基于密闭式电石炉开炉方法的探讨赵志强

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年2期   作者:赵志强
[导读] 随着我国经济水平不断的提升,我国对乙炔产品的需求量不断的增多
        摘要:随着我国经济水平不断的提升,我国对乙炔产品的需求量不断的增多,使得我国电石产品发展越加迅速,为电石产业带来了更多的经济效益。由于电石产业属于高耗能产业,生产设备相对较小,不过在能源的利用率中存在着一定的差别,而且密闭式电石炉开炉方式在使用的过程中,存在出炉困难以及耗时长等问题。因此,本文以新疆天业密闭式电石炉开炉的方法进行分析,从而解决出炉困难以及耗时长问题。
关键词:密闭式电石炉;开炉方法;电极焙烧

前言:虽然我国地域较为辽阔,所开放的资源较多,但是由于我国人口众多,人均能源占有量相对较少,导致我国能源出现日益紧缺的问题。在电石生产过程中,由于消耗的能源较多,与我国提倡节能减排以及环保背道而驰。因此,为了能够满足我国国情的需求,我国电石产业逐渐转变为密闭式电石炉生产,在2011年,我国新疆天业集团就已经采用炉气作为碳一化工原料,从而实现了炉气作为碳一化工原料,为我国密闭式电石炉开炉方法奠定了基础。
一、电极焙烧
(一)电极糊的烧结过程
        电极焙烧也被称为电极糊的烧结。在电极糊烧结的过程中,由于炉内的温度逐渐升高,使得电极糊中煤沥青被温度所熔化,从而进行分解,最终达成碳化的效果。电极糊的烧结主要分为三个步骤。第一,低温软化过程。电极糊在低温软化的过程中,温度能够达到74℃左右。不过在电石炉内温度逐渐升高的过程中,电极糊也会由于温度的影响,不断软化。为了能够将电极糊内部煤沥青全部软化,那么就必须使电石炉内部的温度达到200℃,并且由固体形态逐渐变为塑性形态。第二,化学变化。当电石炉内部温度超过200℃,并在700℃以下,那么电石炉内部的煤沥青将会全部分解,逐渐形成气化状态,在温度特定的情况下,电石炉内部所剩余的杂物将会逐渐形成碳化,电极糊的状态也发生了变化,在温度影响下由塑性形态转变为固体形态。第三,高温烧过程。当电石炉内部温度达到800℃后,颅内所剩余的杂物将会被挥发,并排出炉外。当电极在烧结的过程中,导电性的增加,使得所产出的物质形成坚硬的固体,而电极温度也到了1000℃左右。
(二)焙烧后电极的性能要求
        为了能够减少电极筒所产生的“过负荷”,导致线路“软断”故障的频率次数,所需要的电极要具备电阻率小的特性。在通电的过程中,在减少电能消耗的同时,也能够减低线路的温度。另外,在电石炉生产时,由于温度过高,电石炉需要在控制自身重量的同时,还要承受内部电石或者原材料的冲刷与侵蚀,避免造成物料崩塌,从而确保电石炉能够在机械设备与电器设备符合的影响,电极依旧能都正常运行。而且电极还需要具备抗氧化性:由于在生产过程中电极的工作来那个段需要不断地消耗电能,因此工作人员需要不断地对电极进行更换,还要保证电极要具备气孔率,从而能够保证在高温的状态下,减低电极氧化消耗速度。
二、探究密闭式电石炉开炉方法
(一)一步法开炉方法
        一步法开炉法不仅是将电石炉进行烘炉,而是在进行烘炉处理的同时,能够直接对电石进行冶炼。

第一,在电石炉内部的地测铺放焦炭,并在焦炭的中间位置,铺设木材堆以及出流道,木材堆以及出流道之间安放成品导电柱,并且控制导电柱的位置,使电极与导电柱的位置能够相互对应,最后在电石炉体的内部,投放入混合料,混合料覆盖在木材堆和出流道上方,并开启电源,使得电石炉电极进行供电,在温度的作用下,木材堆和出流道实现碳化,并将电石炉内部的覆盖层下反原料,进行熔化和冶炼,当原料被冶炼后,使用吹氧工序,将电石炉出炉口打开,将电石排出电石炉后,从而结束了电石炉开炉过程。
(二)电石炉开炉方法——以新疆天业集团为例
(1)电石炉装炉
        新疆天业是我国电石乙炔法聚氯乙烯生产的最大企业之一,该企业内部具有26台40 500KVA密闭式电石炉,并在多年经验的累计当中,总结出了快速和节能的电石炉开炉方法。首先,在电石炉开炉时,工作人员需要对电极进行焙烧,在制作电极筒时,需要采用封闭电极端头,并在电石炉内部的低端在装入电极,并与电极筒进行对接。其次,对电石炉进行装炉。在电石炉内部电极与出炉口位置中,需要砌筑电石溢流通道,并且内径需要达到200mm。另外,在通道内放置圆木,圆木的长度要长于电石炉,并且需要以黄泥或者电极糊粉末的拌合物,涂抹在圆木与出炉口之间,确保电石炉密封状态。而且需要在电石炉内部装置圆柱筒,并将焦炭填满圆柱筒中,最后,在,将碳素材料与石灰的混合料铺设在电石炉底部,并将其合理的进行部分,促使电石炉内部混合料层呈现碟子型。
(2)送电开炉
        在电石炉进行开炉工作前,需要对电极端头的距导进行调整,保持与电柱之间的距离,并且在三相电极端头,需要与导电柱距离保持相同,还需讲电石炉的变压器侧接线星形接法进行对接,从而开启开关,对电极进行焙烧,提升温度。在送电后,对三相电极进行下降,在产生电流后,将电极电流稳定在2KA左右。在电石炉稳定运行后,将变压器档位进行调整,提高电流,当电石炉运行时间达到35小时后,变压器档位也需要提升到30档,电流达到82KA后,完成电石炉出炉的第一道工序,在出炉期间内,需要将电极电流保持82KA以内,从而确保电石炉继续运行。在出炉后,电石炉需要在电流达到82KA的情况下,稳定运行30分钟,从而将变压器的一次侧接线进行更改,形成三角形接法。当电石炉接送电后,工作人员需要将电极电流控制在 45KA,并且电石炉的运行时间需要达到两个小时。此后,增加电极电流,变压器档位再一次进行调整,确定电极电流达到58KA后,电石炉继续保持运行,最终电极电流92KA后,停止提升电机电流,并确定变压器档位,从而使电石炉正常生产,从而开炉过程结束。
结论:在40 500KVA密闭式电石炉的应用中,电石炉开炉耗时低以及能源消耗大的问题得到了解决,不但操作方式难度降低,而且降低了成本,实现了节能减排,安全环保。
参考文献:
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[2]王明武. 关于半密闭式电石炉烟气治理设备选择与实践的探讨[J]. 化工管理, 2016, 000(030):197.
[3]孔祥武, 刘华, 杜如铁, 10万t/a密闭式电石炉及炉气干法净化装置简介[J]. 中国氯碱, 2011, 000(010):12-15.
作者简介:赵志强,男,汉族,出生年月1985.9.19,天辰电石设备科副科长,从事天辰电石设备管理工作。
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