［摘 要］ 针对电石炉前设备，如电石锅、出炉小车、轨道等在运行过程中存在的故障率高且安全性能低等问题，分析了出炉小车结构、材质及现场环境，并制定了改造方案，降低了炉前设备单位时间内发生失效的概率，在此基础上使电石炉前设备结构设计方法中，用来以反映结构安全程度的系数不受侵犯和破坏，创造了非常可观的经济效益，并最大限度地利用有限的资源满足社会上人们日益增长的物质文化需求。
关键词：电石炉；炉前设备；技术改造
某集团股份有限公司成立于 2004 年 4 月 15 日，凭借资源、集团所具有的产业结构调整进行整体布置和规划，把循环产业链、区位和体制等优势，实现了煤盐资源就地转化。实现了在能源开发之后，将能源输送到既定需求地并收取足够的补偿费用或者就地延长能源产业链以提高本地能源的产业附加值，尽可能地把本地能源优势转化为产业优势、经济优势、竞争优势和发展优势，实现能源清洁、高效和可持续利用的资源利用方式。
集团发展能源转换的目标是尽可能将本地能源的利益转化为工业，经济竞争和发展利益，以保持本地能源的清洁，高效和可持续性。以实现使用达到最大化。通过能源原地转换，它使能源生产地区不可能并且尽可能地垄断能源开发的利益。努力将该地区的能源利益转化为工业，经济，竞争和发展利益。此外，现场能源转换的使命是实现对本地能源的清洁，高效和可持续利用，以及过去现场能源转换。这对当地生态环境产生不利影响的情况低，不可持续的能源使用需要改变。此外，现场能源转换是能源开发与能源利用之间的工业联系。能源开发之前不能进行能源原位转换，因为能源原位转换首先需要能源。最终使用能量后，无法进行现场能量转换，因为必须计划现场能量转换。
伴随能源转化形成了 110 万 t／a 聚氯乙烯、80 万 t／a 离子膜烧碱、4 ×125 MW 热电、220 万 t／a 新型干法工业废渣制水泥、 50 万 t／a电石的生产能力。 每年可直接转化原盐 135 万 t、电石 165 万 t。 其中生产原料之一的电石（CaC2）主要由其某化工有限公司电石分厂提供，每日运输电石1 300 t。 这种原料自产自用生产组织和技术系统的形态和运作方式，有力地保障了社会生产经营活动时所需要的各种社会资源，并维系国民经济运行及市场主体生产经营过程中所必须具备的基本因素，同时在行业市场竞争中占有一定优势。
1 改造背景
目前，电石炉出炉设备（电石锅、出炉小车、轨 道等）故障频繁，主要表现为电石锅开裂、烧穿，出 炉小车车架、轴、轴承座损坏严重（每月平均不同程 度损坏的出炉小车 62 辆），及轨道变形等，严重影响电石生产。
2 技术改造难点、创新点
（1）难点。
电石炉周围环境温度较高，尤其是出炉口周围， 正常情况下也在 200 ℃左右，每辆车流满电石约 用时 5 min，且伴有喷料现象，造成炉嘴正下方轨道 积累刚出炉的高温电石，使得出炉小车至少 5 min 处于高温环境下（见图 1）。
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（2）创新点。
根据出炉小车结构，通过受力分析优化性能，使电石炉达到高效利用；依据现场实际环境、工艺要求将设计目标参数化，不断的调整设计变量，使得设计结果不断接近初预定的目标值，使电石炉达到安全、稳定生产。
3 技术改造过程
3．1 电石锅技术改造
将电石锅形状由方锥形改为圆锥形，厚度由 60 mm 改为70 mm，材料由耐热铸钢改为 HT250，优化 各方面参数，提高使用性能。
3．2 出炉小车技术改造
（1）将轴长度由原来的 1 178 mm 缩短为 1 020 mm，车轮间距暂时不变，此时轴承座距离出炉小车 外侧表面长度约 90 mm（缩回），轴承座距离车轮长 度约 40 mm（技改前约 100 mm），且在车架原轴承座位置焊接带角度的挡板，保护轴承座（当电 石喷料或溢出时，高温电石不会直接落在轴承座上， 而是顺沿挡板掉落在轨道内，见图 2）。
