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電石(碳化鈣)生產(chǎn)工藝

電石,化學(xué)名稱(chēng)為碳化鈣,分子式為CaC2 ,外觀(guān)為灰色、棕黃色、黑色或褐色塊狀固體,是有機合成化學(xué)工業(yè)的基本原料,利用電石為原料可以合成一系列的有機化合物,為工業(yè)、農業(yè)、醫藥提供原料。它的主要用途有:

(1)電石與水反應生成的乙炔可以合成許多有機化合物,例如:合成橡膠、人造樹(shù)脂、丙酮、烯酮、炭黑等;同時(shí)乙炔一氧焰廣泛用于金屬的焊接和切割。

(2)加熱粉狀電石與氮氣時(shí),反應生成氰氨化鈣,即石灰氮,加熱石灰氮與食鹽反應生成的氰熔體用于采金及有色金屬工業(yè)。

(3)電石本身可用于鋼鐵工業(yè)的脫硫劑。

電石生產(chǎn)原理

電石(碳化鈣),分子式為(CaC2)的生產(chǎn)過(guò)程是將合格的生石灰、焦炭碳或蘭碳按要求配比投入電石爐內,爐料憑借電極產(chǎn)生的電弧熱和電阻熱在2000~2200℃的高溫下反應而制得電石(碳化鈣)。電石(碳化鈣)的生成反應式如下:

CaO+3C=CaC2+CO↑-11.13千卡

電石生成過(guò)程是一個(gè)吸熱反應,為完成此反應,必須供給大量熱能,所以電石生產(chǎn)是一個(gè)高能耗產(chǎn)品。在電石(碳化鈣)生在過(guò)程中副產(chǎn)爐氣一氧化碳(CO)回收凈化除塵后綜合利用。

電石生產(chǎn)工藝

在電石生產(chǎn)中,電能通過(guò)電極輸入爐內,產(chǎn)生電弧和電阻熱,進(jìn)行電石生成反應。其工藝流程如下:

1、電石爐供料:成品焦炭和生石灰通過(guò)輸送、配料,輸送至環(huán)型給料機(目前也有環(huán)形料車(chē)等),通過(guò)環(huán)型給料機將混合好的爐料分配到料倉中,料倉中的原材料由加料裝置通過(guò)加料管將料加到爐內,通過(guò)電弧冶煉反應生成電石。

2、供料控制:電石爐給料,根據工藝需要,由DCS控制系統對電石爐、配料等進(jìn)行控制,電石爐料倉與爐頂料倉均由物料傳感器來(lái)控制。

3、電石生產(chǎn):石灰原料和焦炭原料由加料裝置通過(guò)加料管將料加到爐內。電能由變壓器和導電系統經(jīng)自焙電極輸入爐內,石灰和炭素原料通過(guò)電弧冶煉產(chǎn)生的高溫轉變成電石。冶煉好的電石,從爐口出爐,熔融電石流入牽引小車(chē)上的電石鍋內,由卷?yè)P機將小車(chē)拉到冷卻廠(chǎng)房?jì)冗M(jìn)行冷卻。電石生產(chǎn)排出的含有一氧化碳的爐氣經(jīng)降溫凈化后輸送到氣柜,作為氣燒石灰窯燃料用于燒制石灰(目前運行的大部分裝置都用電石尾氣燒石灰)。

4、電石出爐:出爐時(shí),須用電弧燒穿爐眼,利用燒穿器(目前普遍使用出爐機器人)產(chǎn)生的電弧打開(kāi)爐眼,熔融的電石從爐嘴流入電石坩堝,電石坩堝由軌道小車(chē)拉到電石冷卻廠(chǎng)房,冷卻后的電石外運。

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