【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 品方案 建設(shè)規(guī)模 生產(chǎn)規(guī)模和裝置規(guī)模確定的原則按照市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律和產(chǎn)品市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)分析，科學(xué)確定建設(shè)規(guī)模。建設(shè)規(guī)模的確定注意體現(xiàn)規(guī)模效益。從實(shí)際出發(fā)、實(shí)事求是、結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有內(nèi)部與外部條件。裝置規(guī)模依據(jù)工程建設(shè)總生產(chǎn)規(guī)模、工藝物料平衡、產(chǎn)品及中間產(chǎn)品上下游之間產(chǎn)出與接納關(guān)系而確定。本項(xiàng)目電石生產(chǎn)規(guī)模為60萬(wàn)噸/年，本裝置內(nèi)的原料儲(chǔ)運(yùn)、石灰生產(chǎn)、配料站、電石生產(chǎn)、電石冷卻、氣燒石灰窯、電極糊倉(cāng)庫(kù)、均按60萬(wàn)噸/年電石能力來配套。 (1)電石 60萬(wàn)噸/年 選擇密閉電石爐12臺(tái)，每臺(tái)電石爐電容量25500KVA，單臺(tái)產(chǎn)量50000噸/年，共60萬(wàn)噸/年。 (2)石灰60萬(wàn)噸/年 ，電石生產(chǎn)日需石灰量約為1645噸。 故選擇500t/d氣燒石灰窯4臺(tái)，日石灰生產(chǎn)能力為2000噸，能夠保證電石生產(chǎn)需求。 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品方案的選擇本項(xiàng)目利用附近陜西省的焦炭、周邊地區(qū)的石灰石和本地電力等突出資源優(yōu)勢(shì)，結(jié)合國(guó)內(nèi)電石產(chǎn)品市場(chǎng)缺口量大而且需求呈上升趨勢(shì)的狀況,并結(jié)合當(dāng)?shù)丶叭蘸蠊揪勐纫蚁┥a(chǎn)企業(yè)的電石需求量，確定電石產(chǎn)量為60萬(wàn)噸/年，并相應(yīng)配套石灰生產(chǎn)裝置。電石產(chǎn)品主要供公司聚氯乙烯生產(chǎn)的原料，全部用于內(nèi)部消化，不需市場(chǎng)銷售。產(chǎn)品品種規(guī)模及商品量表序 號(hào)裝置名稱單 位裝置規(guī)模產(chǎn) 品 量備 注1電 石萬(wàn)t/a6060全部自用2石 灰萬(wàn)t/a60全部自用 產(chǎn)品規(guī)格及質(zhì)量 電石規(guī)格 質(zhì)量 一級(jí)品 70% 二級(jí)品 30%粒度 ≤80mm質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 電石質(zhì)量：執(zhí)行GB106652004標(biāo)準(zhǔn) 產(chǎn)品方案：優(yōu)級(jí)品50%，一級(jí)品45%，合格品小于5%電 石 質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn)項(xiàng) 目指 標(biāo)優(yōu) 等 品一 等 品合 格 品發(fā)氣量20℃、 L/kg300280260乙炔中磷化氫,％(V/V)≤乙炔中硫化氫,％(V/V)≤粒度（580mm）%85篩下物（＜5mm）%5 石灰(中間品) 氣燒窯 CaO92% CO2殘余量 %石 灰 質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn)指 標(biāo)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指 標(biāo)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)備 注CaO≥92%S≤%MgO≤1%P≤%SiO2≤%生燒+過燒≤6%R2O3≤2%粒度60150mm電石爐氣(中間品) 每生產(chǎn)一噸電石約產(chǎn)生400~450Nm3的電石爐氣，其主要成份是CO，大約75~90%，其余為CHHONCO2：熱值10460~11715KJ/Nm3左右，每小時(shí)爐氣總量為30000~33750Nm3，經(jīng)干法凈化除塵之后供氣燒石灰窯和炭材干燥窯作為燃料，達(dá)到回收利用的節(jié)能效果。