电石生产工艺操作规程Word文档下载推荐.docx
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4.1.2无烟煤:
电石生产中适用软质半软质,要求固定碳含量高,灰份小,无烟煤的比电阻大,所以在兰碳中用15%-30%的无烟煤比较适合电石生产,无烟煤的质量要求:
固定碳>85%,挥发份<10,灰份<8%,水份85%.
4.1.3白灰:
白灰是电石生石的主要原料之一,属易分解,应严防潮湿或雨水的浸泡,有条件应当罐装贮藏,时间为夏季1-2天,冬季2-4天为宜.
电石生产中的氧化钙应符合下列要求:
氧化钙>90%,氧化镁<1.6%,生过烧<10%
粒度要求:
45-100mm,粒度的合格率要求在90%以上.
4.2原材料的验收及控制:
4.2.1验收:
进厂原料必须经质检员外观验收合格.外观要求:
粒度要求,水份含量的初步检验合格后,指定卸位置,注明产地,厂家标示。
若新换产地厂家的原料必须先经过化验分析合格后,方可卸车,对固定客户的原料经过外观验收后可以先卸车后化验,及时掌握质量动态变化,接近控制指标时,质检员应向原材料供应部门发出“蓝色警告”,并以书面形式下达。
确保进入原料合格率98%以上,杜绝不合格原料进厂。
4.2.2破碎、筛分:
鉴于目前市场供应的原料粒度较大不符合电炉冶炼的粒度要求,本厂采用挤压式破碎方式振动式筛分方式对原料进行二次加工。
白灰的破碎粒度要求:
45-55mm,符合工艺生产的要求,白灰、兰碳粉沫的筛分要求:
因白灰、兰碳粉沫的筛分会影响炉料的透气性,容易造成棚料,塌料,直接影响生产,所以要尽量采用2.5mm孔径的筛网将白灰、兰碳中的粉沫筛分,有利了正常的生产。
所有的兰碳经过筛分烘干,白灰经过破碎和筛分方可使用。
4.2.3烘干
兰碳烘干要求及过程:
干燥的过程实质是被除去水份,从固定物料中转移到气箱中,必须使干烘物料表面上的蒸气压超过炉介质蒸发过程,达到烘干的目的。
兰碳潮湿水份超标,会直接影响电极炉及电质的质量。
烘干后的兰碳水份要求达到:
<5%。
五、电极糊
5.1电极糊的控制项目有固定碳,挥发份,灰份水份等,一般只要求分析挥发份,灰份和水份三项就可以把四项全部计算出来,根据不同的季节变化挥发份必须控制在一定的范围内.自4月-10月挥发份应控制在<11%-11.5%,10月-4月挥发份应控制在>10.5%-11%.
5.2挥发份太高时,会造成下列不良后果:
A、不易烧结,强度差,容易造成电极软断;
B、收缩性大,强度也差,又可能发生硬断;
C、氧化快,电极糊消耗快;
D、容易分层烧结成异形,下放电极危险;
5.3如果挥发份过低时,会造成下列不良后果,A、过早烧结,强度差,容易硬断;
B、粘性不够,强度差,容易硬断。
6.配料:
石灰和碳素原料构成电炉料,炉料的配比掌握正确与否,对于电炉操作有很大的影响。
通常炉料配比是以100公斤石灰为基础,然后再配加一定数量的碳素原料。
6.1炉料配比的计算方式:
电石生成的反应为:
CaO+3C----CaC2+C0
CaO分子量为56,C=3×
12CO=64纯度100%
按照上式计算得出,理论上制得一吨电石需要消耗纯氧化钙875公斤,纯碳素C=563公斤,计算方法:
1000公斤电石所需纯氧化钙=1000/64×
56=875公斤,
1000公斤的电石所需纯碳素
氧化钙=1000/64×
36=563公斤
纯炉料的配比为:
563/875×
100%=64.3
生产纯电石炉料配比是100公斤,需要纯石灰100公斤,纯碳64.3公斤,在2个由计算炉料的配比方法,必须考虑原料中杂质含量,以及在生产过程中物料的损失,数量等因素,计算公式:
炉料配比X=(3C/CaC2)×
100÷
C×
B+F
(CaO/CaC2)×
A×
B+D+E
将碳的原子量和氧化钙、碳化钙的分子量代入上式则得到:
X=(36/64)×
B+F=56.3÷
(56/64)×
B+D+E87.5÷
式中,A.石灰中所含氧化钙(CaO%)
B.电石的成价(CaC2%)
C.碳素原料中所含的固定碳(F.C%)
D.电石中游离氧化钙的含量见表
E.投炉石灰损失量
F.投炉碳素原料原料的损失量
据测定损炉白灰损失量E为7%,碳素原料的损失量业F=4%.
