电石工艺技术规程

电石工艺技术规程内容摘要：

部石棉上侧砌一层 LG－ ， T－ 3轻质砖，轻质砖上平砌五层 Z－ 65， T3 小块标准高铝砖。 靠电石炉侧壁石棉板一环平砌五层 ， G3 轻质高铝砖再平砌 G2G3 高铝砖至炉 体上口。 炉底小块高铝砖平面上砌筑一层 TKQ－ 1 型轻质炭砖，再上面砌筑三层自焙炭砖。 靠侧壁高铝砖一环壁（炉裙）砌筑 1 13自焙炭砖， 高度为三块自焙炭砖计 711。 （比第二代炉役裙碳砖高度 1044mm 低 333mm），炉裙自焙炭砖上砌筑 G G2高铝砖至炉口。 炉底碳砖上 铺垫厚 100～ 250mm 低温炭捣糊 MBFDS。 2炉门用碳化硅刚玉砖砌筑， 3炉门用锆莫来石砖 砌 筑，相互对 比。 砌筑好后的炉膛深 2400mm， Φ 上 6775mm， Φ 下 6180mm。 91 年底大修，炉裙碳砖恢复到 1044mm 高，炉裙的轻 质砖取消，砌筑 G G2高铝砖至炉体上口。 95 年大修炉壳修补，炉衬更新，部份炉衬 采用半石墨――碳化硅新材，炉壳侧壁内 13 粘贴硅酸铝纤维毡。 b、炉 盖 用通水大梁和三角梁作骨架，以水箱为主体，构成上小下大的圆台型，高 140cm。 炉盖为通水冷却的不锈钢板或锅炉钢板六块。 炉盖侧面六块活动水箱板每两块分别与一相电极对应，其余为固定水箱。 固定水箱上设操作孔三个，防爆孔八个， CO抽出气一个，氮气置换孔三个。 c、 电极装置 电极直径 1020mm，三相电极按等边三角形排列，每相电极对应一个出炉口，电极同心圆直径 2750mm。 电极升降，抱紧，压放均由油压装置承担。 电极外套 L＝ 9704mm， Φ ＝ 1150mm， δ ＝ 8mm，下端两米为不锈钢，其余为 A3钢。 电极壳用 2mm 厚的钢板 卷筒搭接焊制 作 ，内有三道加强箍和八块加强筋，筋片伸出筒体 ，筒高 1m 至 ，电极延长平口接焊。 d、铜锷板 每 根电极八块，外形尺寸 900 1045 Л 410， δ ＝ 70， 96黄铜铸成，内通水冷却。 e、锥形环 外径 Φ 上 1580， Φ 下 1280，锥度 9，不锈钢板材质，通水冷却。 f、保护水套 Φ 外 1755， Φ 内 1635， H1600，以 δ ＝ 8mm不锈钢板焊制而成，通水冷却。 g、圆斗加料机，环形 贮斗 圆斗加料机环形直径 7000，料斗 40个，传动装置无 级变速器 1  ， 电机功率。 环型贮斗直径 7000mm，贮斗 17 个（其中三个副石灰斗），有效容积 55m3，料管 17根，管径 Φ 273 7。 h、电石炉变压器，短网（ 91 年底高压侧 COSφ 补偿投运） 变压器型 HSSPZ―― 18000/35，三相 27 级，有载调压。 额定频率 50HZ，冷却方式OFWF，额定容量 18000KVA，额定电压 35000/164（ ～ ） V，连接组别 111/111。 器身重 10950Kg，油箱及附件重 6900Kg，油重 13150Kg，总重 41t。 变压器试验值：空载损耗 256000W,负载损耗 186215W,空载电流 ％，阻抗电压％。 变压器绝缘水平： CI200AC85/。 短网为 Φ 75 10铜管，每相往复各六根，共计三十六根。 短网与电极移动环（ 96铜）之间用软铜绳连接。 一相电极 20 组软铜绳，每组六条，三相电极共 360 条，一条 19根股，一股 37根，每根直径 1mm， 60 条的载面积为 33176mm2。 软铜绳（条）总长度 650m，总重 5t，材质 T2。 移动环与导电铜锷板之间用铜管连接。 i、 97 年新建 10000KVA 密闭电石炉，电炉变压器低压侧设 COSφ 补偿装置，于 97年 4月份投运。 石灰生产原理 石灰主要成份是氧化钙，分子式 CaO， 分子量 ，石灰外观呈白色，淡灰白色 14 815℃ 或淡米黄色。 