密闭电石炉生产工艺.docx

沾化县富源电化有限公司
第1章密闭电石炉生产工艺
(25500KVA)
一、原料加工及输送流程
1、原料焦炭
25500KVA密闭电石炉对焦炭的需求:
①颗粒度为10---25mm
②固定碳≥84%
③灰分<13.5%
④ 挥发分≤1.5%
⑤水分≤1.0%
25500KVA密闭电石炉对兰炭的需求:
①颗粒度为13---25mm
②固定碳≥83%
③灰分<12%
④ 挥发分<10%
⑤水分≤1.0%
因外购的碳材水分较高、颗粒大小不一致,兰炭水分≤ 10%、焦炭水分≤ 10%。所以进炉之前对碳材进行筛分和烘干,水分降至为小于等于1%、颗粒控制在10—25mm。
碳材加工和输送流程:
FQR-4流化床热风炉运行参数
炉膛工作温度: 800-1000℃
尾气温度: 20-180℃
热效率:95%
燃尽率:99%
所需燃料电煤热值为:4000-5500kcal/KG
经电化厂生产统计,每天满负荷烘干焦炭为260吨左右,用煤约16吨左右,如1台热风炉满负荷运行则每年用热值为4000-5500kcal/KG电煤5840吨。
格栅式转筒干燥机主要技术参数
型号规格:GSZTJ2600×20000
筒体内径:2.6m
筒体长度:20m
筒体体积:106m3
筒体转速:3r/min
筒体倾斜度:3—5%
最高进气温度:≤800℃
进料粒度:≤30mm
进料含湿量:12-25%
出料含湿量:≤1%
产量:23-30T/h
2、原料石灰
25500KVA密闭电石炉对生石灰的需求:
①GaO ≥90%
② MaO ≤ 1.8%
③SiO2≤1.1%
④ 生过烧≤6%
⑤颗粒度10---50mm
电石原料氧化钙是煅烧石灰石生产的,外购的石灰石经过筛分后输送到混烧石灰窑中进行煅烧,炉温控制在1150℃左右,煅烧温度过高或出炉时间过长会产生过烧现象,影响石灰在电石炉中的反应速度,煅烧温度过低或出炉时间较短会出现生烧现象,生烧部分进入电石炉中分解成氧化钙后参加反应导致电耗增加。烧好的氧化钙经过输送和筛分至缓冲仓中。
※石灰加工和输送流程 :
3、原料指标的影响
※石灰中的有害杂质:
①SiO2:二氧化硅在电石炉中被焦炭还原成硅。一部分在炉内生成碳化硅,沉于炉底造成炉底升高。一部分继续与铁作用成硅铁,硅铁是个耐高温物质对炉壁铁壳烧损严重并且出炉时烧损炉嘴。
反应式: SiO2+2C=Si+2CO↑-137千卡
② MgO:氧化镁对电石生产的危害较大,在熔融区内迅速还原成金属镁。镁蒸汽上升过程中与CO和O2再次反应放出大量的热量导致炉面发红、炉料结成壳阻碍炉气上升,严重时造成电石炉大塌料或熔池外壳被破坏,高温熔融液直接与耐火砖接触烧损耐火砖、电石流道被堵塞。
反应式: MgO+C=Mg+CO ↑-116千卡。
Mg+CO=MgO+C+ 117千卡
2 Mg+O2=2MgO+293.2千卡
③Fe2O3:氧化铁被还原成金属铁后与硅作用,前面已讲
反应式: Fe2O3+3C=2Fe+3CO↑-108千卡
AI2O3:氧化铝在电石炉内不能完全还原成金属铝,一部分混在电石里降低电石质量。大部分成为粘度很大的炉渣,沉淀在炉底造成炉底升高。
消化石灰的影响:
石灰生产过程中与空气接触一部分氧化钙生成氢氧化钙,还有一部分与碳材中的水分结合形成氢氧化钙。氢氧化钙输送当中容易裂碎,粉末氢氧化钙进入电石炉后分解成氧化钙粉末和水。
反应式:Ca(OH)2 = CaO+H2O-26千卡
H2O+C = CO↑+H2↑ -39.6千卡
从以上反应可以看出石灰吸潮不单是电能和碳材的消耗增加,重要的是阻碍炉气的上升导致炉压升高。