上式的配比计算为碳素原料中无水份的配比称为干基配比.
炉料配比式(湿)=干基配比
(1-水份)
发气量L/Kg
CaC2%
游离氧化钙
280L/Kg
75.23
16
300L/Kg
80.6
12
310L/Kg
81.36
10
320L/Kg
83.99
8
270L/Kg
72.54
18
6.2配误差要求
A.人工运料电子计量允许误差+0.5Kg;
B.自动上料系统电子传感允许误差+1.0Kg;
6.3运料分自动上料和人工上料两种方法;
原料上料皮带为1#皮带,大角皮带为2#皮带.三层皮带为3#皮带,1#炉.3#炉电极为4#皮带,1#炉1#电极皮带为5#皮带,兰炭配料称为1路配料称对应北侧变频器,白灰配料称作为2路配料称对应南侧皮带称.
6.4运行次序:
5#皮带----4#皮带---3#皮带----2#皮带.依次开机试转在试转过程中进行巡视检查,调整,在无刮皮带及严重绝编情况下方可以开启配料皮带称,进行炉面上料.
7.炉面操作:
7.1投料方法分为(一次投料法、分次投料法、多次投料法、连续投料法),本厂采用多次投料法进行生产:
多次投料方法使哪里出现明孤,就在哪里少量投料保持料面一定的高度,投料不分炉次,不分出炉不出炉,只要有明弧就投料,按规定的时间定时出炉,不出现明弧时可以不投料,这种方法属间断投料,这种方法不充许明孤操作。
7.1.1闭孤操作:
电石生产是在电石炉内的电能转换热能,然后再用热能直接加热物料而产生的化学反应,闭孤操作选用多次投料法,要做好以下几项工作:
A.要选择合适的电气参数,使电极适当插入炉内的深度;
B.想办法增加炉料的比电阻,减少炉料中的粉沫,增加炉料的投气性;
电石炉即使闭孤电孤炉,按其工艺生产特性,应该进行闭孤操作,孤光不能外露,料层结构应形式一个完整的体系,炉料能有秩序的一次沉,有条不紊的进行反映,要始终保持稳定而完整的料层结构,孤光不外露,炉面辐射热损失少,保持高炉温,提高热效率,从而增加产量,提高质量,降低电耗,使电极按正常程序焙烧,做到焙烧量与消耗时达到平衡.
7.1.2料层结构图:
7.1.2.----1图:
料层A:
在皮层发生炉料被逸出的气体,预热及碳素原料所含苞欲放的水份蒸发,蒸发镁与硅等金属蒸气大部凝结成氧化物,在此层的下部分常常生成硬壳,深度不易过大,取决于炉料的导热性;
炉层B:
相互扩散层,此层的炉料含有少量的碳化钙半熔滴物,再此层中氧化钙与碳相互扩散;
反应层C:
是生石灰和固体碳素原料及半成品的半溶物质,以疏状态存在,其中充满了钙蒸气----氧化碳,在此部分由于被其上部的氧化钙和碳的相互扩散层,即透气性不好硬壳所覆盖,且在其内部气体压力的传递即迅速,在此部分不进行的一系列反应:
CaO+C=CaO.C(扩散)
CaO.C(扩散)=Ca(气态)+CO
Ca(气态)+2C=CaC2
其中尤以CaC.C(扩散)—Ca(蒸气)+CO的反映和Ca(蒸气)+2C-----CaC的反映为主.
