电石炉生产工艺.

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1 绪论

1.1 引言

1862年Hare 和Wohler 在实验室中首次利用Zn 、Ca 与C 等原料制得2CaC ，三十年后Moisson 和Willson 用CaO 和煤在电炉中制成了2CaC [1]。由于这种碳化钙是在电炉中反应生成，于是我们俗称它为电石。电石工业品是灰色、黄褐色或黑色的固体，它是有机合成工业的重要基本原料，利用电石与水反应生成的乙炔可进一步合成有关系列产品，如乙醛、醋酸、醋酸乙烯、聚乙烯醇、合成纤维、合成橡胶、合成树脂及有机溶剂等，还可用于金属的切割和焊接。

电石炉内利用三相电极间短路电弧所产生的高温热能将生石灰、焦碳等原料熔融后反应生成2CaC ，即工业电石。在电弧高温生产电石过程中，电石炉内温度值的改变是通过调节电极碳棒插入炉料的深度来控制的，并且其温度值一般是利用三相原边电流的大小来间接测算的，当电极下降时电流值增加，反之则电流值减少，因此电极升降控制系统是电石生产的重要部位，电极电流值的大小和稳定性是影响电石生产质量及能耗大小的关键因素。

在电石生产过程中如果仅依赖人工进行手动操作，这不仅使得人工劳动强度加大，而且会使三相电极平衡难以调节、三相电流值不稳定，甚至容易造成断弧或跳闸现象。由于目前国内电石生产的自动化水平仍然较低，使得电石生产的电能损耗增加，生产效率和质量难以提高，从而导致产品缺乏国内外市场竞争力，因此提高现有设备的自动化水平、完善电石炉系统控制机制、加强生产的安全性能是改善当前比较落后的技术现状的有效途径之一。

1.2 电石工业的现状和发展前景

随着国际原油价格的上涨，有机合成工业的重要原料——乙炔的生产由石油提炼法转为电石生产法，这就使得电石的需求量与日俱增，给国内外电石行业提供了极大的市场空间。以下就国内外的电石工业现状和发展前景分别加以介绍和说明。

1. 国内外的生产现状

日本、美国、德国等都是世界上电石工业较发达的国家，这些国家在电石工业极盛时期的年生产量都超过100万吨。日本电石工业创始于1901年，当时只有一座容量50千瓦的小型电炉，但在20世纪50年代末已使用密闭电石炉，80年代初期日本电石生产电耗已降至3050 kWh /t 以下，1976年其电石年产量达到了56万吨[1]。1895年，美国建成了第一座工业化电石炉，1904年，又建成一座功率为7500kW 的三相电石炉，在恒定

功率运行，电石电耗到3034kWh/t，发气量也稳定在优级品。德国拥有世界最大的电石炉，容量为75000 KVA，日产电石为435吨，净化后炉气为1万m3/h，运用空心电极技术，可利用粉料占总炉料的1/4以上，电石电耗已降至2940 kWh/t，质量稳定在304L/kg左右，最大生产厂可年产电石60万吨以上[1]。

我国在解放前几乎没有电石工业，只是在某些采矿场建有几座小型电石炉，容量为300KVA左右，生产电石产生的乙炔主要用于点灯，与国外电石工业相比，落后约半个世纪。解放后，1950年在吉林建成了第一座容量为1750KVA的开放电石炉，之后在上世纪六十年代由上海吴淞化工厂与化工部第一设计院合作首先自主开发16500KVA全密闭电石炉，1958年以电石乙炔为原料的有机合成工业在我国兴起以后，电石工业才在全国各地发展兴起，许多城市纷纷建设电石厂。1960年全国共建成容量为10000KVA 的三相圆形开放电石炉13座，年生产能力超过35万吨[2]。目前我国约有大、小电石生产厂家500余家，2006年为3.35万吨[3]。统计数据显示，2006年我国电石产量突破1000万吨，2007年产量达到了1500万吨以上[4]。

2.国内外的研究现状

目前国外的性能较好的电石炉大部分采用了空心电极加料，并采用计算机控制系统实现电极压放控制、电极升降控制以及工艺参数的检测等功能。早在上世纪60年代初，美国在大型密闭电石炉已首先将电子计算机应用于电石生产过程中，通过过程计算机寻求生产最佳参数值使生产能力和电石质量得到很大提高[5]。电石生产过程是一个比较复杂化合反应过程，电石炉的操作受到炉料配比、水分、粒度、气孔率粒度以及电气参数的设定等诸多因素的影响，并且原料状态参数、电极升降位置以及电石炉内温度值难以直接准确的测量得到，这使得建立电石炉系统的数学模型成为主要技术问题，目前尚无电石炉控制模型的国内外文献资料可供参考。

针对电石炉控制系统的设计，国内出现了一些相关的工程设计文献[6][7][8]，但这些研究文献有一定的局限性，或缺少计算机监控系统的设计或缺少三相电极难以调节平衡的问题解决方法。电石炉系统中三相电极升降控制的好坏直接影响到炉温和三相电流或电压的不平衡程度，并且电石炉电流本身存在灵敏度高、耦合性强、参数时变等因素，使电石炉系统中电极的升降调节成为控制的重点和难点。针对电石炉电流所存在的问题，目前国内外对电弧冶炼的三相电极控制做过很多相关研究并提出多种控制算法，如文献[9]提出PID控制算法；文献[10][11][12]提出模糊控制算法；文献[13]提出智能PID 控制算法；文献[14][15][16]提出神经网络控制算法以及文献[17][18][19]提出其他控制方案等。目前针对电石炉电极升降系统虽然存在多种控制算法和文献参考，但较多方案存在缺少控制器结构和算法论述或没有系统仿真、应用结果等问题，因此难以达到理想的理论研究和工程应用参考价值，如上述文献[10]中提出的三输入单输出结构模糊控制算法、文献[11][12]中所提自适应模糊算法，对电石炉对象的模糊控制器结构和模糊规则

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等均缺少论述和说明以及实际工程应用，如[13][15][16]等参考文献中所提智能控制以及神经网络等控制算法均缺少研究仿真或应用结果。由于国内外的电石炉系统早期主要以单片机、继电器控制为主或以理论研究为主，很多先进算法在电石炉工业现场没有得到具体的应用或实施，而常规控制方案难以达到理想控制效果，并且因电石炉系统无具体控制模型，各种算法在实际的应用中控制参数的选取以实验法为主。本文针对电石炉控制系统参考文献中所研究的算法和结果，结合实际工程项目分别采用改进型PID 控制和模糊控制策略，此外在电极模糊控制系统中本文提出将模糊控制算法与PLC 相结合，设计和编程实现离线创建模糊控制表和在线查表控制功能，最终将控制系统投入实际应用，并获得理想控制效果。

3. 电石工业的发展前景

70年代后期到90年代初，随着石油化工的发展，西方国家的有机合成工业原料路线由电石乙炔转变到石油乙炔，国际电石行业处于低谷，技术和设备的研究也处于停滞和萎缩状态。但90年代后期，由于国际原油价格的上涨，乙炔的生产转向以电石为原料，使得电石行业得到迅速发展。目前，国际上电石市场看好，电石的需求量与日俱增，国内PVC 产品应用领域在逐渐拓展，这就给国内外电石行业提供了极大的市场空间[5]。

目前我国电石行业产能过剩、技术装备水平低、结构不合理、污染严重等问题仍然没有得到根本解决，如何将粗放型的电石工业通过技术更新、设备优化，逐步改造成集约型工业是我国现有电石工业改变落后面貌、提高技术经济效益的关键。改善目前落后生产技术的根本措施应从工艺入手，改善电石生产设备、提高自动化水平以及淘汰高污染高能耗的电石生产企业和设备。

2 电石炉生产工艺及设备

电石俗称卡石，其化学名称叫碳化钙。碳化钙的分子式是2CaC ，分子量为64.10。其工业品是灰色、黄褐色或黑色固体，含碳化钙较高的呈紫色。通常所说的电石是指工业碳化钙，它是由生石灰和焦碳放在电炉中加热到2000C 生成的。电石中除含大部分碳化钙外，还含有少部分其它杂质。

电石是有机合成工业的重要基本原料，利用电石为原料可以合成一系列的有机化合物，为工业、农业、医药提供原料。以电石乙炔为原料可制取乙烯、氯丁橡胶、氰氨化钙、乙酸、三氯乙烯等，电石也可做钢铁的脱硫剂和用于金属的切割和焊接[1]。

2.1 电石炉生产原理[20]

2.1.1 碳化钙的反应机理

电石是石灰与碳素材料在电阻电弧炉中制成的，在工业生产过程中，石灰与碳素材料冶炼生成碳化钙是通过两种方式完成的：

第一种方式：

氧化钙与碳在高温下首先发生下列反应：

CO Ca C CaO +=+ (2.1.1) 钙蒸汽同固态碳又发生如下反应：

22C a C C Ca =+ (2.1.2) 反应为双变量系统，气体中存在有气态Ca 和CO 两种气体，反应状态不仅决定于温度，同时决定于气体中Ca 或CO 二者间任意一个压力值。只有在Ca 蒸汽压力较高，而CO 压力较低的情况下，2CaC 才可能在较低温度下生成。

