電石生產(chǎn)工藝介紹-預(yù)覽頁
【正文】 ，就是焦炭全部反應(yīng)完后，反應(yīng)速度再快，也得不到高質(zhì)量的電石。度； T――反應(yīng)溫度 如 果爐溫從 1900℃提高到 2100℃，反應(yīng)速度常數(shù)為 K1/K2＝ eE/R（ 1/T0－ 1/T1） ＝ e202000/(1/21731/2373)== 倍 如果爐溫從 1800℃提高到 2100℃，則反應(yīng)速度常數(shù)為： K1/K2＝ e202000/(1/20731/2373)==490 倍 所以，爐溫對反應(yīng)速度的影響是十分巨大的。 從相圖上還要以看出，如果要生產(chǎn) 300 升 /公斤發(fā)氣量以上的電石，爐溫至少要在 1980℃以上，最好是 2020℃。電石成份越高，結(jié)晶體越多?？捎霉接嬎悖海?I2/U2） 最佳 ＝ Kg這時功率因數(shù)和電效率也較低。所以，必須選用合適的電極電流密度和電極直徑。 爐膛內(nèi)徑 爐膛內(nèi)徑太小，爐墻易損，爐膛內(nèi)徑太大，則會增加電石爐的建筑面積，增加投資，也會使短網(wǎng)長度增加，增大電耗，降低電效率，同時也易增加出爐的難度。 當(dāng)爐料在電爐內(nèi)反應(yīng)生成碳化鈣的同時，各種雜質(zhì)也進(jìn)行反應(yīng)： SiO2+2C=Si+2CO574kJ Fe2O3+3C=2Fe+3CO452kJ Al2O3+3C=2Al+3CO1218kJ MgO＋ C＝ Mg＋ CO486kJ 上述反應(yīng)不僅消耗電能和碳材，而且影響操作，破壞爐底，特別是氧化鎂在熔融區(qū)迅速還原成金屬鎂，而使熔融區(qū)成為一個強(qiáng)烈的高溫還原區(qū)，鎂蒸氣從這個熾熱的區(qū)域大量逸出時，其中一部分鎂與一氧化碳立即起反應(yīng)，生成氧化鎂： Mg＋ CO＝ MgO＋ C＋ 489kJ 此時，由于反應(yīng)放出強(qiáng)熱形成高溫，局部硬殼遭到破壞，使帶有雜質(zhì)（ Si、 Fe、 Al、 Mg）的液態(tài)電石侵蝕了爐底。 h。一部分與鐵作用生成硅鐵，硅鐵會損壞爐壁鐵殼，出爐時會損壞嘴和電石鍋等。磷化鈣在制造乙炔氣時混在乙炔中有引起自燃和爆炸的危險，硫化鈣在乙炔氣燃燒時，變成二氧化硫氣體，對金屬設(shè)備有腐蝕作用。如果石灰中氧化鎂及氧化硅含量增加 1%，按電石石灰耗 900kg/t 計算，則影響電石電耗約 900 1% 3＝ 27kWh/t，影響焦耗約 900 1% ＝。據(jù)有關(guān)生產(chǎn)試驗顯示，焦炭中灰分每增加 1%，電石電耗實際會上升達(dá) 50～ 60kWh/t。若炭素原料中的揮發(fā)份增加 1%，則生產(chǎn)每噸電石多耗電 3～ 5kWh/t。 過燒石灰堅硬致密，比重大，反應(yīng)接觸面減 小，活性差，影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。 按照氫氧化鈣在爐內(nèi)反應(yīng)式進(jìn)行衡算，每公斤石灰風(fēng)化后投爐反應(yīng)，將需要消耗熱量，折電為 ，需耗焦炭 。 一般是粒度越小，電阻越大，在電爐上操作時，電極易深入爐內(nèi)，對電爐操作有利。焦炭的本征電阻與溫度的變化密切相關(guān)，溫度 越高，其本征電阻越小。 碳素原料粒度與電阻的關(guān)系見表。 mm2/m。 、 功率提高對電耗的影響 功率提高時，如爐料電阻大，能使電極深入，則電耗將會明顯降低。 