李卫东
陕西新元洁能有限公司 陕西省榆林市 719400
摘要：电石炉借助高温熔化炉料，炉料经反应后生成电石，面对高达2000℃的高温，电石炉容积内应具有充足的反应空间，为迎合节能降耗时代主题，需针对电石炉电耗偏高问题展开应对处理。基于此，本文从原料及操作两个方面展开电石电耗偏高原因分析，并有针对性地提出优化解决措施，旨在解决电石炉高电耗问题，促进电石生产行业可持续发展。
关键词：电石炉；电耗偏高；原因分析
引言：《电石单位产品能源消耗限额（GB 21343-2015）》中指出，电石生产装置单位产品能耗先进值需≤3050kW·h/t，为确保电石生产活动满足限额规定，应对电耗偏高问题展开应对处理，而引发电石电耗偏高的因素较多，但主要分为两大类，即由原料、操作引起的电耗偏高问题，由于产生电耗偏高问题的原因不同，展开处理时，应根据具体原因展开专项处理。
一、电石电耗偏高原因分析
（一）原料方面原因
1.白灰生过烧
白灰生烧量与碳酸钙含量成正比，当白灰生烧量增大时，需额外电耗对碳酸钙进行分解，以此可引发电耗偏高现象，此外，相较于正常白灰，生烧白灰偏重，可对炉料配比产生影响，过烧白灰偏轻，而过烧白灰结构致密、活性度较低，可影响电石炉内反应情况。白灰生过烧≤8.5%时对电石电耗无影响，但在实际电石生产工作中，白灰生过烧控制情况仍有待提高。
2.杂质含量高
石灰石内易存在氧化镁、氧化铝、氧化铁、氧化硅等杂质，杂质进入电石炉内将引起大量电耗，在高温条件下，杂质将与炉料内兰炭进行还原反应，生成单质镁、铝、铁、硅，在生产过程中，还原反应所生成的单质将损坏炉墙，在引起电石炉内料面板结问题，对电石生产造成阻碍。
3.白灰活性低
白灰活性可影响电石炉内反应能力，白灰活性高则意味着炉料熔化速度快，缩短电石生成时间，使电石反应稳定连续进行，而低白灰活性则意味着，炉料进入电石炉后反应速度慢，电石炉内产生熔化不均衡现象，料层结构混乱，使电石炉内出现反复性操作，严重降低电石生产效率，并造成较高电耗。
4.兰炭灰分高
兰炭灰分由氧化物构成，氧化物在电石炉内将被还原，还原反应发生时将产生额外电耗，根据电石生产经验，兰炭灰分每增加1%将额外产生50~60kW·h电耗，由此可见，兰炭灰分高为造成电石电耗偏高的因素之一，制定优化解决方案时应将该因素考虑在内[1]。
5.焦粉粒度高
焦粉粒度与电阻率成反比，即焦粉粒度越高则电阻率越小，此时电极不易插入，产生电石上抬现象，造成支路电流升高、电耗增加的现象，导致电石炉内状态不稳，因此为控制电石电耗，需加强对焦粉粒度的控制，按电石企业窑型烘干兰炭，以此起到控制焦粉粒度的效果。
（二）操作方面原因
生产人员对电石出炉频次、出炉时间的非规范操作可引起电耗偏高现象，导致出炉时产生过多热损失，并未将电石显热回收加以利用，继而造成额外电耗。在日常生产操作中，电极插入深度的不稳定导致电耗呈波动情况，且由于电极插入过程的非可视化，导致生产人员无法准确控制电极插入深度，以此造成部分电量损失，不利于电耗整体控制。料面处理不当将无法严格控制石灰石内杂质，并对料面平整度造成影响，而杂质的增多导致电耗量上升，需在后续管理中加强重视。若在电石生产期间过多停电，辅机在启停期间运行将造成额外电耗，且电耗量与停电时间、停电次数成正比。
二、电石电耗偏高优化解决方案
（一）原料问题处理措施
1.白灰生过烧管控
