李金仁
中盐内蒙古化工股份有限公司电石厂 内蒙古 750336
摘要：电石俗称卡石。电石的分子式为CaC2，分子量为64.10。其工业产品为灰色、黄色、棕色或黑色固体，其中紫色最为丰富。一般来说，电石是指在电炉中以2，000℃加热的热和生焦形成的工业电石。除了大多数电解质外，电石还含有少量其他杂质。
关键词：化工设计；电石炉；工艺流程；生产设备；
前言
近年来，我国电石生产技术的使用稳步提高。从国外发展的角度来看，木炭生产主要使用封闭式窑，大大提高了生产力，减少了能源消耗。但是，大多数电炉仍然开着。开放式电炉作为我国使用的传统设备是不可避免的但是，鉴于当前的经济发展，传统的电石炉在市场上没有竞争力，因此生产密闭电石炉是当前的趋势。
一、电石炉生产原理
1.碳化钙的反应机理
电石是用耐热电弧炉中的热炭制成的。作为工业生产的一部分，煤是由石灰石和碳材料的混合产生的，有两种方式；第一种方式:氧化钙和碳首先在高温下反应；
CaO+C=Ca+CO (1)
钙蒸汽同固态碳又发生如下反应∶
Ca+2C=CaC2 (2)
反应是一种二元系统，其中有两种气体，即气体状态下的Ca和CO。反应状态不仅取决于温度，而且取决于气体中钙和一氧化碳之间的任何压力值。只有在钙蒸气压力高、一氧化碳压力低的情况下，才能在低温条件下形成氯化钙。第二种方法:随着材料下降，温度会升高。钙和氧化钙在达到适合其成分的温度时，迅速熔化成氯化钙和高热氧化钙。当氯化钙含量约为20%，温度约为2，000 c时，会发生以下反应:
CaO+3C=CaC2+CO (3)
伴随着振动现象，反应迅速发生，熔解物质中的CaC2成分迅速增加，电炉电极下端形成反应区。在该区域，最终反应与原料成比例，氯化钙扩散到窑底并释放出来。电极所需的热量在整个反应阶段产生，电极产生的电弧和电流由炉内材料产生的电阻提供。
2.关于电石炉电气理论
矿热炉的基本电气原理类似于灯泡。电力通过电阻式介质传输。根据第一焦耳定律，电能可以转化为热能，但电炉的电阻不是欧姆。除了电阻，还有感应和电容器。因此，在电阻和电感耦合电路中，既有能量消耗，也有能量转换。电阻z阻抗、电阻r和电感x之间的关系，在电阻电路中，由电源产生的所有能量都由电阻消耗。也就是说，抵抗会吸收主动力。在感应电路中，感应不消耗能量，能量在感应和电源之间交换，即感应吸收无功。在电阻和电感串联电路中，既有能量消耗又有能量转换，因此既有有功功率p又有无功功率q，它们与表观功率s的关系可以用图表示。
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二、生产原材料
1.石灰
石灰是生产封闭式电炉的重要原料，其生产选择对于保证封闭式电炉的高质量生产具有十分重要的因素。在一些生产工艺中，原煤的氧化镁含量相对较高，可能会破坏封闭式电石炉。特别是，生产过程中的电力消耗和焦炭消耗增加，导致产品开发时粘度增加。此外，在使用石灰时，除了含氧化镁外，还可能对封闭式电炉产生重大不利影响，生热也可能对封闭式电炉产生严重不利影响。由于生热性质不稳定，其正常性能也不能保证。与此同时，与氧化镁一样，用电量也在增加，造成排放困难，难以保证质量。上述石灰在生产过程中对生热和氧化镁敏感。因此，在特定的生产过程中，生产单位必须注意控制热颗粒的大小，并加强反应的接触面。但是，在选择石灰石粒度时，应考虑电石炉的容量。
2.焦炭