熔融层D:
在此层电石熔融成液体,因此,质量比上面的反应层有所均匀,在此熔融层的反应可分为:
MCaC2+nCaC2·
nCaO
由于电孤放散出较高的热量,易熔散石灰和比混合物,逐渐熔融而形成流动状态,逐渐向下沉降,至熔融层底部,同时又在高温状态再一次熔炼.
MCaC2·
nCaO------(m-1)CaC2·
(n-2)CaO+3Ca+2CO
将其中的电石混合体再提纯一次.
硬壳层E:
由于距电孤较远,所以温度较低,是一种半成品多孔性物质和半熔融物质,此层在电炉负荷增大时,缩小一些,而当电炉负荷小时,则扩大一些,同时也逐渐下沉而重新生成一层新的,其速度较慢,尤其是圆形电炉中心三角区,其硬壳的生成,对生产操作关系很大,往往因为塌料而将电石生料通道堵塞,使三相不流通.
积渣层F:
在熔融层的底部,炉内杂质如硅铁、碳化硅等积累起来而形成,必须注意原料中的杂质的电炉操作,注意电极深入炉内的情况,尽可能是杂质的电石一起排出,不至于沉积炉底,延长电炉寿命.
7.1.3熔池:
电孤作用区,就是电婤发生的高温,所能做用到的区域,通常丟叫做熔池或堆埚.
为了便于说清问题,将电极下面的电孤作用区勫休做熔池,其直径以刀表示,三个电极下面的熔池是相连的,把这个连接起来的熔池叫做理想的炉膛内径,用DB表示.
三个熔池的圆周相切,在軙种情况下,电极中心距C等于熔池直径D,而电极中心距D和理想炉膛内径DB与熔池直径之铴的关系由下式求得:
DB=2(H+C/2)=2(C+C/2)=2.16C2COS30度
D=C=DB/2.16
若电极中心距C等于熔池直径D,则三个熔池之间形成了不太理想的“死角”,热量不够集中,容易造成三个熔池不相通,在正常生产时,这个熔池直径稍小了一些.
由于三个熔池相互重叠,在熔池中心孢成过分集中的热区,这样会降电极之间的电阻,增大了支路电流,电极不容易入炉内,反而不利于电石生产,所以说熔池太大于电炉操作也是十分不利的.
当三䰪熔池的圆周交于炉堂中心,促使电极之间互相流通,热能比较集中,这样的熔池是比较理想的,
熔池直径D与电极与电极同心圆直径DC相等,这就是说,我们设计电石炉时,如果把能计算出来的电极同心直径正好等于熔池直径,那就是很理想的,同时还要考虑到实际炉膛内径应比理想的炉膛内径稍大一些,以减轻炉膛壁体受到的热蚀.
7.1.4电石炉的电气参数:
电石炉的电气参数包括电炉变压器的容量.二次电压,二次电流和电压比,以及这些参数的可调范围,见表:
7-1-3-1至7-1-3-7当变压器.
8电极
连续式自烧电极即是电炉的主要组成部分,又是电炉的心脏,它起着导电和传热的作用.是由电极糊和电壳组成的,电极铁壳是由2.5mm厚的钢板卷制而成,其中ࡅ有铁齿,以增加电极的强度和导电性,电极铁壳装在电极把持器内,然后将攵胡糊添加到铁壳内.
8.1电极的要求:
A.能耐高温,同时热膨胀的系数要求.
B.具有比较小的电阻系数,可以降低电能的损耗;
C.具有较小的气孔率,可以使加热状态的电极氧化縓慢;
D.具有较高的机械强度,才不致因机械与电气负荷的影响,使电极硬断;
E.必须经受住炉料的棚塌轻微的侧击.
8.1.1电极的熔烧:
电极糊在由极壳内烧结:
A.电极本身热量传导,电极端头由于产生电孤,温度可达到3500摄氏度,热量由下向上传导,故电极糊由上向下,逐渐降落时,受热越来越高,逐渐烧结;
B.电流通过电极糊本身所产生的电阻热;
C.炉膛火焰热的传导与辐射.
8.1.2电极糊的烧结分为三个阶段:
A