【正文】 可以降低電爐電耗。 包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 43 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?？辖M合式把持器密閉爐 (含空心電極，計(jì)算機(jī) )，?？系母煞ú即鼉艋到y(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。 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 )，包頭化工二廠 1 臺(tái) (套 )。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。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?；げ拷M織了氣燒窯國(guó)產(chǎn)化。 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。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。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。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，能使包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 45 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。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。 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。料咀為水冷料咀。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。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。 組合電極柱 電極升降采用液壓吊缸。設(shè)電級(jí)輔助吊掛裝置，供檢修吊包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 46 缸時(shí)吊持電極用。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。底環(huán)為銅質(zhì)，用于避免電爐高溫對(duì)接觸元件的作用。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。因此組合電極柱這項(xiàng)新技術(shù)被大量采用。用于把變壓器的電流送到接觸元件上，再送到電級(jí)上。由于采用了特殊的變壓器，大電流母線上取消了補(bǔ)償段。 包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 47 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。 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)。 出爐設(shè)備 燒穿器 包括燒穿器、燒穿母線。電流來自一臺(tái)燒穿變壓器的二次側(cè)出線端。 由排煙罩、布袋除塵器和離心通風(fēng)機(jī)組成。 (4)本工程選用的改型?？?Ш型電石爐。它代表了目前國(guó)際先進(jìn)水平。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)。 節(jié)能型不結(jié)垢閉式循環(huán)冷卻水技術(shù)。 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。 空心電級(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。 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)。 電氣、儀表選型達(dá)到目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。 (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。 (b)爐氣凈化利用的工藝方法 ① 德國(guó)干法凈化工藝簡(jiǎn)述 在 1985 年我國(guó)與西德德馬克公司 DemaG 技術(shù)交流多次，亦先后由西安、太原、甘肅等廠組團(tuán)考察。 DemaG 公司的干法凈化技術(shù)在西德 SKW 哈特 Hart 電石廠的72020KVA 密閉爐中進(jìn)行。而且該公司生產(chǎn) 過 濾器的素?zé)沾晒?。以該廠為例，陶瓷過濾器大致尺寸為長(zhǎng) 10m，寬 4m，高 6m 左右，其中 10 組過濾器， 9 組在過濾， 1組返吹，返吹一組需 20 秒，即 3 分鐘內(nèi)就輪流返吹一次。一般陶瓷過濾器的工作溫度為500℃ 。經(jīng)過陶瓷過濾器后，氣體含塵由150g/Nm3 降至 5~10 g/Nm3。管外為冷卻水，管 內(nèi) 為氣和油。經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)加壓后送生產(chǎn)使用。