密閉電石爐生產工藝（40500KVA).ppt

1、密閉電石爐生產工藝（40500KVA),一、原料加工及輸送流程 1、原料碳素 40500KVA密閉電石爐對焦炭的需求： 顆粒度為5-25mm 固定碳84% 灰分15% 揮發(fā)分1.9% 水分1.0% 40500KVA密閉電石爐對蘭炭的需求： 顆粒度為5-25mm 固定碳84% 灰分9% 揮發(fā)分7% 水分1.0%,因外購的碳材水分較高、顆粒大小不一致，蘭炭水分 17%、焦炭水分 8-15%。所以進爐之前對碳材進行篩分和烘干，水分降至為小于等于1%、顆?？刂圃?25mm。 碳材加工和輸送流程,篩分樓,碳材,濕焦倉,除塵,回轉干燥筒（度）,除塵,度皮帶倉,干焦倉,干焦倉,干焦倉,除塵,鍛煤,除塵,除塵

2、,除塵,移動皮帶,配料站篩子,混合料倉,沸騰爐,電石工序,2、原料石灰 40500KVA密閉電石爐對生石灰的需求： GaO 92% MgO 1.8% SiO21.1% 生過燒% 顆粒度10-50mm 電石原料氧化鈣是煅燒石灰石生產的，外購的石灰石經過篩分后輸送到雙梁式氣燒窯中進行煅燒，爐溫控制在左右，煅燒溫度過高或出爐時間過長會產生過燒現(xiàn)象，影響石灰在電石爐中的反應速度，煅燒溫度過低或出爐時間較短會出現(xiàn)生燒現(xiàn)象，生燒部分進入電石爐中分解成氧化鈣后參加反應導致電耗增加。燒好的氧化鈣經過輸送和篩分至配料站的混料倉中。 石灰加工和輸送流程 ：,石灰石,篩分樓,窯前倉,煅燒窯,窯氣除塵,氧化鈣篩分樓,

3、除塵,配料站篩子,混料倉,電石工序,除塵,增壓風機,爐氣氣柜,除塵,除塵,煤粉制備機,羅茨風機,燃煤,熱風爐,除塵,風機,3、原料電極糊 40500KVA密閉電石爐對生石灰的需求： 固定碳80%； 灰分4.0%； 軟化點90-120 揮發(fā)分：1214% 4、原料指標的影響 石灰中的有害雜質： SiO2：二氧化硅在電石爐中被焦炭還原成硅。一部分在爐內生成碳化硅，沉于爐底造成爐底升高。一部分繼續(xù)與鐵作用成硅鐵，硅鐵是個耐高溫物質對爐壁鐵殼燒損嚴重并且出爐時燒損爐嘴。 反應式： SiO2+2C=Si+2CO137千卡 MgO：氧化鎂對電石生產的危害較大，在熔融區(qū)內迅速還原成金屬鎂。鎂蒸汽上升過程中與

4、CO和O2再次反應放出大量的熱量導致爐面發(fā)紅、爐料結成殼阻礙爐氣上升，嚴重時熔池外殼被破壞，高溫熔融液直接與耐火磚接觸燒損耐火磚、電石流道被堵塞。 反應式： MgO+C=Mg+CO 116千卡。,Mg+CO=MgO+C+ 117千卡 2 Mg+O2=2MgO+293.2千卡 Fe2O3：氧化鐵被還原成金屬鐵后與硅作用，前面已講 反應式： Fe2O3+3C=2Fe+3CO108千卡 AI2O3：氧化鋁在電石爐內不能完全還原成金屬鋁，一部分混在電石里降低電石質量。大部分成為粘度很大的爐渣，沉淀在爐底造成爐底升高。 消化石灰的影響： 石灰生產過程中與空氣接觸一部分氧化鈣生成氫氧化鈣，還有一部分與碳材

5、中的水分結合形成氫氧化鈣。氫氧化鈣輸送當中容易裂碎，粉末氫氧化鈣進入電石爐后分解成氧化鈣粉末和水。 反應式：Ca（OH）2 = CaO+H2O26千卡 H2O+C = CO+H2 39.6千卡 從以上反應可以看出石灰吸潮不單是電能和碳材的消耗增加，重要的是阻礙爐氣的上升導致爐壓升高。 石灰顆粒度的影響,石灰的顆粒度對電石生產是十分重要的。如顆粒度較小時阻礙爐氣的升上導致爐壓升高、噴料等現(xiàn)象發(fā)生。如顆粒較大時石灰的接觸面積減小導致反應速度減慢。所以電石生產中對石灰的顆粒度嚴格要求。 碳素原料灰分的影響： 碳素原料中的雜質主要是灰分，全部由氧化物組成。在電石爐中被還原，既要消耗電能也要消耗碳材而且

6、還原后的雜質沉于爐底或混在電石中影響電石的純度。 碳素原料揮發(fā)分的影響： 碳材中的揮發(fā)分會增加電石爐的熱損失、并且靠近反應區(qū)形成半融粘結狀，影響爐料的正常下降和爐氣的正常上升。 碳材水分的影響 碳材中的水分與氧化鈣接觸后導致石灰的消化。,碳材顆粒度的影響： 碳素原料在顆粒度不一致時它的電阻也不一樣。顆粒度愈大電阻愈小，支流電流增加，電石爐操作時電極容易上臺，熱量利用較低，爐溫降低。反之顆粒度愈小，電阻愈大，電石爐操作時電極容易深入爐內，減小電極與爐底的距離，增加電流密度，增加爐溫、提高熱量利用率。但是過小的顆粒會阻礙爐氣的上升。 碳素原料粉末的影響： 粉末多后爐料透氣性較差,CO不能順利排出導