纯石 灰 （ CaO100％）是无色固体，熔点 2570℃。 5mm～ 40mm 粒度石灰的堆积比重一般为 ，在常温下石灰是绝缘体，随温度升高电阻降低，在 760℃ 时，电阻率为 108Ω• mm2/m，在 1500℃ 时为 960Ω• mm2/m，石灰的导热系数为 •h•C。 石灰石在 窑 内煅烧的化学反应式： CaCO3 CaO＋ CO2↑ － 石灰石 的 分解是吸热反应，分解一公 斤 CaCO3需要 1780KJ/kg 的标准煤煅烧石灰石，则理论上分解一公斤 CaCO3需标准煤 公斤，为 CaCO3重量的 6％。 实际上由于各种热损，如 窑 气、 窑 避，出灰热损及燃料燃烧不完全等，使燃料量（ C84％）为石灰石重量的 8％～ 10％。 含 C约 50％的焦球为石灰石重量的 13％～ 17％。 要增加石灰产量，配比相应要增高。 具体的配比由原料、燃料的性质， 窑 体结构及操作方法决定。 理论上一公斤 CaCO3，可生产 公斤 CaO，所以理论投料比为 1﹕。 石灰石的分解反应是可逆的，即在 CaCO3分解成 CaO 和 CO2的过程中，伴随有 CaO和 CO2作用生成 CaCO3的逆反应，正逆反应的速度取决于反应条件。 适当提高煅烧温度和及时排出 CO2有利于石灰生产。 石灰石一般在 815℃ 开始分解（纯 CaCO3分解温度为 880℃ ），当煅烧温度达到 900℃时，激烈分解。 随着石灰层的加厚热量向石灰石内传递的速度减慢。 为加快分解速度可以用提高 窑 温方法，但为了保护 窑 壁 和防止石灰过烧及防止结瘤， 窑 温不能太高。 通常窑 内煅 烧 区 的实际温度保持在 1000℃ ～ 1100℃ 为宜，热电偶指示温度为 700℃ ～ 900℃。 煅烧石灰石的热量是由燃料燃烧而得。 理论上每燃烧一公斤碳（ C100％）需 公斤氧气， 相当于 公斤空 气 ，换算成体积相当于 9m3空气（ 0℃ ， 101325Pa）。 如空气量不足会产生 CO 气体， 窑 气中 CO 每增加 1％，相当于浪费燃料的 6％。 因此 ，在煅烧石灰石时，应鼓入足量的空气，一般为理论值的 1～ 倍。 石灰石的块度大小影响石灰石的煅烧速度。 要烧透 200mm 块度的石灰石，在 1150℃时需要 5小时，在 1100℃ ，需 ， 1000℃ ，需 15h； 100mm 块度的石灰石在 1100℃ 时仅需煅烧 4小时。 石灰石块度 60～ 120mm 为宜。 表 9 石灰石煅烧进度与温度的关系 温度（ ℃ ） 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 煅烧进度（ mm/h） 10 14 20 30 ℃ 煅烧温度 15 （ cm） 20 石 灰 15 石 块 10 度 5 1150 1100 1050 1000 950 900 850 800 0 5 10 15 20 （ h） 烧透时间 图 2 石灰石块度和煅烧时间的关系 立式 石灰窑 大致可分为三个热区。 窑 上部为 预热区，从煅烧区上升的热气体将混合料预热，焦球达 700℃ 时开始 燃烧，接近 煅烧区的石灰表层在 850℃ 开始部份分解。 窑中部为煅烧区，从预热区下来的物料经 窑 气 预热 ，其中的燃料在煅烧区得到充分的燃烧， 形成一个 1000℃ ～ 1200℃ 的高温区，石灰石在此充分分解。 窑 下部为冷却区，从上部煅烧区下来的热石灰与从 窑 底鼓入的冷空气进行热交换，使石灰得到冷却。 石灰石 分解和燃料的燃烧均产生 CO2， 窑 气中的 CO238％～ 40％， CO约 1％， O2约 1％。 窑 气成份能敏感及时反 映出 窑 内的燃烧情 况，通过 窑 气成份分析来调整配比，风量是烧好 石灰的重要操作。 多 击 式溜管 布料器与 窑 壁的间距适中（ 320mm～ 360mm），布料一周九堆物料均匀。 定时加料，卸料，加料均匀 ，卸灰均匀。 