第二种方式：

随着物料不断下移，温度增高，当达到与其成份相适应的温度时，石灰表层生成的碳化钙与石灰物料迅速共熔成含石灰成份较高的2CaC 和CaO 熔融物，当2CaC 含量约为20%，温度在2000C 左右时，发生如下反应：

CO CaC C CaO +=+23 (2.1.3) 伴随沸腾现象的发生，反应急剧进行，熔融体中2CaC 成份迅速增加，形成电炉中电极下端的反应区，在此区域内，根据原料配比完成其最终反应，2CaC 流至炉底而被释放。

整个反应阶段生成电石所需的热量，由电极产生的电弧与电流通过炉料产生的电阻

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供给。

2.1.2 电石炉电气特性

电石炉的电能是由变压器通过炉子的短网向电炉输送的，因此在整个网络中存在有变压器及短网的阻抗，影响着电石炉的特性。如图2.1.1表示电石炉的等效电路图：

+-

f

I I v

R

图2.1.1 电石炉等效电路图

其中：f U ──原边电压；f I ──原边电流；U ──副边电压；I ──副边电流； L ω──总感抗；v R ──设备的电阻；n R ──炉料和熔体的电阻。

副边电流：2222)()()(L R R U L R U Z U I n v ωω++=+==

副边视在功率：I U P ?=

炉料和熔体总功率：n n R I P ?=2 电路电阻总功率：)(2n v r R R I P +?=

效率：n v n n n r n R R R R R R

I R I P P +====22η 2.1.3 电石炉中的电热过程

由于电石炉中炉料及熔体的高电阻性，电极的工作部分深入到料层中，在电极端头与熔体间形成气体空间的电弧区，使电石炉具有电阻电弧炉的特性。

电能在电石炉内根据焦耳楞次定律转化为热能，当电流I 通过电弧，炉料及熔体，且其电阻为R 时，则在一定时间t 内，供给电石炉的电能为：

K Wh t R I Q 3210-???= (2.1.4) 电热当量为：千卡8601=KWh ，则：

千卡3210860-????=t R I Q (2.1.5) 根据欧姆定律：R I U ?=

又可表示为：

千卡310860-????=t I U Q (2.1.6) 一般情况下，释放于电弧中的能量约为释放于电石炉中总能量的40%，释放于炉料中的能量较多，而释放于融体中的能量则为释放于电石炉中总能量的20%。

2.2 电石炉生产工艺及设备

电石炉型式主要分为三种：开放型、半密闭型和全密闭型。开放型电石炉只有用于电石反应用的炉体而没有炉盖，这种电石炉的炉料表面温度高、灰尘多且环境恶劣。半密闭炉是在开放型炉的基础上加上一个集气罩，把炉内产生的一氧化碳抽出一部分，另一部分仍在料面燃烧。而密闭型炉是二十一世纪内很多国家推广的环保型电石炉，它诞生于上世纪四十年代末期，是在开放式电石炉基础上加上一个炉盖，将炉内产生的一氧化碳炉气用抽气设备抽出，并将炉气加以净化处理。

由于炉子的构造结构不同，往往工艺流程和相关设备也各有差异，图2.2.1所示为山西某半密闭型电石炉电石生产流程。

1-石灰料罐

2-破碎机3-石灰贮斗4-焦碳贮斗5-自动秤6-链斗输送机7-料斗8-电石炉变压器

9-升降大力缸10-水冷式铜管母线11-石墨电极12-除尘冷却净化系统13-液压站14-电石炉15-大吊车16-电石锅17-冷却平台18-鄂式破碎机

图2.2.1 山西某电石炉生产流程图

在该电石生产系统中，首先将符合电石生产要求的生石灰和焦碳经破碎后送入贮斗，当配料系统自动完成两种原料的称重及配比后，炉料由链斗输送机送入炉顶料斗向电石炉内投料。35KV 高压经电石炉变压器给三相石墨电极供电，电极压放和升降控制均由中控室电控系统完成。电石生成后经冷却和破碎后进行贮藏或销售处理。

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2.2.1 电石炉生产工艺流程[21]

成品电石冷却水进

冷却水出

图 2.2.2 电石炉生产工艺流程图

如图所示，电石炉的工艺流程一般为：首先把符合电石生产需求的石灰和焦碳按规定的配比进行配料，然后用斗式提升机将炉料送至电石炉炉顶料仓，经过料管向电炉内加料，炉料在电炉内经过电极电弧垫和炉料的电阻热反应生成电石，当电石定时出炉，放至电石锅内，经冷却后，破碎成一定规格要求的粒度，即得到成品电石。

1．配料、上料和炉顶布料

合格的原料（石灰石、焦碳）经加工车间经计量、配料后，由斗式提升机送入电炉车间料仓内，通过炉顶布料设施、固定胶带输送机和环形布料机将料送入炉顶环形料仓。炉顶布料设施按需要把炉料布入料仓，由电炉加料管分批加入电炉内。

2．电石生产

半封闭电石炉是由炉体、炉盖、电极把持器、电极压放和电极升降装置等组成的，是生产电石的主体设备。电能由变压器和导电系统经石墨电极输入炉内，石灰和碳素原料在电阻电弧产生的高温（2000C ~2200C ）下转变成电石，并放出一氧化碳气体，生成的电石由出炉口排出，用烧穿器打开炉口，熔融电石流到冷却小车上的电石锅内。出口炉设有挡屏和电弧打眼架，出炉口的上方设有排烟罩，用通风机抽出出炉时产生的烟气。

3．电石冷却、破碎及包装

熔融电石在电石锅内用顶车机拉至走廊或包装间进行冷却，电石凝固后，用桥式吊车和单抱钳将电石砣吊出，放在铸铁地面上冷却，冷却到适当程度后将电石破碎到合格粒度，然后分等极进行包装，送入成品库。

2.2.2 电石炉的主要设备[1][22][23]

电石炉设备主要分为两大部分，炉体设备和热发生设备。炉体设备包括炉壁、炉膛、炉盖以及冷却系统等。热发生设备包括变压器、短网、把持器、导电板、电极等。

1．电石炉体

电石炉体是生产电石的主要设备。在电石炉内由于电弧发出的高温使炉料熔化相互反应而生成电石。由于反应温度高达2000C 以上，这样高的温度，一般耐火材料是难

以承受的，所以炉体的容积必须大于反应的空间，也就是说反应区与电石炉体之间留存一层炉料，用以保护炉体。炉体的形状很多，有圆形的、椭圆形的、方形的和长方形的。由热力学的观点来看，以圆形较为有利。实际上，炉体形状的选择取决于电极位置的布置和一氧化碳抽取设备的安装位置。现今的电石炉大多数都采用圆形炉，采用其它形状的是极少数。

图2.2.3 电石炉体实物图

上图为山西某12000KV A半密闭型电石炉炉体实物图，炉壳采用圆柱造型。目前国内所用炉壳的结构形式有两种：一种是圆柱形壳，大多数工厂都采用这种结构；另一种是倒圆锥形炉壳，锥角为7度。这种形式的炉壳在最近几年我国才开始在大容量密闭电石炉上采用。

铁壳侧有竖的加强钢筋24个，横的加强钢筋4个，这样有利于增加电石炉壳的强度，使其保持圆形，不致有大的变形。在距中心1米的两个对称点上有一个铜棒和一个钢管，钢管是测量电极到炉底电压用的电线保护管，铜棒是使炉壳与大地接通，为测定电极对地电压用的。在炉体侧壁上有三个出炉口，在每两个出炉口之间有一个烧穿接点，与炉底碳砖接触，烧穿接点的铜管穿过炉侧壁各处，均有消磁和绝缘材料，防止漏电和电能损失。

在炉子内部，炉底有6层耐火砖，可使炉内生成的密度大的熔融物不易渗入碳砖层，延长炉底寿命。在炉壁自炉壳向里铺有一层耐火粘土，作为保温缓冲层，分别砌普通耐火砖和大异形耐火砖。

2．电极

电极也是电石炉的重要设备之一。它既能把强大的电流导入电极端头，在炉内进行电弧燃烧而把电能变换成热能，又能延续电极和调节电极的烧结速度，使电极连续不断地进行工作。中小型电石炉电极由把持筒、电极把持器、升降装置、压放装置以及水冷系统组成。图2.2.4所示为电极实物图。

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图2.2.4 电石炉电极实物图

把持筒又称电极外筒，用来悬挂电极及电极把持器，并能在操作时使电极升降。电极把持器是由两个半环顶紧的螺栓及螺帽和导电颚板所组成。有的密闭炉的把持器是采用油压装置，导电铜颚板不采用顶紧环，而是一个呈锥形内圆的套。

