電石生產(chǎn)工藝介紹-資料下載頁
2024-11-10 23:29本頁面
【導讀】電石的化學性質(zhì)很活潑，在適當溫度下能與許多的氣體、液體發(fā)生化學反應。碳化鈣不僅能被液態(tài)的或氣態(tài)的水所分解，而且也能被物理的或化學結(jié)合的水所分解。當加熱到2275℃時，所生成的鈣開始升華。在高溫下，干燥的氧氣能氧化碳化鈣而生成碳酸鈣。碳化鈣能還原鉛、錫、鋅、鐵、錳、鎳、鈷、鉻、鉬及釩的氧化物。乙炔的密度隨著溫度和壓力的變化而變化，當溫度在20℃和壓力為760毫米汞柱時，乙炔溶于水和酒精，極易溶于丙酮。乙炔在高溫高壓下，具有分解爆炸的危險性。度超過550℃時，則可能使全部乙炔發(fā)生分解爆炸。當溫度低于500℃，有接觸劑存在時，也可能發(fā)生爆炸。乙炔與氧混合時，如將混合物加熱至300℃以上，則乙炔在大氣壓下即行爆炸。工業(yè)電石中碳化鈣含量常為65%～90％，其余為雜質(zhì)。美國對電石生產(chǎn)技術作出了巨大。電爐還原法生產(chǎn)碳化鈣是目前工業(yè)生產(chǎn)碳化鈣的唯一方法。以上反應為吸熱反應，為完成此反應，必須供給大量的熱能。見大量的電能損失了。
【正文】 停電 8 小時，則造成當時電石單位電耗上升 212 度 /噸電石。 、 炭材中灰份對電石電耗的影響 炭材灰份中主要有氧化鐵、氧化鋁、氧化鎂、氧化硅等，它們都與碳素進行反應，同時吸收熱量，據(jù)資料，每公斤氧化物還原需耗熱 折電 度，如按焦耗 625 公斤計算，炭材中灰份每 1%，影響電石電耗 625 1% ＝ 度。 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。 、 電石發(fā)氣量對電耗的影響 15 電石發(fā)氣量高，其熔點高，溫度必然就高，所以其熱損失也大，相應的電耗就越高。據(jù)有關廠所作的專門的生產(chǎn)試驗及數(shù)理統(tǒng)計，電石發(fā)氣量每提高 10 升 /公斤，大約每噸電石要多消耗電 度。 、 自然功率因數(shù)對電耗的影響 電石爐的有功功率 P＝√ 3UIcosφ 式中： P――有功功率 kW； U――電爐變壓器二次電壓 V； I――二次電流 A； Cosφ――功率因數(shù) ?cos3UPI ? 當 P＝ 19500kW U=180V 條件 cosφ = 時， I1＝ 19500/ 180 ＝ 84868A cosφ = 時， I2＝ 19500/ 180 ＝ 72185A 即在同樣的功率下運行，功率因數(shù)越低，需要的電極電流越大。 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。 提高功率因數(shù)的關鍵在于控制操作電阻，而操作電阻控制的關鍵在于控制爐料電阻，提高爐料電阻的方法有：爐料的粒度小一些 、選用比電阻較大的炭材、適當控制料面溫度、定期清除硬塊。 、明弧操作的影響 在開放式或半開放式電石爐生產(chǎn)中，由于電極工作端長度不夠，或者不能深入，電極浮在料層上面，電弧使料淺料層中的石灰分解沖出料面，形成明弧。明弧操作的危害非常大，不僅破壞料層結(jié)構，打亂反應過程，降低產(chǎn)品質(zhì)量，而且還損失大量的熱能。 根據(jù)石灰分解反應，分解 1公斤純石灰需要電能 。實際測定在電石爐正常生產(chǎn)時有 5%～ 7%左右的石灰分解，而在明弧操作時遠遠高于這個數(shù)值。如果按明弧時石灰分解 7%計算，每生產(chǎn) 1 噸電石則會有 60 多公 斤石灰分解，需額外消耗電能 200kWh/t 左右。 同時由于明弧操作時料面溫度大幅度升高，造成輻射熱損失大幅增加。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)，設為 ； T－明弧溫度，設為 2500℃； Te－周圍溫度，設為 600℃。 按上式計算： ???????? ??????????????44＝明弧Q ＝ 965536kcal/m2 h 如果按電石爐每相電極輻射面 積 ，假設三相電極每爐明弧 10 分鐘，則明弧熱量損失為： 3 965536 10247。 60＝ 724152kcal 折合電能 724152/860＝ 842kWh 如果小時電石產(chǎn)量為 噸，則每噸電石要多損失電能 153kWh/t。 電極 電石生產(chǎn)對電極的要求 （ 1）導電性好，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。 （ 2）熔點高。 （ 3）熱膨脹系數(shù)小，當溫度急變時不易變形，不能因溫度變化帶來的內(nèi)應力產(chǎn)生細小的裂縫，增加電阻或斷裂。 （ 4）高溫下有足夠的 機械強度。 （ 5）雜質(zhì)低。 電極焙燒的熱源 （ 1）電阻熱 Q＝ （ 2）傳導熱 （ 3）輻射熱和氣相傳導熱（密閉爐幾乎沒有）。 生產(chǎn)電極糊的原料 無煙煤、冶金焦、石油焦、瀝青焦、石墨碎、瀝青、煤焦油。 17 電極糊物理特征及電阻和溫度的關系： 溫度，℃ 電阻率， Ω mm2/m 耐壓強度， 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，燒成導電性好的電極 1000 55 部分石墨化 1200 55 石墨化 工藝控制指標 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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