4 第四章 工藝技術(shù)方案　電石生產(chǎn)裝置工藝技術(shù)方案 原料路線的選擇電石生產(chǎn)所需要的原料，主要是優(yōu)質(zhì)石灰和碳素材料，二者均應(yīng)灰分少，雜質(zhì)含量低。可供電石生產(chǎn)選擇的碳素材料有焦炭、無(wú)煙煤和石油焦。焦炭固定碳高，是生產(chǎn)電石良好的原料，而無(wú)煙煤電阻較大對(duì)電石生產(chǎn)爐內(nèi)電阻調(diào)節(jié)有利。內(nèi)蒙地區(qū)煤炭資源豐富，周邊地區(qū)焦炭生產(chǎn)廠家較多，價(jià)格相對(duì)便宜。足可以供電石生產(chǎn)用，所以本裝置炭素材料選用焦炭，可適當(dāng)添加無(wú)煙煤用以調(diào)節(jié)爐內(nèi)電阻。故不考慮以石油焦作為該裝置的碳素材料。 工藝技術(shù)方案的選擇本工程設(shè)有石灰生產(chǎn)裝置生產(chǎn)石灰。通常，在石灰生產(chǎn)中有氣燒窯和混燒窯兩種，氣燒石灰窯一般以電爐爐氣、煤氣或天然氣做燃料，混燒石灰窯以無(wú)煙煤或焦炭做燃料，本工程采用氣燒石灰窯生產(chǎn)石灰，以電石爐爐氣做燃料，此種石灰窯操作機(jī)械化程度高、程序控制、熱效率高,生產(chǎn)的石灰質(zhì)量較好，國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)普遍使用。石灰石合格粒度進(jìn)廠，經(jīng)高溫煅燒生成石灰。因此，在此著重闡述電石生產(chǎn)和炭材干燥技術(shù)方案選擇。 電 石 爐(1)密閉爐與開放爐本工程擬建60萬(wàn)噸/年電石，所以采用12臺(tái)生產(chǎn)能力為5萬(wàn)噸/年的電石爐，從電石爐爐型方面考慮有兩種爐可以選擇，其一是開放式電石爐，其二是大型密閉爐。開放爐投資低，對(duì)原料質(zhì)量要求相對(duì)不嚴(yán)格，操作步驟相對(duì)簡(jiǎn)單，便于操作工人熟悉掌握。但是其操作條件差，人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，特別是環(huán)境治理難度大，所以在當(dāng)今全世界注重環(huán)境保護(hù)的大氣候下，國(guó)內(nèi)外趨向淘汰開放爐，我國(guó)目前已明令小電石爐關(guān)閉，開放爐將逐漸淘汰。密閉爐屬于節(jié)能環(huán)保型電石爐，特別是本工程選用的改型埃肯 I型電石爐，它包括組合式把掛器、空心電極、微機(jī)控制，有效的綜合利用了粉料，降低了生產(chǎn)成本，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工廠的操作環(huán)境；同時(shí)由于電石爐的密閉化，為處理排放尾氣中的粉塵達(dá)到環(huán)保要求，創(chuàng)造了條件。密閉電石爐副產(chǎn)爐氣可做為燃料合理利用，提高企業(yè)效益。因此，對(duì)于大型電石爐，采用密閉爐是明智的選擇。(2)密閉電石爐技術(shù)國(guó)內(nèi)外概況目前國(guó)際電石生產(chǎn)技術(shù)全面領(lǐng)先應(yīng)屬德國(guó)。它主要是有密閉爐、陶瓷管干法凈化或泰森洗氣機(jī)濕法凈化，爐氣可做燃料、化工原料、也可去燒氣燒石灰窯。電石爐還采用空心電極和計(jì)算機(jī)控制，氣燒石灰窯燒成的石灰反應(yīng)活性好，可以降低電爐電耗。空心電極可利用粉料調(diào)節(jié)爐況，因此節(jié)能效果顯著。