电极升降装置包括机动式和液压式电极升降装置，对于中大型电石炉系统一般采用较高压力的液体作为电极升降装置的动力，该电极液压升降系统包括泵系统、阀系统以及升降液压油缸等，油缸的进油、出油由继电器和电磁阀控制。

由于自烧电极在生产过程中不断地消耗，因此要定时压放电极满足电极工作长度。电极压放装置包括上摩擦环、上摩擦片、升降油缸活塞、下摩擦环、下摩擦片、锥环、下摩擦环油缸活塞、上摩擦环油缸活塞等，该压放装置一般由液压系统控制动作。

电极把持器所工作的地区平均温度在500C 左右，在强烈高温情况下，也可达到900C -1000C 以上，因此电极把持器部分必须采用冷却系统。

3．电石炉变压器及短网

变压器是保证电石生产的关键因素，它将很高的电压改变为适应电石生产工艺要求的工作电压，如可将6600V~35000V 的高压降到65V~250V 的低压，甚至可将110KV 一次电压变成电石炉二次电压，以满足电石生产需要。

电石炉变压器的功率是根据炉子容量的大小来决定的，必须保证电石炉使用低电压时，变压器二次线圈产生相当大的电流，因此它是一种特殊的变压器。由于变压器转换装置不同，因此改变二次电压的方式（单相或三相模式）也有所不同。各种炉子根据电压调节需要，变压器的可调级有多有少，如16500KV 全密闭炉变压器为25级，每级压差2.5V ，但三相间级数不得超过10级。一次侧可方便地改变走线方式，根据需要决定采用“Δ”或“Y ”连接。

电石炉短网是变压器二次侧（低压侧）联结电极把持器的导电母线，它由固定部分与移动部分组成，移动部分用以保证电极的上升和下降。图2.2.5所示为电石炉短网线路图。

?Y 三相接法三相接法1-

2-

图2.2.5 电石炉短网线路图

从变压器到电石炉之间电流的输送依靠铜或铝质母线来完成。因输送是大电流，所以需要截面积很大的母线。如短网由铜管组成，当电流通过时产生的热量和炉子的辐射热的正常温度不超过80C ，可以用水冷却带走热量。如果短网布置不当，将会影响电石炉的功率因数及降低电石炉的电效率，同时亦会产生静相的功率转移现象。

4．炉气净化除尘系统

电石炉在生产电石时，伴随有大量一氧化碳气体生成，对高浓度一氧化碳的炉气必须加以回收利用，但由于电石炉气含有大量的烟尘和刺激性气味，因此对其循环利用前要加以净化处理。

炉气除尘系统的主要设备就是除尘器，根据工艺要求选择一些附属设备如：除尘风机、风机入口调节挡板、脉冲布袋除尘器、百叶式预除尘器、高温烟气冷却器、振动器、脉冲控制仪、离线阀、贮气罐和烟囱等。

图2.2.6 电石炉除尘系统实物图

图2.2.6所示为电石炉除尘系统，该系统利用除尘风机产生的吸力将高温烟气送入管式冷却器进行冷却。来自振动给料器、旋转密封阀、皮带转运点以及电石仓等的低温烟气进入百叶式预除尘器，除去大颗粒的粉尘。这两股烟气会合后进入脉冲布袋除尘器，除尘完毕后经由风机从烟囱进行排放。从外界送来的压缩空气经储气罐后，依次提供给布袋除尘器反吹和仪表用风。在管式冷却器、百叶式预除尘器以及脉冲布袋除尘器沉积下来的粉尘，经过格式排灰阀到刮板机会合后外送。

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2.3 本章小结

本章介绍了电石基本用途及电石炉相关生产原理，同时根据现有电石炉工艺对电石生产的主要设备（如电石炉体、电极、变压器和短网以及净化系统等）进行详细描述和说明。

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电石生产工艺试题1

电石生产工艺试题 1.电石的化学名称是什么？ 答：碳化钙分子式：CaC2。 2.工业电石的成分有哪些？ 答：碳化钙、氧化钙、碳、硅、铁、磷化钙和硫化钙。 3.电石的用途有哪些？ 答：（1）电石与水反应生成的乙炔可以合成许多有机化合物； （2）加热粉状电石与氮气时，反应生成氰氨化钙，即石灰氮，加热石灰氮与食盐反应生成的氰熔体用于采金及有色金属工业； （3）电石本身可用于钢铁工业的脱硫剂； （4）产生的气体照明及金属的焊接和切割。 4.什么是电石的发气量？功率发气量？ 答：电石的发气量：在压力为101.325kPa，温度为20℃条件下，每公斤电石与水反应后放出的干乙炔体积体积数（升）。 功率发气量：在电石生产过程中，每千瓦电能，在24小时内所生产出的电石其发气量。 5.生产电石的基本原料是什么？ 答：焦炭和石灰。 6.方法有哪几种？常用的是那种？ 答：氧热法和电热法，目前生产上用的较广的是电热法。 7.碳素材料中的那些成分是工艺上要控制的，如何控制？ 答：（1）灰分、水分、挥发份。 （2）控制：①灰分：筛分；②水分：干燥；③挥发份：高温下挥发或调节原料配比。 8.请写出电石生成的化学反应方程式？ 答：CaO+3C→CaC2+CO - 111.3千卡 9.电石生产中的碳材有哪几类？各有何特点？ 答：①冶金焦：以气煤、肥煤和焦炭三者配合，在1250℃高温下干馏而得。

其固定碳含量一般在85%左右，好者可达90%。硬度大、导电性能好、灰分、水分、挥发份含量低，比表面积大，反应活性好。②石油焦：以石油沥青干馏而得，挥发份含量高。③无烟煤：分软硬二种，电石生产使用使用软质或半软质，要求固定碳高，灰分少。 10.用于电石生产的焦丁中那些成分是我们要控制的，其对电石生产有哪些影 响？ 答：（1）灰分、水分、挥发份。 （2）影响：①灰分：引起表层炉料板结，影响炉料的透气性；具有较强的还原性，将原料中的氧化物还原，消耗额外的电能。②水分：影响炉料配比；与原料中的碳反应生成H2后，使得尾气中的氢气含量偏高；与CaO（氧化钙）和CO2（二氧化碳）反应后生成CaCO3(碳酸钙)，使得炉料板结。③挥发份：电阻较大，影响炉料的电气特性；本省也较粘，容易使得物料发粘。 11.石灰石中含有哪些成分，各对电石生产有什么影响？ 答：碳酸钙：含量大于96%，其直接决定着生石灰的品质。 氧化镁：在电石熔融区被还原为金属镁蒸汽，在电石炉熔融区形成强烈高温还原区，镁与一氧化碳反应，强烈放热，破坏电石炉内温度分布。原料中的氧化镁约15%留在熔融区，与氮气反应生成氮化镁，使得电石液发粘，在炉内不易流出。 二氧化硅：在电石炉内与焦炭反应生成单质硅。 A．硅与焦炭反应生成碳化硅(熔点较高)，沉积于炉底，造成炉底垫料升高。 B．硅与铁反应生成硅铁（比热较大），损坏炉壁铁壳，出炉时烧坏流料嘴和冷却锅。 氧化铝：部分被还原为铝，一部分混在电石中降低电石质量，大部分形成炉渣，使得炉底升高。 氧化铁：与硅反应生成硅铁 磷和硫：与氧化钙反应生成磷化钙和硫化钙。磷化钙在空气中分解后会发生自燃，硫化钙与水反应后生成二氧化硫酸性气体具有腐蚀作用。 12.竖式石灰窑分为几个温区，如何界定？ 答：①预热区：加料口下部，煅烧区上部，温度< 850℃ ②煅烧区：石灰窑中部，温度在850℃～1200℃，是石灰石分解的主要场所。

电石炉生产自动化解决方案

电石炉生产自动化解决方案 一、前言 电石生产装置的开关量点数很多，自控方案是比较复杂的，联锁和顺序控制很多，而普通的回路控制几乎没有。联锁程序主要包括：干燥尾气温度联锁、输送系统联锁、除尘器联锁、大除尘输送联锁、电炉尾气温度和压力联锁、压放设备联锁、液压系统联锁、液压系统卸荷联锁。顺控程序包括：碳素和石灰的输送控制、电炉配料和加料控制、电极压放控制、电极上拔控制、大除尘清灰卸灰控制。另外，电极的升降也是复杂控制。 二、工艺流程简介 三、控制方案 3.1干燥尾气温度联锁 干燥尾气温度联锁是为了保护给干燥尾气除尘的布袋除尘器的。当尾气温度高时需要开启混风阀，将冷的空气混入尾气中再进入布袋；而当温度达到高高限