、 停電時間長短對電石電耗的影響 停電時，因為沒有產(chǎn)量，而爐體、料面及冷卻水卻照樣有熱損失，雖然比平時少，但還是有消耗，而送電時這部分熱損失造成的溫度降低，還是要靠電能升回來。 另外每公斤灰份需消耗炭素 公斤，如按焦耗 625 公斤，炭材中灰份每 1%，即影響焦耗 625 1% ＝ 公斤 其中氧化硅、氧化鎂還有部分來自石灰，這部分石灰中的雜質(zhì)也會造成電耗的上升。 按有功功率 損失Δ P 損 ＝ I2R 損 計算， Δ P 損 1/Δ P 損 2＝（ I1/I2） 2＝（ 84868/72815） 2＝ 當(dāng)電石爐輸入功率為 19500kW，功率因數(shù)為 時，短網(wǎng)上損失的有功功率為 1600kW左右，則功率因數(shù)為 時，短網(wǎng)上損失的有功功率達(dá)到 1600 ＝ 2173kW，即 功率因數(shù)時比 功率因數(shù)時在短網(wǎng)上就要多消耗 2173－ 1600＝ 573kW/小時的電能。 根據(jù)石灰分解反應(yīng)，分解 1公斤純石灰需要電能 。明弧造成的熱輻射損失可用下式粗略估算： 16 ???????? ?????????????? 44 1 0 01 0 eTTQ ??＝明弧 式中： Q 明弧 －每平方米輻射面積每小時明弧熱量損失， kcal； ε τ －輻射系數(shù)，設(shè)為 ； T－明弧溫度，設(shè)為 2500℃； Te－周圍溫度，設(shè)為 600℃。 電極 電石生產(chǎn)對電極的要求 （ 1）導(dǎo)電性好，電阻率低，以減少電能損失，減少 電阻 壓降，提高有效電壓，以提高熔池功率。 （ 5）雜質(zhì)低。 mm2/m 耐壓強(qiáng)度， MPa 物理特征 25 9000 塊狀固體 50～ 60 9050 軟化成膏狀 100～ 150 16400 軟化液體 揮發(fā)份逐漸少量排出，有黃煙冒出 200 14800 軟化液體 揮發(fā)份逐漸排 出，呈液體狀態(tài) 300 10000 漸有塑性 呈塑性體，揮發(fā)份逸出 400 6000 12 呈塑性體，揮發(fā)份大量逸出 500 2250 30 逐漸焦化 600 1250 43 逐漸焦化，有些變硬 700 500 55 基本焦化變硬，放出殘存氣體 800 350 55 焦化完成，變硬 900 55 完全硬化，燒成導(dǎo)電性好的電極 1000 55 部分石墨化 1200 55 石墨化 工藝控制指標(biāo) 爐料配比 石灰：焦炭 100： 55～ 70（干基） 焦炭粒度 5～ 20mm 石灰粒度 5～ 40mm 冷卻水壓力 ～ 電極糊面深度 ～ 電極工作端長度 1250～ 1450mm 電極壓放長度 20～ 40mm/次 電極壓放間隔時間 不小于 30min 通水電纜冷卻水溫 ＜ 60℃ 出爐次數(shù)： 1爐 /小時（負(fù)荷在 18000kW 以上時） 循環(huán)水濃縮倍數(shù) ～ 循環(huán)水總磷 6 106～ 8 106 18 循環(huán)水余氯 106～ 1 106 消耗定額 、 電石爐消耗定額（折 300L/kg 計算） 名稱 單位 規(guī)格 一般定額 備注 石灰 kg/t 含氧化鈣≥ 90% 950 焦炭 kg/t 含固定碳≥ 84% 700 包括蘭炭 電極糊 kg/t 含固定碳≥ 75% 30 工藝電 kwh/t 3200 動力電 kwh/t 80 循環(huán)水 t/t 60 電極鐵皮 kg/t δ =2～ 3mm 4～ 5 出爐圓鋼 kg/t φ 22～φ 25mm 包括六角鋼 吹氧管 kg/t
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