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電石爐生產工藝
(1)電石生產原料及要求
電石生產用石灰、炭材(焦炭、蘭炭、無煙煤)為原料,用電極糊自培電極。石灰粒度10~50mm,炭材粒度5~25mm,原材料質量對電石生產至關重要。其對原料的化學成分及特性均有嚴格要求。主要原材料的性能要求有:
①石灰
電石生產中,生石灰(CaO)是主要原料。生石灰必須儲倉在??诘膫}庫中,防止雨水浸入,以免消化。石灰遇水消化釋放大量的熱,容易引發火災。
電爐工藝對石灰要求見表1
表1 石灰技術指標
②焦炭
焦炭具有優良的導電性能,是制取電石的優良原料。
焦炭中水分含量較高,通常為6%~15%。使用前必須進行干燥。電石生產中通常采用烘干窯烘干后進入工藝線。
工藝對焦炭成份要求見表2。
2 炭材技術指標
③電極糊
電極糊是一種耐高溫、耐氧化性、導電性能良好的碳素材料,是電石爐冶煉的重要導電材料,用于焙燒自焙電極。
電極糊的技術指標符合表3中1號標準電極糊規定(執行YB/T5215—2015標準)
(2)電石生產工藝流程
電石生產分為原料儲運、炭材干燥、電石生產、冷卻破碎等主要工序。
電石生產主要工藝流程是:由石灰塞燒好的石灰經破碎、篩分后(或外購合格成品石灰)通過皮帶輸送機送入配料站石灰日料倉膽存待用。將外購合格粒度的炭材經過烘干、篩分后進入配料站炭材日料倉化存待用。在配料站中按照工藝規定的配比將石灰和焦炭分別進行稱量配料,用皮帶輸送機混合后將爐料送至電爐爐頂,通過爐頂圓盤給料機及料倉依次向電爐內加料,爐料從料管進入爐膛,在電弧高溫下烙融并發生電化學反應生成電石。
電石定時出爐,出爐口用燒穿裝置燒穿,液態烙融電石流至電石鍋內,經冷卻后,破碎成一定要求的粒度規格,得到成品電石。電石爐連續加料,間歇出爐。
電石生產產生的高溫爐氣(主要成分為CO)經干法凈化除塵后送氣燒石灰密作為燃料或者綜合利用,煙氣中的粉塵經由布袋除塵器收集后統一外運。
電石生產工藝流程圖如圖1所示。
電石生產工藝流程圖
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電石爐工作原理
電石爐是電石生產的主要設備,電熱能非常集中。其工作原理是:電石反應所需原料(石灰和焦炭)利用連續加料系統送入爐膛,電爐變壓器將一次側高壓電轉換為二次側低壓電,并通過短網導入到電極上,三相電極在爐底相互放電,爐內產生極高的電弧和電阻熱,溫度達1800~2200℃,在此熱量下爐料進行熔融反應生成電石。