报警时，则需要关闭尾气进除尘器的阀门，将尾气直接放空，以避免烧坏布袋。 3.2输送系统联锁 图四上料系统 输送系统联锁程序是在输送过程中，当后面的设备出现故障时联锁前面的设备也停止，以防止堆料、卡料而损坏设备。联锁的顺序是：炉顶皮带→滚动筛→挡边皮带机→输送平皮带→碳素称重皮带或石灰振动给料机 3.3除尘器联锁

图二净化系统 除尘器联锁是在卸灰过程中，如果卸灰阀出现故障（阀门开关反馈没到位或者电机不转）要联锁停止灰仓振荡器并关闭正吹和反吹阀门，同时将该布袋除尘器切除到离线状态。 3.4大除尘输送联锁 在大除尘布袋除尘器卸灰过程中，如果后面的设备出现故障时联锁前面的设备也停止，以防止堆料、卡料而造成设备的损坏。联锁的顺序是：大倾角皮带→埋刮扳机C →埋刮扳机A和B。 3.5电炉尾气温度和压力联锁 当干燥尾气的温度超高时，为了保证后面大除尘的布袋除尘器不被烧坏，将采取一系列的措施。措施包括：立刻开启已投入联锁的、尾气温度最高的电炉的混风阀；待30秒后，如果温度仍没有恢复到正常值，则开启已投入联锁的、尾气温度第二高的电炉的混风阀；待60秒过后，如果温度仍没有恢复到正常值，则开启尾气最后一个电炉（已投入联锁的）的混风阀；待90秒过后，如果温度仍没有恢复到正常值，则将投入联锁的电炉的放散阀全部开启。而采取了措施后，

密闭炉电石炉安全生产重点防范措施(正式)

编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 密闭炉电石炉安全生产重点防范措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-9632-92 密闭炉电石炉安全生产重点防范措 施(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 为预防电石企业在生产过程中发生喷炉、爆炸等生产安全事故，我车间组织有关专家根据电石炉生产工艺，设备、原材料、辅助材料、产品的危险性及生产操作岗位的特点，特制定《电石炉生产技术防范措施30条》，请各生产主任、班长、各工段负责人严格遵照执行。 严格控制原料的各项指标； 把好原料关对预防喷炉事故至关重要，各企业从源头上控制好原料的各项指标，做到认真检查和化验，对不符合以下指标的原料坚决不入炉。 1、碳素材料中的水分含量 半密闭炉电石炉采用自动上料系统的，碳素材料中的水份含量≤5%，采用人工上料的，碳素材料中水

份含量≤8%，密闭电石炉碳素材料中的水份含量≤2%。 2、电极糊的选用 电石生产企业使用电极糊要确保质量合格,在使用前应查看电极糊的化验单,合格后方可使用.应选择具备一定规模的电极糊企业生产的产品.电极糊粒度≤100㎜,严禁将整块电极糊直接加入电极筒内.在换季阶段,应及时调整电极糊的软化点、挥发份等指标。 3、白灰中氧化镁的含量 应尽量控制白灰中氧化镁的含量，尤其密闭炉应在1.6%以下。 4、白灰中粉沫的含量 要严格控制白灰中粉沫的含量，对粉沫含量高的白灰，必须经过筛分后方可进行投料，白灰中粉沫的含量，必须控制在3%以下。 加强设备安全管理 在生产过程中，设备设施的功能失效、设计安装的不合理、操作不当都是导致事故发生的直接原因。 5、循环水系统进水槽阀门应安装在作业人员便

电石法生产氯乙烯

合肥工业大学 课程设计 设计题目： 5万吨/年电石法制氯乙烯 学院：化学与化工学院专业：化学工程与工艺班级： 学生：方柳陈志指导教师：张旭系主任: （签名） 一、设计要求： 1、根据设计题目，进行生产实际调研或查阅有关技术资料，选定合理的流程方案和设备类型，并进行简要论述。（字数不小于8000字） 2、设计说明书内容：封面、目录、设计题目、概述与设计方案简介、工艺方案的选择与论证、工艺流程说明、专题论述、参考资料等。 3、图纸要求：工艺流程图1张（图幅2号）；设备平面或立面布置图1张（图幅3号））。 二、进度安排： 三、指定参考文献与资料 《过程装备成套技术设计指南》（兼用本课程设计指导书）、《过程装备成套技术》、《化工单元过程及设备课程设计》

摘要 本次课程设计主要是设计氯乙烯的生产成套装置。氯乙烯是生产聚氯乙烯的主要原料，到目前为止，全球有93%以上的氯乙烯采用氧氯化法生产。在国内，考虑到石油资源不足，价格较高，而电石资源丰富，所以大部分工厂都采用电石法制取氯乙烯。本次主要介绍电石法制取氯乙烯。先后介绍了从原料气氯化氢、乙炔的制备到氯乙烯的合成、氯乙烯的精馏等一系列生产过程的工艺流程、工艺原理以及主要设备选型等问题。 关键词：氯乙烯；电石法；乙炔；氯化氢；工艺流程；精馏

一乙炔的制备 乙炔生产的工艺原理 （1）电石的破碎 通常厂家采购的电石都是大块的电石，而电石料块进入发生器的合理径为25~50mm，因此在进发生器前必须破碎，通常是将大块的电石放入颚式破碎机，粗破后料块直径为80~100mm，通过皮带机输入电石仓库，然后经过二次破碎，径粒达到25~50mm，破碎后料块通过皮带机径除铁器除铁后输入日料库，作为发生器的入料电石。进入破碎机的电石温度应≤130℃，否则会烫坏，烧坏皮带；进入发生器的电石温度应该≤80℃，否则对发生系统不安全。 （2）电石的除尘 化学工程里把气体与微粒子混合物中分离粒子的操作称作除尘。针对电石及其粉尘的特性，选用的除尘方法一般有以下几种。 ①旋风除尘。旋风除尘器对数微米以上的粗粉尘非常有效。采用简单的旋风除尘器和风机进行除尘，利用电石粉尘在风机的作用下，在除尘器内旋转所产生的离心力，将电石粉尘从气流中分离出来。这种方式结构简单，器身无运动部件，不需要特殊的附属设备，安装投资较少，操作、维护也方便，压力损失中等，动力消耗不大，运转维护费用低，也不受浓度、温度的影响。但由于电石粉尘比较细，用这种简单的除尘方式很难达到环保要求，除尘效率不高。 ②湿法除尘。湿法除尘具有投资少，结构简单，占地面积小，特别是对易燃易爆气体的除尘效果更好，在操作时不会产生捕集到的电石灰尘再飞扬。电石除尘通常采用旋风除尘和湿法的冲激式除尘器相结合。这种除尘方式虽然效率较高，但由于系统压力损失大，管道容易积灰。冬天用蒸汽时，积灰易受潮结块，造成管道堵塞，清理比较困难。除尘器内排出的电石渣水，多耗了水又易造成二次污染，除尘器排出的气体中水蒸气在寒冷的北方也容易结冰，因此这种除尘方式适合于气候湿润、冬天不冷的地方使用。 （3）袋式过滤除尘 布袋除尘室依靠编制的或毡织的滤布作为过滤材料来达到分离含尘气体中电石尘的目的，除尘效率一般可达99%。滤布在长期与粉尘的接触和反复清理的过程

电石炉生产事故预防措施

附件1 电石炉生产安全事故预防措施 为保证电石生产企业的安全稳定生产，确保电石生产过程中从业人员的人身安全与健康及企业的良性运行，全面提高电石生产的本质化安全程度，根据电石生产过程中存在的危险特性及对人员的要求，从电石炉生产工艺、设备、原辅材料等各方面入手，特制定“电石生产安全事故预防措施”，请各电石生产企业严格遵照执行。 一、严格执行国家发改委颁布的《电石行业准入条件》（2007年版），做好电石行业准入的各项工作，提高新改扩建电石生产装臵的本质安全程度。 二、加强电石生产原料的入炉管理 1、碳素材料中的水份含量 半密闭电石炉采用自动上料系统的，碳素材料中的入炉水份含量≦8%，采用人工上料的，碳素材料中的入炉水份含量≦10%； 密闭电石炉碳素材料中的入炉水份含量≦2%。 企业没有原料烘干设备的，应构建能够储存2－3天原料的库房或者罩棚，防止因雨季导致入炉原料水份高于标准规定值。 2、白灰中MgO的含量 应严格控制白灰中MgO的含量，密闭炉所使用的白灰中MgO ≦1.6%，半密闭电石炉所使用的白灰中MgO≦2.5%。