我國(guó)86年以來國(guó)家計(jì)委曾組織化工部，機(jī)械部引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，為實(shí)行上述這樣密閉爐、空心電級(jí)、干法凈化、氣燒窯 、計(jì)算機(jī)控制五大技術(shù),并實(shí)踐節(jié)能型電石裝置，因而引進(jìn)挪威的埃肯組合式把持器密閉爐(含空心電極，計(jì)算機(jī))，埃肯的干法布袋凈化系統(tǒng)和西德的雙套筒式氣燒石灰窯，經(jīng)實(shí)踐證明電石及氣燒窯技術(shù)良好。電爐生產(chǎn)技術(shù)主要參數(shù)比較表DECEIkenDemag備 注產(chǎn)量：噸/年450004500045000質(zhì)量：立升/公斤300300300電耗：度/噸3440~343032503250電極糊耗：公斤/噸182010~20空心電極粉料消耗百分率：~8%~15%~15%電極直徑：毫米115012501200爐殼直徑：毫米9330/821685008800爐殼高度毫米45004460~4800出爐口數(shù)目333爐料稱量電子皮帶秤稱量斗(重量傳感器)稱量斗(重量傳感器)粉料輸送用帶式輸送機(jī)空氣氣流輸送空氣氣流輸送P≥6巴Q≥580~800m3/h爐頂布料旋轉(zhuǎn)皮帶機(jī)50t/h環(huán)形給料機(jī)密封型：速度~環(huán)形給料斗國(guó)內(nèi)：環(huán)斗給料機(jī)、旋機(jī)、旋轉(zhuǎn)皮帶機(jī)空心電級(jí)三相統(tǒng)一調(diào)配比三相統(tǒng)一調(diào)配比三相統(tǒng)一調(diào)配比電級(jí)把持器錐形環(huán)液壓馬達(dá)控制組合式把持器壓放裝置僅一層，總高下降液壓波紋管式把持器工作壓力35bar試驗(yàn)壓力90~100bar16CrMoL135φ200國(guó)內(nèi)：錐形環(huán)計(jì)算機(jī)YEMPACKII型一套(無(wú)電極調(diào)節(jié)功能)MP260(計(jì)算機(jī)控制配料和調(diào)節(jié)電級(jí))Feig1000一套(春中帶有電極控制器以調(diào)節(jié)電極)(3)引進(jìn)?？瞎炯夹g(shù)國(guó)內(nèi)建設(shè)的狀況1986年12月20日，化工部出資。6臺(tái)(套)是：太原電石廠1臺(tái)(套)，甘肅電石廠2臺(tái)(套)，西安是石廠2臺(tái)(套)，XX化工二廠1臺(tái)(套)。引進(jìn)的方法是引進(jìn)工藝技術(shù)和制造技術(shù)。由原大連重型機(jī)器廠合作制造電石爐，由哈爾濱機(jī)械廠合作制造干法凈化成套裝置。分別向建設(shè)單位提供成套設(shè)備。與此同時(shí)下花園電石廠直接與挪威埃肯公司簽訂了引進(jìn)技術(shù)和關(guān)鍵零部件的合同。在引進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，化工部和機(jī)械部組織了電石爐和凈化的國(guó)產(chǎn)化?；げ拷M織了氣燒窯國(guó)產(chǎn)化。青海電化廠、巨州化工廠各采用國(guó)產(chǎn)化45000噸/年電石及凈化技術(shù)1臺(tái)(套)，并采用1臺(tái)氣燒石灰窯。90年末下花園電石廠試車，電石爐運(yùn)行比較順利，但凈化系統(tǒng)先后出現(xiàn)爐氣上升管(水冷夾套)、蝶閥燒壞、空氣冷卻器超溫、燒損布袋等現(xiàn)象。在凈化調(diào)試中，氣燒窯經(jīng)過先后三次開車運(yùn)行實(shí)踐。從下花園電石廠看，電石爐及氣燒窯性能良好，操作方便，產(chǎn)量可達(dá)45000噸/年，氣燒窯運(yùn)行可靠。93年7月之后，在巨化電石廠電石爐開車中，一直連續(xù)運(yùn)行至今。運(yùn)行實(shí)距亦證明：電石爐性能良好產(chǎn)量可達(dá)45000~50000噸/年。?？想娛癄t的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)環(huán)形加料機(jī)它的作用是把料膠帶輸送機(jī)送來的爐料分送到每個(gè)爐頂料倉(cāng)。