11/28
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n 一、原料加工及输送流程
n 1、原料碳素
n 27000KVA密闭电石炉对焦炭的需求：
n ①颗粒度为5---25mm
n ②固定碳≥84%
n ③灰分≤15%
n ④ 挥发分≤1.9%
n
石灰的颗粒度对电石生产是十分重要的。如颗粒度较
小时阻碍炉气的升上导致炉压升高、喷料等现象发生。如
颗粒较大时石灰的接触面积减小导致反应速度减慢。所以
电石生产中对石灰的颗粒度严格要求。
n ※碳素原料灰分的影响：
n
碳素原料中的杂质主要是灰分，全部由氧化物组成。
在电石炉中被还原，既要消耗电能也要消耗碳材而且还原
n ※碳材颗粒度的影响：
n
碳素原料在颗粒度不一致时它的电阻也不一样。颗粒
度愈大电阻愈小，支流电流增加，电石炉操作时电极容易
上台，热量利用较低，炉温降低。反之颗粒度愈小，电阻
愈大，电石炉操作时电极容易深入炉内，减小电极与炉底
的距离，增加电流密度，增加炉温、提高热量利用率。但
是过小的颗粒会阻碍炉气的上升。
化碳在空气中的浓度达到12.5—74.2%的范围内时即爆炸。
一氧化碳在650℃时与空气接触会自燃，
n 2、炉气净化工艺
n 本装置采用的炉气净化方式为水洗法。从电石炉出来 的粗一氧化碳进入一级空气旋风冷却器，再进入夹套式水 冷却器，将温度降到过滤器的要求后进入除尘过滤器。除 掉的粉尘进入除灰装置，过滤后的一氧化碳进入水洗塔。 在水洗塔中一氧化碳和水进行逆向接触除掉剩余的粉尘和 水溶气体。从水洗塔出来的水进入沉降池进行沉降后重新 使用；一氧化碳进入气柜储存。气柜中的一氧化经过增压 风机输送到石灰窑中作为燃料。
利用能源，又可改善环境污染。炉气中粉尘含量的多少，
取决于原料中的粉末含量和电极插入炉内的深度。一般含
尘量在100g/m3左右，炉气为高温度气体，一般温度在400-
--600℃，瞬间温度可以达到1100℃，所以，在净化的同时，
还必须降温。炉气中的粉尘组成较复杂，从净化后污泥分
析结果如下。
n 碳C
10—20%
刚玉砖来砌筑的；炉体底部是先铺一层耐火粘土、再铺六
层耐火砖（缝隙错开），耐火砖层上再铺四层碳砖并且把 缝隙全部用电极糊粉末来填充。
n ⑵变压器：变压器是电石炉的心脏设备。将把高电压改变
成电石炉操作适应的工作电压。电石炉使用的一次电压为 35KV、一次电流为257A，二次电压为185V—241V、二次 电流为37000A---48000A。
小，电极过早烧结发生硬断。
n 灰分含量越低越好，过高影响电石质量并且导致电极强度 下降，发生电极硬断。
n 二、电石生产
n 1、电石生成理论
n
炉料凭借电弧热和电阻热在1800℃----2200 ℃
n 的高温下反应而制得碳化钙。本反应是吸热反应
n 反应式为： CaO+3C= CaC2+CO－11.13千卡。 n 2、电石的生产工艺流程
化钙输送当中容易裂碎，粉末氢氧化钙进入电石炉后分解
成氧化钙粉末和水。
n 反应式：Ca（OH）2 = CaO+H2O－26千卡
n
H2O+C = CO↑+H2↑ －39.6千卡
n
从以上反应可以看出石灰吸潮不单是电能和碳材的消
耗增加，重要的是阻碍炉气的上升导致炉压升高。
n ※石灰颗粒度的影响
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或出炉时间较短会出现生烧现象，生烧部分进入电石炉中
分解成氧化钙后参加反应导致电耗增加。烧好的氧化钙经
过输送和筛分至配料站的混料仓中。
n ※石灰加工和输送流程 ：
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石灰石
除尘 筛分楼
窑前仓
窑气除尘 风机
煅烧窑
ＣＯ增压风机
炉气气柜 罗茨风机
除尘
n ②烧穿装置：出炉时，必须用电弧去烧穿炉眼，利用电弧 烧穿炉眼的装置叫做烧穿装置。
n 三、炉气净化
n 1、炉气的性质及组成
n 电式石可生以成知反道应，：在电Ca石O炉+3内C=生C成aC电2+石CO的－同1时1.1，3千伴卡随。有从大反量应的 CO气体生成。在实际生产中，炉气的回收量约为400标准 米3/吨电石，炉气组成大致如下。
n ※石灰中的有害杂质：
n ①SiO2：二氧化硅在电石炉中被焦炭还原成硅。一部分在炉内 生成碳化硅，沉于炉底造成炉底升高。一部分继续与铁作用成 硅铁，硅铁是个耐高温物质对炉壁铁壳烧损严重并且出炉时烧 损炉嘴。
n 反应式： SiO2+2C=Si+2CO↑－137千卡
n ② MgO：氧化镁对电石生产的危害较大，在熔融区内迅速还 原成金属镁。镁蒸汽上升过程中与CO和O2再次反应放出大量 的热量导致炉面发红、炉料结成壳阻碍炉气上升，严重时熔池
n 氧化钙
28---30%
n 酸不溶物
8----10%
n 三氧化物
9---10%
n 氧化镁
13----18%
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n磷
0.1%
n硫
0.18----0.19%
n
一氧化碳是无色、无味、无臭、有毒气体，与空气混
合到一定浓度时会引起燃烧和爆炸。在18—19℃时，一氧
n 反应式： Fe2O3+3C=2Fe+3CO↑－108千卡
n A分I混2O在3：电氧石化里铝降在低电电石石炉质内量不。能大完部全分还成原为成粘金度属很铝大，的一炉部渣，
沉淀在炉底造成炉底升高。
n ※消化石灰的影响：
n
石灰生产过程中与空气接触一部分氧化钙生成氢氧化
钙，还有一部分与碳材中的水分结合形成氢氧化钙。氢氧