3、白灰中粉末的含量 要严格控制白灰中粉末的含量，白灰必须经过筛分后方可进行投料，密闭电石炉所使用的白灰中粉末的含量，必须控制在3%以下，半密闭电石炉控制在5%以下。 4、电极糊的选用 电石生产企业使用电极糊要确保质量合格，在使用前应根据供货厂家的化验单进行复检，经化验分析合格后方可使用。应选择具备一定规模的电极糊企业生产的产品，电极糊粒度≦100mm。在换季阶段，应及时调整电极糊的软化点、挥发份等指标。 三、落实循环冷却水系统的安全措施 1、电石炉各通水冷却部位进出水路要单独设臵，必须确保随时可以关闭，圈梁等制作要做应力消除处理，防止因受热导致焊缝拉开，进出水路接口按设计要求安装。 2、严禁电石炉循环水回水槽安装在电石炉体上部，应远离电石炉体，集水槽阀门应安装在作业人员便于操作的安全区域，且高度不宜超过1.5m。 3、电石炉循环水系统必须安装失压报警装臵，对水循环系统压力和流量进行实时监测。 4、电石炉循环水系统出现滴漏水等情况时，立即停炉检修，预防事故进一步扩大。 四、加强电极系统的安全预防与管理

乙炔生产工艺流程概述

生产工艺流程简述 本项目采用“电石入水法”生产溶解乙炔,其主要原料为电石和水。 (1)电石破碎 人工将电石库内的大块电石破碎成50-200mm的电石。 (2)乙炔发生 将破碎好的电石人工运至发生器间,通过电动葫芦将电石提升至3.5米平台上,采取电石入水的方式进行生产操作。电石和水在乙炔发生器内进行水解反应,生成乙炔气和氢氧化钙(熟石灰)并释放出热量。 粗乙炔气体由发生器顶部逸出,经喷淋预冷器及正、反水封进入乙炔气柜中。电石渣浆流入渣浆槽,发生器的反应过程如下: 主反应: CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2+130kJ/mol 副反应: CaO+ H2O→Ca(OH)2 +63.6kJ/mol CaS+ 2H2O→Ca(OH)2 +H2S Ca3P2+ 6H2O→3Ca(OH)2 +2PH3 Ca3N2+ 6H2O→3Ca(OH)2 +2NH3 Ca3Si+ 4H2O→2Ca(OH)2 +SiH4

Ca3As2+ 6H2O→3Ca(OH)2 +2AsH3 (3)乙炔净化、中和、气水分离 从气柜中出来的乙炔气经过一清塔、二清塔,然后进入中和塔。因电石中含有少量的硫、磷,所以粗乙炔气体中含有少量的H2S、PH3,须在装瓶之前进入清净塔加以净化。在清净塔与含有效氯0.085~0.12%的次氯酸钠溶液直接接触反应,以脱除粗乙炔气中的磷、硫杂质。由清净塔顶排出气体进入中和塔与塔顶喷入的 10~15%液碱中和反应后,经气水分离器除去气相中水分,使纯度98.0%以上的精乙炔气送压缩系统。工艺反应式如下: 4NaClO+H2S→H2SO4+4NaCl 4NaClO+PH3→H3PO4+4NaCl 反应生产的酸,再用10~15%的碱液中和,其反应式为: 2NaOH+ H2SO4→Na2SO4+2H2O 3NaOH+ H3PO4→Na3PO4+3H2O 2NaOH+ CO2→Na2CO3+H2O (4)压缩、油水分离、干燥 净化的乙炔气经低压水封进入压缩机,本工段选用2Z-1.5/25型乙炔压缩机,采用分子筛高压干燥装置。压缩至2.4MPa,温度35℃左右,经高压油分离器油水分离后,进入高压干燥器干燥,送乙炔灌瓶架灌装。 (5)灌装

密闭电石炉尾气净化综合利用的工艺布置及注意事项

密闭电石炉尾气净化综合利用的工艺布置及注意事项在密闭及高温环境下，密闭电石炉中会伴随有碳素原料的不完全燃烧及分解，从而产生大量电石炉尾气。本文系统介绍了电石炉尾气净化工艺流程及其后续回收利用装置的工艺布置。 在电石生产中，实行清洁生产是必要的，但不能仅仅停留在清洁生产的层面上，还要深度思考循环经济理念的应用，发展循环经济。电石炉尾气含尘量大，温度高，并含有部分焦油等粘性物质，单座30000kVA密闭电石炉尾气量为2525Nm3/h，直接进行烟尘治理难度很大，国内开发的尾气直接燃烧净化技术，经生产实践证明是成功的。 该技术针对电石尾气的具体特点，认为尾气先净化后利用难度大。而直接送入电石尾气锅炉作为燃料，燃烧后再除尘大大降低了袋式除尘器设计和使用难度。同时利用了尾气潜热和显热，产生蒸汽加以利用。该技术已经在国内多家密闭炉电石生产厂家推广使用，取得了较好的经济和社会效益。 电石炉尾气净化的工艺流程分为两部分：干法净化、水洗净化。 干法净化工艺流程简述 净化气体在电石炉及净化系统全密闭的状态下生成，并且炉气的温度通过控制冷却风机的台数来调节，使炉气温度控制在220℃~280℃之间运行，否则炉气将冷却析出焦油，造成淤积管道，黏结阀门或烧损过滤器布袋等严重后果。 电石炉内产生的炉气温度为500℃~900℃，炉压0mmHg~5mmHg（0Pa~50Pa）。当过滤器工作时，灼热的炉气经过水冷烟道，温度下降到500℃左右，经一级旋风除尘器，再经三级空气

冷却器，炉气温度降为250℃~280℃，未净化的气体称之为粗气，尾气经粗气风机升压后并列进入3台过滤器中，过滤器内设置有聚四氟乙烯材料和玻璃纤维丝编织的耐高温过滤袋，将尾气中的粉尘过滤下来。 净化后的气体中粉尘含量为50mg/Nm3，在这之前，旋风除尘器及空冷器已将大颗粒粉尘滤下，从过滤器出来的气体，则称为净气。净气被净气风机送往用户做燃料燃烧，也可以送往下一工段进一步净化用于更高要求的用户使用。 从电石炉至净气风机出口的这段我们称之为干法净化。后续的进一步净化因为采用了水这一介质，我们称之为水洗净化。 水洗净化工艺流程简述 由净气风机出口送出的尾气，经过尾气总管送至喷淋塔、洗涤塔尾气与塔顶部喷下的水溶液逆流接触脱出尾气中的粉尘、焦油，并进一步降温至40℃左右，再经过气柜进行缓冲后送入罗茨风机输送给用户。 经湿法净化后的尾气可以用于热电厂的燃气锅炉代替煤粉燃烧炉气后产生蒸汽，带动汽轮机进行发电以及蒸汽的供应；也可以用于粒碱项目代替天然气加热熔岩炉。这两项技术已经在新疆天业进行使用并取得了良好的效果。一氧化碳还可以用于制作甲醇，及乙二醇等化工产品，市场前景广阔，有着客观的经济利益。 电石炉尾气净化工艺布置注意事项： 1）因为一氧化碳属于无色无味易燃易爆，有剧毒的高危气体，整个系统须保持正压以避免空气中的氧气进入系统发生安全事故； 2）因为从电石炉出来的尾气温度较高，因此输送炉气的管道上须布置自然补偿弯或者补偿装置用于消除线性膨胀应力； 3）因为在电石的生产过程中伴随有原料水分的蒸发及后续水洗净化工段水溶液中的饱和水随尾气的流动，故当温度低于水的露点时便会有液态水的析出，在管道的建设过程中需要分段的对管道进行放坡并在最低点设置排水阀定期排出管道内的水，防止积水过度，增加管道的阻力，及防止管道发生变形；

电石生产工艺流程简介

电石生产工艺流程简介 碳化钙(CaC2)俗称电石。工业品呈灰色、黄褐色或黑色，含碳化钙较高的呈紫色。其新创断面有光泽，在空气中吸收水分呈灰色或灰白色。能导电，纯度愈高，导电性愈好。在空气中能吸收水分。加水分解成乙炔和氢氧化钙。与氮气作用生成氰氨化钙。 电石是有机合成化学工业的基本原料之一。是乙炔化工的重要原料。由电石制取的乙炔广泛应用于金属焊接和切割。 生产方法有氧热法和电热法。一般多采用电热法生产电石，即生石灰和含碳原料(焦炭、无烟煤或石油焦)在电石炉内，依靠电弧高温熔化反应而生成电石。生产流程如图所示。主要生产过程是：原料加工；配料；通过电炉上端的入口或管道将混合料加入电炉内，在开放或密闭的电炉中加热至2000℃左右，依下式反应生成电石：GaO+3C→CaC2+CO。熔化了的碳化钙从炉底取出后，经冷却、破碎后作为成品包装。反应中生成的一氧化碳则依电石炉的类型以不同方式排出：在开放炉中，一氧化碳在料面上燃烧，产生的火焰随同粉尘—起向外四散；在半密闭炉中，一氧化碳的一部分被安置于炉上的吸气罩抽出，剩余的部分仍在料面燃烧；在密闭炉中，全部一氧化碳被抽出。 （一）电石生产工艺过程 烧好的石灰经破碎、筛分后，送入石灰仓贮藏，待用。把符合电石生产需求的石灰和焦炭按规定的配比进行配料，用斗式提升机将炉料送至电炉炉顶料仓，经过料管向电炉内加料，炉料在电炉内经过电极电弧垫和炉料的电阻热反应生成电石。电石定时出炉，放至电石锅内，经冷却后，破碎成一定要求的粒度规格，得到成品电石。在电石炉中，电弧和电阻所产生的热把炉料加热至1900-2200℃，其总的化学反应式为： CaO+3C=CaC2+CO+10800千卡 （二）电石炉生产工艺 1、配料、上料和炉顶布料 合格的原料由原料加工车间经计量、配料后，由斗式提升机送入电炉车间料仓内，由炉顶布料设施、固定胶带输送机和环形布料机将料送入炉顶环形料仓。炉顶布料设施按需要把炉料布入料仓，由电炉加料管分批加入电炉内。 2、电炉 半封闭电石炉是由炉体、炉盖、电极把持器、电极压放和电极升降装置等组成，是生产电石的主体设备。电炉由变压器供电，炉料在电炉内经高温反应生成电石，并放出一氧化碳气体，生成的电石由出炉口排出，用烧穿器打开炉口，熔融电石流到冷却小车上的电石锅内。 电极的压放为油压控制，采用单层油缸抱紧提升电极锥形环油缸压紧导电鄂板，电极的正常升降由四楼三台卷扬机控制，电极的升降、压放、抱紧、下料控制全部在二楼操作室按电钮控制。