它是當(dāng)前電石爐上最好的給料裝置，連續(xù)給料，給料能力大，能使上料系統(tǒng)自動(dòng)化；比皮帶機(jī)給料簡(jiǎn)單，設(shè)備少、易管理；比多斗環(huán)形給料機(jī)可靠， 檢修工作量少。加料裝置由12個(gè)爐頂料倉(cāng)和13根料管組成，每個(gè)料倉(cāng)上均設(shè)上、下料位計(jì)，上料料位計(jì)用于求料，下料料位計(jì)用于報(bào)警，料位不能低于下料位，以防煤氣溢出。料倉(cāng)中心設(shè)一料斗，能把電石爐需要的校正料較早地通過料管送到位。每根料管上、下均設(shè)一道手動(dòng)針形閥門，供檢修時(shí)切斷料流。13根料管包括7根相間料管、6根邊緣料管，把爐料加到電爐中心和電極周圍，滿足冶煉要求。相間料管位于磁場(chǎng)較強(qiáng)部位用防磁鋼制造，減少鐵損。料咀為水冷料咀。爐 蓋爐蓋中心用防磁鋼，其它部分采取割磁措施。爐蓋與爐殼、料管、電極之間均采用耐用的高溫絕緣密封材料。檢查孔、探測(cè)孔亦采用良好密封。爐蓋呈全水冷屬結(jié)構(gòu)，正對(duì)高溫料面的中心蓋板內(nèi)表面噴涂耐火材料，爐蓋上設(shè)置了防爆孔和取壓點(diǎn)、測(cè)溫點(diǎn)等。爐 體爐體由爐殼、底座、保護(hù)罩、出爐口、爐底觸點(diǎn)裝置、爐底熱電偶等組成。爐殼為上部水冷的鋼板整體焊接結(jié)構(gòu)；三個(gè)出爐口沿圓周均布。底座座機(jī)在中間有風(fēng)道的鋼筋混凝土基礎(chǔ)上，冷風(fēng)經(jīng)中間風(fēng)道送入，沿底座徑向縫、爐殼以保護(hù)爐襯。組合電極柱電極升降采用液壓吊缸。缸體與平臺(tái)、活塞桿與電極吊掛框架之間有球形接頭連接，避免別勁。設(shè)電級(jí)輔助吊掛裝置，供檢修吊缸時(shí)吊持電極用。電極壓放裝置主要由液壓壓放裝置和輔助夾持器組成。壓放裝置用于支承電纜和壓放電極；輔助夾持器用于安裝和檢修液壓裝置時(shí)支承電極。把持器主要由底環(huán)、接觸元件、保護(hù)套、電極筒、銅母線管組成。底環(huán)為銅質(zhì)，用于避免電爐高溫對(duì)接觸元件的作用。接觸元件用紫銅制造，將銅母線管的電流送到電極筋片上。保護(hù)套用防磁鋼制造，保護(hù)接觸元件不受電爐高溫作用。電極壓放裝置和把持器組成了組成把掛器，與老式的銅式把持器相比，最大的優(yōu)點(diǎn)是組合把持器有互換性，壓放裝置和接觸元件可用在電極直徑不同的電爐上，另外，設(shè)備輕，組合把持器的重量約為銅瓦式把持器重量的一半；接觸元件與電極筋片之間是平面接觸，比銅瓦與電級(jí)之間的曲面接觸好，接觸電阻?。唤佑|元件比銅瓦壽命長(zhǎng)。因此組合電極柱這項(xiàng)新技術(shù)被大量采用。大電流母線大電流母線由水冷銅母線管和水冷軟電纜組成。用于把變壓器的電流送到接觸元件上，再送到電級(jí)上。由于采用了三臺(tái)單相變壓器，大電流母線較短。由于采用了特殊的變壓器，大電流母線上取消了補(bǔ)償段。水冷系統(tǒng)采用開式循環(huán)水冷，使用加藥水防止結(jié)垢，開式循環(huán)，除了儀表監(jiān)測(cè)外還可以人工監(jiān)視。在每個(gè)水路上裝有流量開關(guān)、溫度開關(guān)，并與主控室連接，以便保護(hù)設(shè)備。煙罩和煙道由煙罩和煙道組成，收集爐蓋可能逸出的煙氣，由煙道排出室外。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由液壓站和壓放裝置盤組成，液壓站內(nèi)設(shè)有4個(gè)供油系統(tǒng)，即每根電極升降油缸為一個(gè)系統(tǒng)，三根電極的壓放為一個(gè)系統(tǒng)，濾油冷卻一個(gè)系統(tǒng)，備用一個(gè)系統(tǒng)。備用系統(tǒng)可隨時(shí)代替另一個(gè)系統(tǒng)。出爐設(shè)備燒穿器包括燒穿器、燒穿母線。燒穿器懸掛在架空軌道上，在出爐平臺(tái)上手動(dòng)操作。電流來自一臺(tái)燒穿變壓器的二次側(cè)出線端。出爐煙氣收集凈化裝置。