在目前炼铁厂的生产过程中，选材一般是在公司控制下进行的，但炼焦的生产和使用是在公司以外购买的。因此，在生产过程中选择焦炭不符合实际需求，严重影响封闭式电炉的生产。具体而言，焦炭的湿度和粒度在公开生产后增加了电力和碳的消耗，从而降低了焦炭生产的可持续性主要影响是内部生产材料的崩溃，造成材料浪费，影响石灰石原料的使用，影响正常生产。因此，在具体生产过程中，为了保证封闭式电炉的正常生产，在焦炭外包过程中，可以选择符合实际需要的合理粒度。焦炭粒度如果密度过高，可能会增加电力生产并造成排放困难；但是，如果粒子大小太小，则不容易反应并破坏正常反应的层结构。因此，封闭式电炉焦炭的原料选择必须严格控制在合理的限度内。
三、电石炉生产工艺及设备
1.电石炉生产工艺流程
封闭式电炉的生产还更加注重选择生产工艺，更重要的是，注重选择以科学原料为基础的合理生产工艺。在当今中国的生产过程中，通常采用手动生产方法，在这一过程中，电流和功率因素的选择和使用被普遍认为是重要的。具体而言，工作流通常可以反映电炉生产的质量，因此在实际生产过程中，不同的生产单位必须根据原料选择和电炉容量选择合理的工作流。此外，功率因数反映电炉的运行情况，并对能源生产和消耗产生重大影响。因此，在特定生产过程中，应根据粒径、材料层结构、焦炭电极长度和石灰石原料选择特定的生产功率。
更高的配料、饲料和分配。合格原料在加工车间进行测量和混合，然后从桶式升降机移至电炉车间供料仓库，再通过织物安装、固定带式输送机送往窑屋顶年度供料仓库，炉顶布安装根据需要将炉料分配到筒仓中，并通过炉料管分批添加到炉膛中。半封闭电炉由炉身、炉盖、电弧炉座、电弧炉锁、电弧炉升降装置等组成。它是生产电石的主要设备。电力是通过变压器和使用石墨电极的电力传导系统引入窑炉的。石灰和碳原料被转化为电阻电弧产生的高温电石，释放一氧化碳。所生产的电石从炉出口排出，炉出口由燃烧器打开，熔化的电石进入冷藏车电筒。出口窑设有保护罩和弧形钻孔支架，排气罩安装在排气出口上方，因此排气过程中产生的废气可由风扇抽取。电火花的冷却、破碎和包装。熔化的电石在走廊或电筒内的包装中抽出进行冷却。电石凝固后，用桥式起重机和单柄吊起，冷却在融化的地面上。电石冷却到适当的水平后，用合格的粒度研磨，然后包装并送往成品仓库。
2.电石炉的主要设备
电石炉是电石生产的主要设备。在电石炉中，由于电弧炉发出的高温，炉料熔化，相互反应形成电石。由于反应温度大于2 000 c，一般折射材料无法承受，因此炉体必须大于反应空间，即反应区和电炉体之间必须有一层材料，以保护炉体。烤箱体有多种形式:圆、椭圆、正方形和矩形。从热力学角度来看，圆更有利。事实上，炉体形状的选择取决于电极的位置和一氧化碳提取装置的位置。电极也是电炉的重要设备之一。它不仅可以将强电流引入电极端子，还可以通过电弧炉燃烧将电能转化为热能，还可以继续使用电极，调节电极的爆速，使电极连续运转。中小型电炉电极由转子、电弧炉座、起重装置、锁具和水冷系统组成。电炉变压器和锚网。变压器是保证电石生产的关键因素。他改变了高压以满足电石生产过程的要求。供热气体净化除尘系统。电炉生产电石时产生大量一氧化碳气体，因此必须回收二氧化碳浓度高的气体。但是，由于加热气体含有大量的烟尘和恶臭，在回收之前必须对其进行净化。烟气除尘系统的主要设备是除雾器，部分辅助设备是根据技术要求选用的。
结束语
总之，在目前的电石生产过程中，中国一般选择封闭式电石炉。在生产中，需要注意原材料的选择、具体使用过程和设备的维护，并努力确保生产的顺利和高水平。电石生产是一个系统项目，需要系统地审查和优化，以实现高产、低能耗、稳定生产和长期运行，最大限度地提高企业效益。
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