密闭炉电石炉安全生产重点防范措施标准版本

文件编号：RHD-QB-K1844 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 密闭炉电石炉安全生产重点防范措施标准版本

密闭炉电石炉安全生产重点防范措 施标准版本 操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 为预防电石企业在生产过程中发生喷炉、爆炸等生产安全事故，我车间组织有关专家根据电石炉生产工艺，设备、原材料、辅助材料、产品的危险性及生产操作岗位的特点，特制定《电石炉生产技术防范措施30条》，请各生产主任、班长、各工段负责人严格遵照执行。 严格控制原料的各项指标； 把好原料关对预防喷炉事故至关重要，各企业从源头上控制好原料的各项指标，做到认真检查和化验，对不符合以下指标的原料坚决不入炉。

1、碳素材料中的水分含量 半密闭炉电石炉采用自动上料系统的，碳素材料中的水份含量≤5%，采用人工上料的，碳素材料中水份含量≤8%，密闭电石炉碳素材料中的水份含量≤2%。 2、电极糊的选用 电石生产企业使用电极糊要确保质量合格,在使用前应查看电极糊的化验单,合格后方可使用.应选择具备一定规模的电极糊企业生产的产品.电极糊粒度≤100㎜,严禁将整块电极糊直接加入电极筒内.在换季阶段,应及时调整电极糊的软化点、挥发份等指标。 3、白灰中氧化镁的含量 应尽量控制白灰中氧化镁的含量，尤其密闭炉应在1.6%以下。 4、白灰中粉沫的含量

要严格控制白灰中粉沫的含量，对粉沫含量高的白灰，必须经过筛分后方可进行投料，白灰中粉沫的含量，必须控制在3%以下。 加强设备安全管理 在生产过程中，设备设施的功能失效、设计安装的不合理、操作不当都是导致事故发生的直接原因。 5、循环水系统进水槽阀门应安装在作业人员便于操作的安全区域，且高度不宜超过1.5M。 6、电极筒上部应加装有防尘盖，并开设透气孔，以防止杂物进入电极筒，影响电极焙烧质量。 7、淘汰使用卷扬机拉运电石锅，尽可能使用自动行走牵引车拉运电石锅，牵引车要装有防倾倒设施，前后应设配重车。 8、电极压放系统，淘汰弹簧式抱紧系统，必须采用液压或气囊上、下抱紧装置，并加装限位装

电石生产工艺流程

碳化钙(CaC2)俗称电石。工业品呈灰色、黄褐色或黑色，含碳化钙较高的呈紫色。其新创断面有光泽，在空气中吸收水分呈灰色或灰白色。能导电，纯度愈高，导电性愈好。在空气中能吸收水分。加水分解成乙炔和氢氧化钙。与氮气作用生成氰氨化钙。电石是有机合成化学工业的基本原料之一。是乙炔化工的重要原料。由电石制取的乙炔广泛应用于金属焊接和切割。生产方法有氧热法和电热法。一般多采用电热法生产电石，即生石灰和含碳原料(焦炭、无烟煤或石油焦)在电石炉内，依靠电弧高温熔化反应而生成电石。生产流程如图所示。主要生产过程是：原料加工；配料；通过电炉上端的入口或管道将混合料加入电炉内，在开放或密闭的电炉中加热至2000℃左右， 依下式反应生成电石：GaO+3C→CaC2+CO。熔化了的碳化钙从炉底取出后，经冷却、破碎后作为成品包装。反应中生成的一氧化碳则依电石炉的类型以不同方式排出：在开放炉中，一氧化碳在料面上燃烧，产生的火焰随同粉尘—起向外四散；在半密闭炉中，一氧化碳的一部分被安置于炉上的吸气罩抽出，剩余的部分仍在料面燃烧；在密闭炉中，全部一氧化碳被抽出。

为规范电石行业发展，遏制低水平重复建设和盲目扩张趋势，提高资源综合利用效率，确保安全生产，进一步促进产业结构升级，依据国家有关法律法规和产业政策要求，我委会同有关部门对《电石行业准入条件》进行了修订，现将《电石行业准入条件（2007年修订）》予以公告。 各有关部门在对电石生产建设项目进行投资管理、土地供应、环境评估、安全许可、信贷融资、电力供给等工作中要以本准入条件为依据，原《电石行业准入条件》（中华人民共和国国家发展和改革委员会公告2004年第76号）同时废止。 附件：《电石行业准入条件（2007年修订）》 中华人民共和国国家发展和改革委员会 二○○七年十月十二日 附件： 电石行业准入条件 （2007年修订） 为进一步遏制当前电石行业盲目投资，制止低水平重复建设，规范电石行业健康发展，促进产业结构升级，根据国家有关法律法规和产业政策，按照调整结构、有效竞争、降低消耗、保护环境和安全生产的原则，对电石行业提出如下准入条件。 一、生产企业布局

电石生产工艺论文

电石的生成方法有氧热法和电热发。一般多采用电热发，电石的原料是生石灰和碳素元素（焦炭、无烟煤和石油等），在电石炉内依靠电弧高温熔化反应而生成电石，主要生产过程是：原料加工，配料，由电炉端的入口或管道将混合料加入电炉内。在密闭电炉中加热至2300摄氏度，一次下列反应生成电石：CaO+3C →CaC2+CO,熔化了碳化钙。从炉底取出后，经冷却，破碎后作为成品包装。反应中生成的一氧化碳则依电石炉的类型以不同方式排出：在开放炉中，一氧化碳在料面上燃烧，产生的火焰随同粉尘—起向外四散；在半密闭炉中，一氧化碳的一部分被安置于炉上的吸气罩抽出，剩余的部分仍在料面燃烧；在密闭炉中，全部一氧化碳被抽出。 关键词：电石石灰焦炭电极

1.绪论 (1) 1. 1 电石的性质 (1) 1.2. 电石的用途 (2) 2. 电石生产主要设备 (2) 2.1 电石炉的类型 (2) 2.2 埃肯电石炉 (3) 2.2.1埃肯电石炉简介 (3) 2.2.2 电炉炉体 (4) 2.2.3组合式把持器 (4) 2.2.4电极压放程序 (7) 2.2.5电路低压供电设备 (7) 2.2.6炉盖 (8) 2.2.7加料系统 (8) 2.2.8水冷却系统 (9) 2.2.9液压装置 (9) 2.2.10电炉自控系统 (9) 2.2.11碳材干燥 (10) 3. 电石生产的原料 (11) 3.1 焦炭 (11) 3.2 石灰 (11) 3.3 电极糊和电极 (12) 3.3.1电极的特性 (12) 3.3.2 电极糊 (12) 3.3.3 制造电极糊的原料 (12) 3.4 电极的烧结 (13) 4.4.1电极糊烧结过程 (13) 4. 电石生产工艺中工序流程 (13) 4.1 碳材干燥 (13) 4.2 配料站工艺流程图 (14) 4.2.1配料站物料流程图（见下页） (14) 4.2.2流程说明 (15) 4.3 电石及破碎物料流程 (16) 4.4 电石生产 (17) 总结 (21) 致谢 (22) 参考文献 (23)