石灰颗粒度的影响
石灰的颗粒度对电石生产是十分重要的。如颗粒度较小时阻碍炉气的升上导致炉压升高、喷料等现象发生。如颗粒较大时石灰的接触面积减小导致反应速度减慢。所以电石生产中对石灰的颗粒度严格要求。
碳素原料灰分的影响:
碳素原料中的杂质主要是灰分,全部由氧化物组成。在电石炉中被还原,既要消耗电能也要消耗碳材而且还原后的杂质沉于炉底或混在电石中影响电石的纯度。
碳素原料挥发分的影响:
碳材中的挥发分会增加电石炉的热损失、并且靠近反应区形成半融粘结状,影响炉料的正常下降和炉气的正常上升。
碳材水分的影响
碳材中的水分与氧化钙接触后导致石灰的消化。
钙混在电石中,在乙炔发生工序中产生磷化氢和硫化氢导致乙炔的自然点下降、对乙炔设备和管道造成腐蚀。
电极糊灰分和挥发分的影响
电极糊的挥发分必须控制在指定范围内,挥发分过大,电极不易烧结、容易分层、强度差、容易软断;挥发分过小,电极过早烧结发生硬断。
灰分含量越低越好,过高影响电石质量并且导致电极强度下降、电耗增加,易发生电极硬断。
二、电石生产
(1)、电石生成理论
电石生产方法主要有氧热法和电热法。一般多采用电热法生产电石,即生石灰和含碳原料(焦炭、无烟煤或石油焦)在电石炉内,依靠电弧高温熔化反应而生成电石。主要生产过程是:原料加工、配料、通过电炉上端的入口或管道将混合料加入电炉内,在电炉中加热至2000℃左右生成电石,电石生成的化学方程式为:CaO+3C→CaC2+CO。
电石化学名称为:碳化钙,分子式为CaC2,是有机合成化学工业的基本原料,利用电石为原料可以合成一系列的有机化合物,为工业,农业,医药提供原料。工业电石的主要成份是碳化钙,工业用电石纯度约为70%-80%,杂质CaO约占24%,碳、硅、 铁、磷化钙和硫化钙等约占6%。电石其新创断面有光泽,外观随碳化钙的含量不同而呈灰色、棕色、紫色或黑色的固态物。含碳化钙较高的呈紫色。工业品密度2.22g/cm3(18℃),熔点2300℃,能导电,纯度越高,导电越易。
其实电石的生产工艺很简单,就是用焦炭和石灰在1800-2300度的高温下反应生成。其工艺指标主要有电石单位发气量kg/L,一般分三个等级;优级品300kg/L以上,一级品280-300kg/L,合格品260-280kg/L,产品电石单位电耗从3000-3500kw.h不等。
(2)、电石的生产工艺流程
从电石炉楼顶石灰料仓与焦炭料仓放出的生石灰与焦炭,经过石灰输送皮带与焦炭输送皮带运送至石灰称量斗与焦炭称量斗,然后按照一定比例称量完毕后,通过卸料皮带、混料皮带落入环形料机中,混料再通过环形料机内部刮板将混料刮入电石炉小料仓,再流入到电石炉中进行反应。产出物电石从出炉嘴流入到电石锅中进行冷却,产物co进入炉气净化装置进行净化;电石出炉时产生的烟气进入出炉除尘装置进行净化。电石炉运行当中通过底部空气冷去装置来降低炉壳温度并且利用冷去水降低炉盖及电极把持器装置的温度。
(3)、电极管理技术标准
概念:规范电极管理,即规范电极糊管理、电极焙烧管理、电极压放管理、电极检修管理四大管理标准
1、适用范围
炜烨电化生技部
2、电极糊管理
2.1规范四个环节(验收、储存、测量、添加),实现一个目标:不发生硬断、软断等电极事故。
2.2购进的电极糊由电极糊管理人员负责验收,堆放至电极糊库房进行储存,电极糊添加人员负责将储存的电极糊用小车转运至各电石炉五楼电极糊添加处备用,巡检人员对电极糊柱高度测量后根据糊柱高度通知电极糊添加人员给各电极添加适量的电极糊。
2.3验收
2.3.1严把好电极糊进厂质量关,电极糊各指标必须符合质量要求。
2.3.