陶瓷過濾器 的 返 吹 氣 體 CO2 ， 返 吹 壓 力 為 1000~1500mmH2O ，風(fēng)機(jī)2020mmH2O，運(yùn)行中嚴(yán)格控制 O2 含量，當(dāng) O2 含量在 ~1%時(shí)，自動(dòng)發(fā)生警報(bào)，而 O2 含量達(dá)到 %時(shí)過濾的氣體會(huì)切換到煙囪放包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 411 空。粉塵焚燒裝置是沸騰床式。而由焚燒室底部往床上鼓入空氣。 陶瓷過濾器的壽命很長(zhǎng)。三年左右整個(gè)陶瓷管全部清洗要幾周時(shí)間。所以具有維修方便，除塵效率高，占地小的優(yōu)點(diǎn)。粗洗時(shí)可使?fàn)t塵含量由 120~150mg/Nm3( 標(biāo) ) ，精洗后爐塵降到20mg/Nm3(標(biāo) )。 濕法凈化帶來的污水含氰二次污染，泰森技術(shù)是先加石灰乳再加氯氣使污水在 PH=10~11 狀態(tài)上發(fā) 生 消氰板反應(yīng)，加石灰乳加氯后的污水經(jīng)沉降池沉淀。而含氰根污泥可每年清池運(yùn)往山溝。凈污水循環(huán)使用和污泥過濾以及新一代的泰森洗氣機(jī)是濕法凈化的進(jìn)展。 ③ ?？瞎靖煞?(布袋式 )凈化工藝簡(jiǎn)介 該工藝經(jīng)技術(shù)引進(jìn)，并引進(jìn)成套設(shè)備制造技術(shù)已國(guó)產(chǎn)化。目前，青海電化廠、巨洲化工廠均采用國(guó)產(chǎn)化 45000 噸 /年電石爐及爐氣凈化技術(shù)，并 用 做 氣燒石灰窯 的燃料 。 ④ 國(guó)內(nèi)濕法凈化技術(shù)簡(jiǎn)介 國(guó)內(nèi)吉林電石廠、貴州有機(jī)廠采用濕法凈化技術(shù)，工藝與前述德國(guó)泰森濕法工藝相似，但由于國(guó)內(nèi)洗氣機(jī)尚屬單層、雙層齒棒結(jié)構(gòu)，洗氣效率低，產(chǎn)生大量含 CN 污水。另外污水量大，僅適 用于大型企業(yè)，將污水集中污水廠處理，污泥排至水泥廠做原料。在該廠 7000kVA 密閉爐運(yùn)行已近 10 多年之久。本技術(shù)針對(duì)電石爐氣的具體特點(diǎn)，認(rèn)為爐氣先凈化后利用難度大，而直接送入燃?xì)忮仩t為燃料，即利用了爐氣潛熱又利用了爐氣的顯熱，產(chǎn)生蒸汽加以利用。溫度高達(dá) 1500℃ ，其粉塵經(jīng)過煅燒后 改變?yōu)榇?、重的不粘微粒，不再含焦油和氰根。根?jù)杭州電化廠的經(jīng)驗(yàn)每臺(tái) 45000 噸 /年電石爐采用燃?xì)忮仩t可產(chǎn)生 的蒸汽 10噸 /時(shí)。 (2)本項(xiàng)目爐氣的凈化方案選擇 在本工程設(shè)計(jì)中，根據(jù)電石生產(chǎn)裝置以石灰為原料的特點(diǎn)，以及當(dāng)?shù)厥沂Y源 豐富的優(yōu)勢(shì)，電爐爐氣綜合利用將選擇送氣燒石灰窯做燃料。正常生產(chǎn)狀況下將電石爐粗爐氣引入干法凈化系統(tǒng)，經(jīng)過旋風(fēng)冷卻分離后再進(jìn)入高溫過濾器凈化，使之含塵小于 50mg/m3，含 CO 為82~85%的凈化氣送往氣燒石灰窯作為燒制石灰的燃料，這樣即節(jié)約了能源又消除了爐氣對(duì)環(huán)境的污染。上述技術(shù)的采用，不僅防止粉塵對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)也避免了濕法凈化帶來的含氰廢水對(duì)環(huán)境的污染。前者為立式固定式，后者為回轉(zhuǎn)式。 包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 414 立 式 與 臥 式 炭 材 干 燥 器 比 較 情 況 比較項(xiàng)目 臥式干燥式 豎式干燥式 不同品種物切換 易 較易 物料粒度 塊、粉皆可 塊、粉皆可 熱效率 一般 高 投 資 相對(duì)較高 相對(duì)較低 干燥效果 均勻 均勻 炭材干燥設(shè)備的選擇 從以上兩種干燥形式比較，顯然豎直干燥器適應(yīng)于干燥可以達(dá)到即干燥焦炭塊又干燥粉料的效果。動(dòng)力消耗可以減少一半，尤其在烘干新型的材料 —焦炭 時(shí)可將烘干后物料的含粉量從 20%降低至 5%左右。 （ 2）立式烘干機(jī)的出口粉塵含量極低，符合排放標(biāo)準(zhǔn)要求，出口氣體除塵容易處理，解決了采用轉(zhuǎn)筒烘 干時(shí)的二次污染問題。 工藝流程和消耗定額 工藝流程 原料貯運(yùn) (1)原料為石灰石 (粒度： 20~60mm)由汽車運(yùn)進(jìn)廠，分別卸入廠包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 415 內(nèi)原料棚庫(kù)。 (2)石灰石日用量約 2860 噸。 (3)焦炭 日用量約 1200 噸。 (4)工作制度：采用三班制。 凈化后的爐氣，和予熱的空氣，經(jīng)配氣系統(tǒng)送入窯內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫。 煅燒好的石灰由窯底經(jīng)卸料裝置排出，送到耐熱膠帶輸送機(jī)上。 窯頂尾氣供 焦炭 烘干使用，后經(jīng)布袋除塵后接煙囪排空。在烘干燥窯內(nèi)炭材含水量降至1%。 烘干機(jī)的尾氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器、布袋除塵器處理后排空。 