密闭电石炉生产工艺及规程

25500——30000KV A电石炉生产工艺规程 一、产品说明 1、名称:学名碳化钙,俗名电石。其中含碳化钙约65-85%，其余为杂质。 2、分子式：CaC2 3、分子量：64.1 C 4、结构式：Ｃa 5、基本理化性质 C 5.1外观：化学纯的碳化钙几乎为无色透明的晶体，极纯的碳化钙结晶为天蓝色大晶体，其色泽颇似淬火钢。工业碳化钙为不规则块状体，其色泽与纯度有关，有灰色的、棕黄色的、黑色的，碳化钙含量较高时呈紫色，其新断面呈灰色，若暴露在潮湿的空气中则呈灰白色。 5.2相对密度：电石的相对密度决定于碳化钙的含量、电石的纯度越高，相对密度越小。 5.3溶解度：电石不溶于任何溶剂。 5.4溶点：电石的熔点随电石中CaC2含量而改变。纯CaC2熔点为2300℃，电石中CaC2含量一般在80%左右，其熔点在2300℃左右，CaC2含量为69%时，熔点最低为1750℃，影响电石熔点的因素取决于杂质的量和性质。如图2所示： CaC2含量(%) 图2 电石熔点与其中CaC2含量的关系 5.5导电性：其导电性与电石纯度有关，CaC2含量越高，导电性能越好，当CaC2含量下降到70-65%之间时，其导电性能达到最低值，通常比电阻约120000欧姆／厘米3。CaC2含量为94%时，通常比电阻为450欧姆／厘米3。电石的导电性能与温度也有关系，温度越高，导电性则越好。 5.6化学性质：电石的化学性质很活泼，能与多种气体、液体发生反应。 ⑴电石遇水分解成乙炔和氢氧化钙

CaC2＋2H2O=C2H2+Ca(OH)2+126.96(kJ) 该反应是在水过剩的情况下进行的。 ⑵当CaC2过剩时，则除上述反应外还有如下反应： CaC2＋Ca(OH)2＝2CaO+ C2H2 CaC2是一种强脱水剂，用饱和水蒸气分解CaC2时，也象用水分解它时一样。电石在空气中能吸收环境水份而逐渐分解，放出乙炔气。 ⑶粉状电石与氮气在加热条件下反应而生成氰氨化钙(石灰氮) CaC2＋N2→CaCN2＋C ⑷氨、氯、氯化氢、硫等在赤热或高温情况下能与电石反应。磷、砷、乙醇、浓硫酸等也都能与电石反应。 5.7组成：工业产品电石中碳化钙含量为65-85%，其余为杂质，杂质多半是制造时所使用的原材料带来的。如：CaC2含量80%的电石，其大致组成如下： CaC2 80% CaO 15% C 1% SiO2+MgO+Fe2O3+Al2O3 3.8% S 0.1% P 0.04% 6、用途 6.1粉状电石与氮气在加热时，反应生成氰氨化钙即石灰氮，石灰氮是一种优良的碱性化学肥料。石灰氮还可以继续深加工，是生产氰化物的原料。 6.2电石与水瓜生成乙炔。乙炔与氧气混合用于金属的切割焊接，乙炔高温裂解生成乙炔炭黑，可制造干电池。乙炔为有机合成的重要原料，如：乙醛、乙酸、乙烯、合成橡胶、合成树脂、合成纤维等均以乙炔为主要原料。 6.3本身还直接用于钢铁工业的脱硫剂，生产优质钢。近年来又找到了电石的许多新用途。总之，电石的用途极为广泛。 7、产品质量标准或特性 7.1电石 CaC2含量(%) 67.17-82 发气量(1/kg) 250-305(20℃)时 乙炔中PH3含量(%) ≤0.06-0.08 乙炔中H2S含量(%) ≤0.1-0.15 粒度(mm)

谈电石炉工艺操作

平衡操作 进出平衡操作就是指电石生成量与出炉量的平衡，它们对电极位置和炉内温度起着相当重要的作用。在电石生产过程中如果对炉子管理不当，往往导致炉子操作失常。一会出不来电石，一会又出得过多，造成加料量和出炉量的不平衡。只有当加料量和出炉量达到平衡时，电石炉就好操作了。密闭电石炉是自动连续加料的，炉料靠自重自由下落，但会出现粘料结壳阻碍均匀布料，外三角形成熔洞，而熔洞内无法补料，发生进出不平衡。 生产高质优产的电石，电石炉运行必须环绕高炉温进行，如果违背了高炉温，则达不到预期效果。而加料量和出炉量之不平衡是违背高炉温原则的，它不仅造成电石炉转变低炉温，而且会使电极波动不稳定。需要我们关注的是：电极的不稳定，直接造成生料进入已冶炼好的液体电石中，使电石变稠，进一步增加出炉难度，损失大量热能，使电极位置更高，被迫减少炉料投入，使炉内所有炉料变红，产生支路电流，恶化炉况。 电流由变压器输出，通过导电线路输入电极，至炉膛内一定位置产生电弧，发生热能融化炉料，反应生成电石。一般来说电极的位置适当，熔池温度就高，而电极位置太高，热量散失多，炉温就下降。通常在电极在炉内三种情况： 1．电极与炉底太近，则电极周围的坩埚壳吃料口小，炉料不易进去，这样热效率就低了。同时反应区的CO不易排出，引起喷料带出热量。所以我们在强调电 极入炉的时候并不是指强行使电极深入，那样的结果是拔苗助长。 2．电极与炉底距离适当，炉料可以经过一定的预热熔融等过程，热量得到充分利用，可达到高炉温，高产的目的。在这个时候，我们又会犯错误，那就是高度 的放松。这样的炉况给我们一个“爽”的感觉，我们一般会犯以下几个错误： （1）随意加负荷或者为了节电随意降负荷。（2）出炉痛快了不加节制，出空 为止。（3）过分追求操作电阻，烧坏炉墙。 3．电极与炉底距离过大，硬壳延长到近于炉底，出炉时炉眼很难打开，同时料面与电极端的距离又短，炉料的预热不够，还有大量生料落入熔池，电极深入炉 内很浅，因而热损失大。此时，我们要检查原料，出炉量，在很多时候需要将 炉眼内生料带出甚至干烧。如果发生这种情况说明炉子工况已经很坏。 从上面三种情况可以看出，电极控制在适当的位置是十分重要的。我们平时操作时若发现电极位置高了，就要设法让电极插下去。若发现电极位置过深了，也要设法把电极位置纠正。 当炉内的电石生成过多时，电石液位上升，其电石液体的沸腾必使电流波动，使电极位置难以稳定。如果出炉时，把电石全部掏空，就会使炉温降低，此时电极钻得很深。炉温低的电石炉，电极的波动频率而剧烈，造成操作上的困难，有时往往下一炉出不来或三相不通。此刻，电极的位置则比原来的还要高得多。 如果电极位置经常插得过深，出来的电石质量不好，我们可以适当增加一些配比，提高炉温，使电极保持适当的位置。 连续反应的电炉的料层结构大致分四个方面：（1）冷料和热料；（2）粘结料；（3）半成品；（4）液体电石。 当多加了副石灰，出现出炉过多的现象以后，料层结构则被破坏了，炉温亦下降，因此，副石灰必须控制。 反之，电炉连续几炉出不好，出炉时发粘，用圆钢捅也无法捅出电石时，电极位置也会上升。电石在高位置的时间长了，也要降低炉内温度，此时，适当降低一些配比，调整炉内积存电石的质量，使电石易于流出。电石出来后，为了稳定电极，提高炉温，可适当延长一些熔炼时间。为保持电石质量平衡，出炉量一定要控制。 正常操作投料量的多少，应当根据炉子的容量进行计算，如果正常操作投料过少，

开放电石炉工艺操作规程讲课稿

工艺文件目录 生产工艺技术管理制度 生产技术操作规程 电石生产管理流程图 操作规程 电石炉工艺操作暂行管理规定 工艺文件管理目录 一、生产管理制度 1、工艺管理制度 2、巡回检查制度 3、工艺指标管理制度 4、技术教育培训制度 5、三废治理环境保护制度 二、生产工艺管理制度 三、电石生产工艺流程图 四、操规程明细表 1、上料安全操规程； 2、绞车工安全操作规程 3、炉面工安全操作规程 4、出炉工安全操作规程 5、配电工安全操作规程 6、天车工安全操作规程 7、加电极糊岗位安全操作规程； 8、电石包装工安全操规程 9、成品库安全操作规程 10、液压系统岗位操作规程 11、炉前化验操作规程 12、机修工安全操作规程 13、制作焊接电极桶操作规程 14、电器安全操作规程 15、安全生产动火规程 16、矿热炉尾气净化系统安全操作规程 17、吊装作业规程 18、动火作业规程 19、设备内作业规程 20设备酸洗操作规程 电石炉工艺参数 电炉变压器：HCSSPE-16500KVA/35KV 额定容量：16500KVA 额定电压：一次35000V，二次132-176V 额定电流：一次243-272A，二次64368-54127A 电极直径：Ф1010mm