7、致電石生成反應速度減慢,有利于反應向反方向進行。 爐料透氣性差會導致發(fā)生電石爐噴料現(xiàn)象。 粉料多時，許多粉料被爐氣帶走影響爐料配比的準確性。粉末在爐料層中容易結成硬殼，電極附近形成支流電路導致電極上臺。 磷和硫的影響： 磷和硫進入電石爐后與氧化鈣反應生成磷化鈣和硫化,鈣混在電石中，在乙炔發(fā)生工序中產生磷化氫和硫化氫導致乙炔的自然點下降、對乙炔設備和管道造成腐蝕。 電極糊灰分和揮發(fā)分的影響 電極糊的揮發(fā)分必須控制在指定范圍內，揮發(fā)分過大，電極不易燒結、容易分層、強度差、容易軟斷；揮發(fā)分過小，電極過早燒結發(fā)生硬斷。 灰分含量越低越好，過高影響電石質量并且導致電極強度下降，發(fā)生電極硬斷。 二、電石生

8、產 1、電石生成理論 爐料憑借電弧熱和電阻熱在1800-2200 的高溫下反應而制得碳化鈣。本反應是吸熱反應 反應式為： CaO+3C= CaC2+CO11.13千卡。 2、電石的生產工藝流程 從配料站出來的混合料經過皮帶機輸送到環(huán)形加料器中，混料再從環(huán)形加料器進入電石爐小料倉，再流入到電石爐中進行反應。產出物電石從出爐嘴流入到電石鍋中進,行冷卻，產物CO進入爐氣凈化裝置進行凈化；電石出爐時產生的煙氣進入出爐除塵裝置進行凈化。電石爐運行當中通過底部空氣冷卻裝置來降低爐殼溫度并且利用冷卻水降低爐蓋及電極把持裝置的溫度。,混料倉,環(huán)形料倉,小料倉,電石爐,電石鍋,爐氣凈化,除塵,出爐除塵,冷卻空氣

9、,冷卻水,3、電石爐設備 爐體：目前國內爐體有兩種形式，圓柱形殼和圓錐形殼。圓柱形的應用比較廣泛。爐殼用20mm鋼板制成的并且內襯一層耐火粘土和一層耐火磚，三個出爐口用更耐高溫的剛玉磚來砌筑的；爐體底部是先鋪一層耐火粘土、再鋪六層耐火磚（縫隙錯開），耐火磚層上再鋪四層碳磚并且把縫隙全部用電極糊粉末來填充。 變壓器：變壓器是電石爐的心臟設備。將把高電壓改變成電石爐操作適應的工作電壓。電石爐使用的一次電壓為35KV、一次電流為257A，二次電壓為185V241V、二次電流為37000A-48000A。 電極裝置：電極上設備作用基本有三個電極上油壓使電極動作保證操作條件的要求。如電極升降是利用油壓系

10、統(tǒng)的升降油缸來動作；摩擦帶松緊由摩擦系統(tǒng)的松緊油缸來完成；摩擦帶上下移動靠壓放油缸來完成。為了保證電極升降兩側油缸和摩擦帶上下移動的兩側放壓油缸動作平衡，還要有平衡裝置。保證電極的焙燒和固定導電設備以及固定傳動設備。,如電極套內送熱風，可以促進電極焙燒；固定移動導電環(huán)和承擔導電鄂板、錐形環(huán)的重量；固定了傳動錐形環(huán)等設備的重量 把電流通過電極導入爐內。 出爐系統(tǒng)設備： 爐嘴：用耐熱鐵或鑄鐵制成，安裝在爐體的出爐口，爐嘴最好能通水冷卻，一則壽命長，再則方便于爐嘴堵住。 燒穿裝置：出爐時，必須用電弧去燒穿爐眼，利用電弧燒穿爐眼的裝置叫做燒穿裝置。 三、爐氣凈化 1、爐氣的性質及組成 電石生成反應：

11、CaO+3C= CaC2+CO11.13千卡。從反應式可以知道，在電石爐內生成電石的同時，伴隨有大量的CO氣體生成。在實際生產中，爐氣的回收量約為400標準米3/噸電石，爐氣組成大致如下。 一氧化碳CO 70-90% 氫氣H2 26% 二氧化碳CO2 1-3%,氧氣O2 0.2-1.0% 氮氣N2 5-20% 一氧化碳氣體的用途很廣，可以用作工業(yè)上的燃料。本裝置生產石灰時燃燒一氧化碳，煅燒石灰石，即可充分利用能源，又可改善環(huán)境污染。爐氣中粉塵含量的多少，取決于原料中的粉末含量和電極插入爐內的深度。一般含塵量在100g/m3左右，爐氣為高溫度氣體，一般溫度在400-600，瞬間溫度可以達到1100，所以，在凈化的同時，還必須降溫。爐氣中的粉塵組成較復雜，從凈化后污泥分析結果如下。 碳C 1020% 氧化鈣 28-30% 酸不溶物 8-10% 三氧化物 9-10% 氧化鎂 13-18%,磷 0.1% 硫 0.18-0.19% 一氧化碳是無色、無味、無臭、有毒氣體，與空氣混合到一定濃度時會引起燃燒和爆炸。在1819時，一氧化碳在空氣中的濃度達到12.574.2%的范圍內時即爆炸。一氧化碳在650時與空氣接觸會自燃， 2、爐氣凈化工藝 本裝置采用的爐氣凈化方式為水洗法。從電石爐出來的粗一氧化碳進入一級空氣旋風冷卻器，再進入夾套式水冷卻器