燃料具有一定的粒度、强度。 风压稳定，各烧区稳定，这些是烧出好石灰的操作管理。 石灰窑 的生产能力按如下公式计算： 24VGη Q＝ „„„„„„„„„„„„ （ 10） 式中： Q 窑 的生产能力， t/日； V 窑 体有效容积， m3； G 窑 料的容 积重量， t/m3； η 石灰的产率（ 54～ 57％）； T 物料在 窑 内停留时间， h； 石灰石块 径 与其 窑 内烧透停留时间关系 表 10 16 石灰石块 径 （ mm） 在 窑 内 停 留 时 间 （小 时） 预 热 区 煅 烧 区 冷 却 区 整 个 窑 50 100 150 200 250 300 如 Φ 3400 石灰窑 ，有效高度 ，有效容积 V＝ ， 窑 料重度。 石灰 石 在 窑 内停留时间按 24h 计，生产能力为： 24 Q＝ ＝ 130（ t/日） 24 Φ 3400 石灰窑窑 体简介 窑 体外壳 为 Φ 4700 24940 钢筒，下筒体钢板厚 10mm，中上筒体为 8mm 厚。 距筒体下端 2250mm 开始砌筑 窑 衬。 窑 衬 总高度为 19750mm。 下部 冷 却区用 G－ 1 粘土砖砌筑 4158mm 高。 出灰口为 Φ 2400，加铸铁倒锥块后，出灰口为 Φ 1310，锥高 1232mm。 粘土砖上部，靠钢壳砌一圈轻质粘土砖，然后砌两圈高铝砖。 窑 内径 Φ 3400，有效使用高度 18m。 95 年 窑 径缩至 Φ 3200。 97年新建 Φ 2800 石灰窑。 焦球生产原理 生石灰加水消化成熟石灰，反应式： CaO＋ H2O→ Ca(OH)2＋ 焦粉、熟石灰粉和水按一定比例混合，破碎，压制成球，通以 石灰窑窑 气碳酸化，增加其强度。 碳酸化反应式： Ca(OH)2＋ CO2→ CaCO3＋ H2O＋ 碳酸化形成 CaCO3网 状骨架将焦粉团固，利用 窑 气本身的热量将水 分 带走，增加焦球强度。 窑 气进碳化罐分布， 窑 气温度，生球强度，碳酸化系 统 的密封性等因素影响到焦球生产能力。 现有的近似椭圆型焦球（ 60 40 35）含固定碳稳定，具有一定的强度，有利于石灰生产。 将 其平均块径降为 25mm，含水率低于 1％，有利于电石生产。 焦碳的破碎和 干燥 大块焦碳经 破碎设备破碎成所需粒度，选择适宜的破碎设备和合理的“破碎比”，可以降低焦碳破碎化率。 在 回转 窑 内，湿焦粒与 沸腾 炉送来的热气体均匀接触，焦碳表面的水 分 随热气流带走。 焦碳受热后，内部水 分 汽化，压力增大，向焦碳外扩散，随气流带走，达到 干燥目的。 电石的冷却破碎 热电石在锅内固化后，吊出置于地上 在空气中自然冷却至 80℃。 17 大块电石借助重力，人力或机械被破碎成所需粒度。 在破碎过程中，选择合理的“ 破碎比” 和破碎量与运输量在设备额定容量下的平衡，能使生产顺利进行 ，并能延长设备的使用寿命。 小块电石使乙炔生产加料过程不卡料，电石发气速度 快 而完全，但电石粉料不利于乙炔的安全生产。 全格的电石粒度是乙 炔 正常生产的重要条件。 锅内热电石固化好后才吊运，冷却好的电石及时破碎入贮仓或包装封桶是减少浪费增加效益的环节。 工艺流程简叙 焦干工段工艺流程 a、正常生产工艺流程： 焦炭由原料库行车抓至（ 301 d、 e）原焦贮斗，经（ 301a、 301b）槽式给料机卸到（ 301）皮带机，经（ 301c）电磁铁除去 铁质物后进入（ 320）反击式破碎机初破，然后溜入（ 321）斗式提升机提升至（ 322）双层振动筛进行筛分，粒度大于上层筛网规格的焦炭则溜入（ 324）双齿破再破碎，破碎后又溜入（ 321）斗提机提升至（ 322）再筛分。 合格粒度的焦炭经（ 323）皮带机和（ 302）皮带机进入（ 309）回转窑烘干。 烘干后的焦炭经（ 310）斗式提升机提升至（ 325）皮带机，经（ 326）溜筛溜至。