极心圆直径：Ф2700mm 炉膛直径：Ф6500mm 炉膛深度：Ф2300mm 炉壳直径：Ф8000mm 中宁兴鑫冶金制品有限公司

电石生产工艺流程 配比 根据生产不同级别电石产品，白灰（CaO）和焦碳（C）按一定比例混均加入矿热炉内，通过电极把电能转化成热能来满足生产CaO2所需热量，使白灰和碳在炉内充分反应当成CaO2（电石），由炉口把成品电石流入电石锅内拉出，冷却后破碎、包装、销售。 白灰：粒度5-40mm CaO≥90% 生碳<5% <5% 沫子<3% 焦碳：粒度5-25mm ≥82% 灰份<10% 挥发份<10%子水份<15% 电石变量：优极品≥305t/kg 一极品≥295 t/kg 二级品≥285t/kg 三极品≥275 t/kg 学兼优合格品<275 t/kg

电石生产工艺流程简介

. 电石生产工艺流程简介 碳化钙(CaC2)俗称电石。工业品呈灰色、黄褐色或黑色，含碳化钙较高的呈紫色。其新创断面有光泽，在空气中吸收水分呈灰色或灰白色。能导电，纯度愈高，导电性愈好。在空气中能吸收水分。加水分解成乙炔和氢氧化钙。与氮气作用生成氰氨化钙。电石是有机合成化学工业的基本原料之一。是乙炔化工的重要原料。由电石制取的乙炔广泛应用于金属焊接和切割。生产方法有氧热法和电热法。一般多采用电热法生产电石，即生石灰和含碳原料(焦炭、无烟煤或石油焦)在电石炉内，依靠电弧高温熔化反应而生成电石。生产流程如图所示。主要生产过程是：原料加工；配料；通过电炉上端的入口或管道将混合料加入电炉内，在开放或密闭的电炉中加热至2000℃左右，依下式反应生成电石：GaO+3C→CaC2+CO。熔化了的碳化钙从炉底取出后，经冷却、破碎后作为成品包装。反应中生成的一氧化碳则依电石炉的类型以不同方式排出：在开放炉中，一氧化碳在料面上燃烧，产生的火焰随同粉尘—起向外四散；在半密闭炉中，一氧化碳的一部分被安置于炉上的吸气罩抽出，剩余的部分仍在料面燃烧；在密闭炉中，全部一氧化碳被抽出。（一）电石生产工艺过程 烧好的石灰经破碎、筛分后，送入石灰仓贮藏，待用。把符合电石生产需求的石灰和焦炭按规定的配比进行配料，用斗式提升机将炉料送至电炉炉顶料仓，经过料管向电炉内加料，炉料在电炉内经过电极电弧垫和炉料的电阻热反应生成电石。电石定时出炉，放至电石锅内，经冷却后，破碎成一定要求的粒度规格，得到成品电石。在电石炉中，电弧和电阻所产生的热把炉料加热至1900-2200℃，其总的化学反应式为： CaO+3C=CaC2+CO+10800千卡 （二）电石炉生产工艺 1、配料、上料和炉顶布料 合格的原料由原料加工车间经计量、配料后，由斗式提升机送入电炉车间料仓内，由炉顶布料设施、固定胶带输送机和环形布料机将料送入炉顶环形料仓。炉顶布料设施按需要把炉料布入料仓，由电炉加料管分批加入电炉内。 2、电炉 半封闭电石炉是由炉体、炉盖、电极把持器、电极压放和电极升降装置等组成，是生产电石的主体设备。电炉由变压器供电，炉料在电炉内经高温反应生成电石，并放出一氧化碳气体，生成的电石由出炉口排出，用烧穿器打开炉口，熔融电石流到冷却小车上的电石锅内。 电极的压放为油压控制，采用单层油缸抱紧提升电极锥形环油缸压紧导电鄂板，电极的正常升降由四楼三台卷扬机控制，电极的升降、压放、抱紧、下料控制全部在二楼操作室按电钮控制。 '. . 电炉由变压器供电，炉料在电炉内经高温反应生成电石，并放出一氧化碳气体，生成的电石由出炉口排出，用烧穿器打开出炉口，熔融电石流到冷却小车上的电石锅内。 出口炉设有挡屏和电弧打眼架，出炉口的上方设有排烟罩，用通风机抽出出炉时产生的烟气。 3、电炉冷却、破碎及包装 熔融电石在电石锅内用顶车机拉至走廊或包装间进行冷却，电石砣凝固后，用桥式吊车和单抱钳将电石砣吊出，放在铸铁地面上冷却，冷却到适度后将电石破碎到合格粒度，然后分等极进行包装，送入成品库。

33000KVA密闭电石炉生产工艺规程

33000KVA密闭电石炉生产工艺规程 编制：电石项目处 审核： 批准： 20年月

目录 一、范围 二、规范性引用文件 三、产品说明 四、原材料技术要求 五、生产原理 六、生产工艺操作 七、开炉和停炉 八、正常生产的工艺条件 九、产品消耗量及产品产量 十、三废治理及环保措施 十一、事故紧急停产原则 十二、安全生产基本原则 十三、生产工人应遵守的技术文件 十四、33MVA电石炉主要设备技术参数十五、工序安全注意事项

33000KVA密闭电石炉生产工艺规程 一、范围 本规程阐述了33000KVA密闭电石炉的基本生产原理和操作方法。 本规程适用于33000KVA密闭电石炉工序。是33000KVA密闭电石炉工序工程技术人员、管理人员和操作人员从事电石生产的技术性指导文件。 二、规范性引用资料 《电石生产及其深加工产品》.熊谟远编著.化学工业出版社出版发行.1989年6月第一版 2001年6月北京第二次印刷。 三、产品说明 1、名称:学名碳化钙,俗名电石。其中含碳化钙约65-85%，其余为杂质。 2、分子式：CaC 2 3、分子量：64.1 C 4、结构式：Ｃa 5、基本理化性质 C 5.1外观：化学纯的碳化钙几乎为无色透明的晶体，极纯的碳化钙结晶为天蓝色大晶体。工业碳化钙为不规则块状体，其色泽与纯度有关，有灰色的、棕黄色的、黑色的，碳化钙含量较高时呈紫色，其新断面呈灰色，若暴露在潮湿的空气中则呈灰白色。 5.2相对密度：电石的相对密度决定于碳化钙的含量、电石的纯度越高，相对密度越小。 5.3溶解度：电石不溶于任何溶剂。 5.4溶点：电石的熔点随电石中CaC 2含量而改变。纯CaC 2 熔点为2300℃，电石 中CaC 2含量一般在80%左右，其熔点在2300℃左右，CaC 2 含量为69%时，熔点最 低为1750℃，影响电石熔点的因素取决于杂质的量和性质。 5.5导电性：其导电性与电石纯度有关，CaC 2 含量越高，导电性能越好。电石的导电性能与温度也有关系，温度越高，导电性则越好。 5.6化学性质：电石的化学性质很活泼，能与多种气体、液体发生反应。 5.6.1 电石遇水分解成乙炔和氢氧化钙

完整版电石生产工艺

一、电石的生产工艺电石生产方法有氧热法和电热法。一般多采用电热法生产电石，即生石灰和含碳原料（焦炭、无烟煤或石油焦）在电石炉内，依靠电弧高温熔化反应而生成电石。生产流程如图所示。主要生产过程是：原料加工；配料；通过电炉上端的入口或管道将混合料加入电炉内，在开放或密闭的电炉中加热至2000 C左右, 依下式反应生成电石：CaO+3&CaC2+C 0。熔化了的碳化钙从炉底取出后，经冷却、破碎后作为成品包装。反应中生成的一氧化碳则依电石炉的类型以不同方式排出：在开放炉中，一氧化碳在料面上燃烧，产生的火焰随同粉尘—起向外四散；在半密闭炉中，一氧化碳的一部分被安置于炉上的吸气罩抽出，剩余的部分仍在料面燃烧；在密闭炉中，全部一氧化碳被抽出。 化学方程式：CaC2+2H 2O=Ca（OH）2+C2H 2 电石工业诞生于19 世纪末，迄今工业生产仍沿用电热法工艺，是生石灰 （CaO）和焦炭（C）在埋弧式电炉（电石炉）内，通过电阻电弧产生的高温反应制得，同时生成副产品一氧化碳（CO）。 电石生产的基本化学原理CaO + 33CaC 2+ CO 式中可见电石生成反应中投入的三份C，其中二份生成CaC2，而另一份则形成CO， 即消耗了1/3 的炭素材料. ⑴ 石灰生产 生石灰（CaO）是由石灰石（CaCO3）在石灰窑内于1200C左右的高温煅烧分解制得： CaCO3f CaO+CO2 ⑵ 电石生产 电石（Ca C2）是生石灰（CaO）和焦炭（C）于（电石炉）内通过电阻电弧热在1800?2200 C的高温下反应制得： CaO+3C^ CaC 2+CO 电石炉是电石生产的主要设备，电石工业发展的初期，电石炉的容量很小，只有100?电石行业是一个高耗能、高污染的行业。在原材料的运输、准备过程及生产的过程中都