由排煙罩、布袋除塵器和離心通風(fēng)機(jī)組成。出爐時(shí)的煙氣由布袋除塵器凈化后排入大氣，煙塵收集尾氣達(dá)標(biāo)排空，粉塵收集處理。(4)本工程選用的改型?？惜盒碗娛癄t。如上所述，通過十多年的改進(jìn)和實(shí)踐證明，國(guó)產(chǎn)化改進(jìn)型埃肯電石爐具有運(yùn)行穩(wěn)定，電耗低，產(chǎn)量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，供電可靠，利于電極焙燒，操作運(yùn)行平穩(wěn)、可靠等優(yōu)點(diǎn)。它代表了目前國(guó)際先進(jìn)水平。改型?？想娛癄t的要點(diǎn)： 本電石爐型為改進(jìn)的新型節(jié)能密閉電石爐，對(duì)原引進(jìn)密閉電石爐技術(shù)進(jìn)行了電氣參數(shù)和幾何參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，增加電石產(chǎn)量同時(shí)，電能消耗比原設(shè)計(jì)密閉電石爐明顯降低；節(jié)能型變壓器、短網(wǎng)設(shè)計(jì)及布置并改進(jìn)二次饋電系統(tǒng)，減少二次電路損耗，解決了原設(shè)計(jì)三相電極匹配不平衡的問題；實(shí)現(xiàn)低壓無(wú)功補(bǔ)償，增加產(chǎn)量10%，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)節(jié)能；改進(jìn)電石爐設(shè)計(jì)，原材料的適應(yīng)性增強(qiáng)；全程計(jì)算機(jī)控制及仿真優(yōu)化技術(shù)，自動(dòng)化水平高。實(shí)現(xiàn)上料、配料、加料，電極升降及壓放，功率調(diào)節(jié)，爐壓控制，變壓器及料位系統(tǒng)的監(jiān)控報(bào)警，循環(huán)冷卻水，煙氣凈化等工藝自動(dòng)化運(yùn)行；電極長(zhǎng)度自動(dòng)測(cè)量；電石爐運(yùn)行參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化控制的專家系統(tǒng)采用新型中空電極粉料利用技術(shù)或粉料壓球技術(shù)。綜合利用了原料粉料，降低生產(chǎn)成本，減少粉料污染。節(jié)能型不結(jié)垢閉式循環(huán)冷卻水技術(shù)。杜絕了溶解氧對(duì)設(shè)備腐蝕問題，杜絕了補(bǔ)充水中的硬垢、大氣中的污垢對(duì)設(shè)備的損壞，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備開動(dòng)率。爐燒穿器的修改，借鑒了國(guó)內(nèi)成熟的和西德DemaG公司的燒穿器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使之行進(jìn)、操作靈活。出爐煙罩加大加深，使之更有效的匯集出爐時(shí)的煙氣，改善爐前操作環(huán)境?？招碾娂?jí)在輸送管道，彎管部位做相應(yīng)改進(jìn)和增加耐磨性，對(duì)下料軟管改進(jìn)，使送料暢通。爐蓋觀察孔改為通水結(jié)構(gòu)，防止?fàn)t蓋變形，增強(qiáng)爐蓋密封性能。環(huán)形加料驅(qū)動(dòng)裝置的離合器取消，改為電機(jī)直聯(lián)。壓放系統(tǒng)選用微機(jī)控制的程序壓放形式，更加可靠。電氣、儀表選型達(dá)到目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。高溫區(qū)高溫絕緣材料，組合式把持器的蝶形彈簧，改選為國(guó)內(nèi)成熟的較好材料。(5)改型?？想娛癄t的主要性能參數(shù)爐型：密閉式、園柱形、固定埋弧爐。主要技術(shù)數(shù)據(jù)：電爐設(shè)計(jì)能力：50000噸/年電石電極直徑：φ1250mm 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