白灰生过烧造成了额外电耗，为优化解决电耗偏高问题，需加强对白灰生过烧现象的管控，在电石生产作业中增设取样工作，采用水溶法化验白灰生过烧率，尽可能将白灰生过烧率控制在8.5%以下，控制过程应循序渐进，逐步降低白灰生过烧率。在实际解决管控期间，首先，应调整白灰窑供气方法，将电石炉产生量作为白灰窑运作依据，优化白灰窑产量，采用气烧白灰方式，尽可能降低电耗，此外若在生产期间因多台电石炉异常而停运时，需打开煤气掺烧阀，进行短时间尾气掺烧[2]。其次，在上料系统运行正常基础上，应通过上料系统给料，以此保障石灰石稳定供应，若上料系统异常，需将石灰石零散运至料场，进行滚筛上料，严格控制上料过程，避免砂石杂质进入白灰窑。再次，在电石生产阶段，由专人负责统计白灰生过烧率，将其作为电石企业生产活动管控指标。最后，加强对白灰窑窑膛温度、煤气热值、煤气压力的重视，从频次、温度两方面优化出料方案，增设生过烧石灰筛分岗位，通过控制白灰生过烧量降低电耗。
2.加强石灰石质量管控
降低石灰石内杂质占比将有效控制电石电耗，因此在制定电石电耗优化解决方案时，应严格把控石灰石入库质量，根据电石生产要求细化石灰石杂质指标，制定详细的杂质检验流程，全面提高石灰石质量，起到控制电耗的效果。除此之外，可采用自动取样、制样、混样装置，确保石灰石样品均化缩分后化验其成分，了解石灰石是否存在杂质，混样超标不可入库，从材料源头控制电石生产质量，并起到降低电耗的效果。
3.控制白灰活性
电石生产行业双膛窑、套筒窑等常见窑型可将白灰活性稳定在340~360N-HCl，为提升白灰活性，电石企业应加强对窑温的控制，使白灰窑稳定运行，确保热值稳定、尾气充足，定期清理窑内通道积灰，营造良好生产环境。除此之外，从石灰石粒度、含面率指标、石灰石杂质等方面展开质量检查，白灰质量合格后方可应用到电石生产活动中。
4.控制灰分指标
为实现电耗控制目标，需将兰炭灰分指标控制在7%以下，高效落实兰炭烘干工作，按批次化验不同粒度时的兰炭灰分，明确自身兰炭灰分指标范围，同时严格控制兰炭入炉粒度比例及块煤灰分指标，将块煤入场粒度控制在3~8块范围内，以此控制电石炉内灰分指标，消除因灰分超标造成的额外电耗。
5.调节焦粉粒度
根据电石企业实际生产情况设定不同小料、中料配比，形成多种配比方案，依次按配比方案掺用入炉，将焦粉粒度、生产情况、电耗数据详细记录，分析对比配比方案结果，经综合分析后获得符合电石企业情况的最佳配比方案。除此之外，于圆盘给料机前增设压球装置、筛分装置，补充焦粉粒度筛选方法，以此调节焦粉粒度，降低因焦粉粒度引起的电耗偏高问题。
（二）操作问题处理措施
由电石出炉操作不当引起的电耗偏高问题，需结合电石企业实际生产情况稳定出炉频次，合理分配时间，此外应加强电石显热回收，将显热收集再次利用到电石生产程序中，如兰炭烘干作业中。为实现电耗控制目标，应引入电极插入深度在线测量技术，运用先进技术实现电石炉电极的自动化管理控制，并可实现可视化管理，提高电石生产管理有效性，除此之外，应严格检查入炉原料粒度，确保电极插入深度处于规范化范围内[3]。针对料面处理不当问题，可引入自动料面处理设备，根据电石企业实际生产情况设置料面处理频次，将氧化镁等杂质清除出石灰石，构建净化清灰系统，最大程度降低电石生产电耗。为避免停电造成额外电量消耗，应加强对电石生产过程的监管，生产人员不可随意停电，需生产过程出现故障问题需停电操作，需与上级汇报后方可执行。
结束语：综上所述，为进一步提高电石电耗偏高问题处理效果，应从诸多原因中分析出具体影响因素，并根据具体原因展开处理解决，有针对性地进行预防，逐步厘清电耗问题产生原因，采用分层处理方式，结合电石生产企业具体经营发展情况落实电耗管控措施，将电石炉电耗控制在规范指标内，以电耗为切入点，降低电石生产企业运行成本，实现经济收益增长。
参考文献：
[1]庄国新,陈建业,马兴忠等.电石生产过程中的节能方向[J].化工管理,2020(30):57-59.
[2]李世强,曾宪军.浅谈降低电石炉电极糊消耗的措施[J].云南化工,2020,47(04):188-190.
[3]刘红光.浅谈电石生产企业的节能降耗[J].中国金属通报,2019(05):180+182.