電石生產(chǎn) (1)配料站 從石灰生產(chǎn)、炭材干燥工段來的石灰、 焦炭 分別進(jìn)行篩分后塊、粉后，進(jìn)入各自的貯倉(cāng)以備用。 每臺(tái)電爐爐料共有 12 個(gè)貯倉(cāng)，貯倉(cāng)中的混合物料經(jīng)過向下延伸的料管及爐蓋上的進(jìn)料口靠重力連續(xù)進(jìn)入爐中。 電能由變壓器和導(dǎo)電系統(tǒng)經(jīng)自焙電極輸入爐內(nèi)，石灰和炭素原料在電阻電弧產(chǎn)生的高溫 (2020~2200℃ )下轉(zhuǎn)變成電石。 電石冷卻、破碎、貯存 液態(tài) 電石注入電石鍋經(jīng)牽引小車至冷卻廠房。冷卻后，將電石砣從鍋內(nèi)吊出放置在冷卻區(qū)繼續(xù)冷卻，當(dāng)冷卻到 80℃ 以下，電石包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 417 即可貯存。含塵量約~150g/Nm3。爐氣冷卻器由冷空氣夾套冷卻將爐氣溫度降到 350℃ 左右，經(jīng)粗氣風(fēng)機(jī)進(jìn)入高溫爐氣過濾器中過濾，凈化后的爐氣含塵量在 50mg/Nm3 以下，經(jīng)凈爐氣風(fēng)機(jī)、加壓風(fēng)機(jī)送往氣燒石灰窯做燃料。 (2)爐塵處理 爐氣過濾器底部排出爐塵，經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥、螺旋輸送機(jī)進(jìn)入壓球機(jī)，成球后供水泥生產(chǎn)或自身生產(chǎn)再利用。電石爐分密閉爐與開放爐，根據(jù)本裝置規(guī)模電石爐有兩種爐型可供選擇，其一是大型開放式電石爐，其二是大型密閉式電石爐。電石行業(yè)的發(fā)展，必須按照技術(shù)設(shè)備先進(jìn)、生產(chǎn)安全、污染物達(dá)標(biāo)排放、節(jié)能及達(dá)到適度經(jīng)濟(jì)規(guī)模的要求適當(dāng)發(fā)展。綜上所述，電石生產(chǎn) 要求 采用密閉式電石爐，以做到爐氣的綜合利用。 密閉爐屬于節(jié)能環(huán)保型電石爐，特別是本工程選用的原由挪威引進(jìn)技術(shù)經(jīng)過中國(guó)天辰化學(xué)工程公司改型的 ?？?電石爐，它包括組合式把持器、空心電極、微機(jī)控制，有效地綜合利用了粉料，降低了成本，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工人的操作環(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。 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：年產(chǎn)電石 50000 噸。 本裝置擬選用 12 臺(tái)生產(chǎn)能力為 50000 噸 /年電石爐，總產(chǎn)量約60 萬噸 /年。 每天需要石灰量約 1645 噸。 選用日產(chǎn) 500t/d 氣燒石灰窯 4 座，日石灰生產(chǎn)能力 2020 噸，能夠保證電石生產(chǎn)石灰需求量。 包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 421 主要 設(shè)備一覽表 電石裝置主要設(shè)備一覽表 序號(hào) 設(shè) 備 名 稱 及 規(guī) 格 型 號(hào) 材 料 單位 數(shù)量 備 注 一 炭材干燥 1 濕 焦炭 倉(cāng) V=300m3 砼 臺(tái) 1 2 濕無煙煤倉(cāng) V=300m3 砼 臺(tái) 1 3 電磁振動(dòng)給料機(jī) Q=160t/h 鋼 臺(tái) 2 4 立式 烘干機(jī) Φ24002100 鋼 臺(tái) 2 5 熱風(fēng)爐 鋼、耐火材料 臺(tái) 2 附：上煤機(jī) N= 出煤機(jī) N= 爐排驅(qū)動(dòng)機(jī) N=6 風(fēng) 機(jī) P=2020Pa Q=4012m3/h 鋼 臺(tái) 2 7 膠帶輸送機(jī) B=650mm L=13m 鋼 臺(tái) 2 8 電磁分離器 N= 臺(tái) 2 9 斗式提升機(jī) H=27m Q=50m3/h 鋼 臺(tái) 4 10 扁布袋除塵器機(jī)組 臺(tái) 4 附：排風(fēng)電機(jī) 清灰電機(jī) 排灰電機(jī) 11 反吹風(fēng)扁布袋除塵器 臺(tái) 2 過濾機(jī)積 350m2 12 旋風(fēng)除塵器 Q=33200m3/h 臺(tái) 2 13 引風(fēng)機(jī) Q=33300m3/h 臺(tái) 2 14 反吹風(fēng)機(jī) Q=3022m3/h 臺(tái) 2 二 電極殼制造 1 剪板機(jī) 62500 臺(tái) 2 包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 422 序號(hào) 設(shè) 備 名 稱 及 規(guī) 格 型 號(hào) 材 料 單位 數(shù)量 備 注 2 壓力機(jī) 80t 臺(tái) 2 3 板料折彎?rùn)C(jī) W67Y100/3200 臺(tái) 2 4 工作臺(tái) 個(gè) 4 5 交流電焊機(jī) 250A 臺(tái) 4 6 連變壓器焊鉗 N=17KVA 臺(tái) 2 7 縫焊機(jī) N=290KVA 臺(tái) 2 8 焊接架 個(gè) 2 9 焊接胎具 個(gè) 2 10 電動(dòng)單梁起重機(jī) Q=2t 臺(tái) 2 LK= H=5m