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（2）将原轴分割为两段，使得出炉小车 4 个车 轮独立工作，且轴承座改为不安装轴承的座子，每辆 小车可节省 4 盘 6310 轴承；另一方面，若有其中一 个轮子不转动，也不影响另外 3 个轮子的转动，使用率大大提高（见图 3）。
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（3）在车架上表面焊接一个座框，框内铺设耐 火砖，并在底部装入一层防火沙，其作用是：①增加电石锅在保持其计量需求下放置的特性随时间恒定的能力；②当电石漏出、溢出时落在防 火沙上，避免与车架直接接触造成损伤；③电石出锅 时温度较高，避免了电石锅与小车的直接接触，以免 小车高温后发生车架变形故障（见图 4）。
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（4）将原来12 mm 厚度的小车架子改为6 mm， 减轻自身质量；另一方面，改变小车架子镂空形式， 将正中心空心设计，防止电石锅底烧穿直接对车架 造成损坏，且将轴承座由外侧改为内侧（见图 5）。
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3．3 出炉轨道改造计划
（1）将轨道提升 200 mm，提升后的性能预测在以下几个方面： ①减少轨道、出炉小车、车轮、轴承（座）的损坏；②炉嘴与电石锅垂直方向彼此相隔的距离不足，需要将炉嘴出炉 口垂直方向缩短至少 200 mm；③出炉小车在运行过程中稳定性降低，电石出锅或行车移动电石锅时操作 不当会造成出炉小车翻车现象。
（2）在炉眼正对面增加与炉嘴类似的反向装 置，使喷出来的电石顺着装置流入电石锅内。
4 总结评价
（1）通过目前的技改，出炉小车故障数量由62辆／月降低至30辆／月，减少32辆／月，每年可创造经济效 益为：出炉小车轴 Ф65 ×1 040（单价 251 元／根），2 × 251 ×32 ×12 ＝19．28 万（元）；6310 轴承（单价 120 元）， 4 ×120 ×32 ×12 ＝18．43 万（元）；车轮 370 ×120 ×120 （每辆约损坏2 个，单价 379．3 元），2 ×379．3 ×32 ×12 ＝29．13 万（元）。 每年共计可节约66．84 万元。
（2）目前已不使用整体采购出炉小车，而是采购各部件———车架＋轴＋轴承座 ＋轮子，然后自行 组装。 同时也可以废物再利用，如长轴磨损后可以再加工为短轴使用，对于拆卸下来完好的轮子可以 再使用。 整体采购一辆出炉小车约为 10 047 元，采购部件自行组装成本约为 2764．8 元，一辆出炉小 车可节约 7 282．2 元，6 台电石炉共计约 200 辆出炉 小车，可一次性节约 200 ×7 282．2 ＝145．64 万（元），有助于缓解资源紧张局面，同时改造后可以解决净化系统排灰和扬尘的问题，减轻了现场工作人员的劳动强度，改善了工作环境。
（3）目前技改一、技改二、技改四相结合使用创 造效益最大。
（4）技改三由于整个车身质量较大，增加卷扬 机牵引力，存在较大事故发生隐患，适合于电石锅不落地符合现代运营需求的生产管理方式。
以上技改的社会、经济效益非常可观，值得在行业内推广、借鉴使用。
结语
集团的大多数设备陈旧，技术老化，工艺落后，需要进行技术改造。技术改造对增强企业活力和提高经济效益，对我国的经济振兴起到很大作用。本文针对电石锅、出炉小车、轨道等在运行过程中存在的故障率高且安全性能低，致使列管频繁堵塞、系统排灰不畅的问题，经过深入、详细的现场跟踪、测量和计算，对问题症结进行了深入剖析，从根本上解决了存在的问题，并且取得了良好的经济收益和社会效益。
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