电石生产

电石生产介绍上海宝钢工程技术有限公司目录1现行电石生产中的主要技术方案2生产方法3车间组成4节能效益分析5环境保护及综合利用6劳动安全与卫生1现行电石生产中的主要技术方案(1)改型Elkem电石炉现行电石生产一般选用的电石炉以引进挪威Elkem组合式把持器密闭炉型为基础，结合中国原料和管理的国情进行改进。在总结国内已运行近十年的九套Elkem电石炉的技术经验基础上结合我国国情对电石炉的炉盖、观察孔、大电流母线、烧穿器、出炉烟罩、下料管、环形加料机、压放装置、空心电极系统以及组合式把持器、高温区的绝缘材料和电气、仪表和机运设备的选型都做了大量的修改。（2）焦碳干燥采用卧式回转干燥窑；尾气除尘为旋风加高温布袋2级。同时焦碳厂房要宽敞，便于干燥窑的安装和维修。（3）炉气利用和净化炉气净化一般采用直燃式方法，每台电石炉带一套锅炉及除尘系统（干法除尘），达到炉气利用和净化的效果。也可考虑干法煤气回收（另有介绍）。（4）原料运输及产品输送机械为用户使用和维护方便，各工段尽可能的统一选型、统一厂家。其中振动给料机必须采用电机振动给料机。胶带输送机的减速机保证连续运转30000小时；托辊20000小时。对于长胶带输送机向2条胶带输送机，以及向多个料仓卸料的胶带输送机采用卸料小车形成卸料。（5）焦碳破碎选用双齿辊式、二级破碎。（6）加强环保、卫生、除尘的设计，工艺方面尽可能减少扬尘点，设计尽可能减少物料运输中的落差，合理选择和利用安息角以便降尘，除尘设计尽可能密闭吸尘点，选用适用、先进的除尘设备，单点或近点组成系统，设计管路清扫，同时要注意收尘后的排尘外运设计，避免和减少二次扬尘污染。降尘、吸尘、收尘、排尘统一考虑，以便提高除尘效果。2生产方法碳素材料以焦碳为主，也可掺用一定的无烟煤，碳素材料的干燥采用回转干燥窑；石灰生产采用套筒竖窑。电石生产采用电热法密闭电石炉。电石炉气以直接燃烧法用锅炉副产蒸汽上网综合利用，或考虑干法煤气回收，同时进行电石炉气的粉尘处理。3车间组成•电石装置是由原料贮运、炭材干燥、电石炉料配制（简称配料站）、电石生产、电石炉气净化利用装置，电石的冷却等工艺单元组成。还有电极壳制造、电极糊破碎等工序以及电石装置的炉前化验。（1）原料贮运•原料贮运系统的内容包括石灰、焦碳等原料进厂后的贮存、运输、破碎筛分等设施，主要负责向碳材干燥和配料站提供合格粒度的原料。•焦碳的一、二次破碎及石灰的破碎均采用双齿辊破碎机。（2）炭材干燥•密闭炉对炭材含水量要求严格，因为含水高的炭材加入密闭炉中，将产生很多不良后果。所以，炭材必须进行干燥，炭材干燥可以提高电石炉的操作指标，同时防止了意外事故的发生。•炭材干燥主要采用回转干燥机，首先由热风炉供给热风，进入回转干燥机中，炭材物料流入烘干机中，由回转干燥机转动，其内部栅格式扬板使物料均匀扬起，使热风与物料充分接触，热风把物料中水份带走，起到干燥物料作用。热风炉以煤为燃料。（3）电石生产工艺流程原料筛分块料粉料块料配料及输送粉料配料及输送环行加料机混合粉料仓炉顶料仓螺旋输送机电石炉出熔融电石炉气冷却破碎煤气净化处理乙炔发生站煤气储柜1）配料站生产流程原料筛分：由斗式提升机输送的焦炭送到胶带输送机，再加到振动筛上筛分，筛分后的粒度在5~25mm之间的焦炭由胶带输送机送到块料仓。粒度在0~5mm之间的焦炭粉进入粉料仓。石灰筛分后粒度在8~50mm之间的石灰经胶带输送机进入块料仓。粒度在0~8mm之间的石灰进入粉料仓。•块料配料及输送：粒度8~50mm的石灰靠重力从料仓下落，经电机振动给料机均匀加入秤量斗中进行称量。•粒度在5~25mm的焦炭靠重力从料仓下落，经电机振动给料机均匀加入秤量斗中进行称量。•秤量时，两种物料石灰、焦碳按一定的重量比进行称量，称量后，石灰、焦炭分别从秤量斗中放出，经电机振动给料机均匀地分三层加到胶带输送机上。•再由此胶带输送机经大倾角皮带机送往电石炉厂房内的胶带输送机，再到环形加料机，再卸入炉顶料仓中。•原料的输送是由计算机系统进行控制，由炉顶料仓的料位指示器发出的信号进行遥控。•粉料输送：•粒度0~8mm的石灰、0~5mm的焦炭，分别从料仓中排出，由电机振动给料机，按预定的物料量均匀地加到称量斗中进行称量。•称量后，称量斗底部控制阀打开，混合粉料进入混合粉料斗中，送往电石炉厂房。装在混合粉料斗内的粉料经单轨吊从地面吊到＋32m平面，分别放到埋刮板输送机的座架上，打开混合粉料斗底阀，粉料经埋刮板输送机分别加入到混合粉料仓中。•粉料的配制是由计算机系统控制，粉料的加料是由炉顶混合粉料仓的料位指示器发出的信号进行控制。2）电石炉生产流程•电炉进料：电炉炉顶料仓中的混合物料分别经过各处向下延伸的料管，及炉盖上的进料口靠重力分别连续进入电石炉中。•空心电极加料：混合粉料由混合粉料仓下部进入三根电极的螺旋输送机再经橡胶软管与中央快开接头，加入空心电极内筒，直接进入电炉高温熔融区。•电极糊加料：装在电极糊盛斗内的破碎好的电极糊（100mm以下），经单轨吊从地面吊到＋24m平面，再由单轨吊吊到电石炉的各电极筒顶部，倒入电极筒内。•电石生产：•电能由经变压器、短网、组合式把持器电极输入电石炉内。•在电石炉内碳素原料和石灰在高温下进行化学反应。•反应方程式：3C+CaO=CaC2+CO↑•在2000℃左右的高温作用下，反应生成电石（CaC2），并产生CO炉气。•冶炼好的电石，约隔一小时左右从出炉口出料一次。•电石炉的熔融电石流入牵引装置中的电石锅中，电石锅置于电石小车上，由卷扬机拉到冷破厂房进行电石冷却。3）主要设备选型25500kVA密闭电石炉炉型：密闭式、圆柱形、固定埋弧炉主要技术数据：每台电炉设计能力：年产电石约5万t电极直径：φ1250mm炉壳直径：φ8500mm炉膛直径：φ7850mm炉壳高度：h=4310mm炉膛深度：h=2700mm•出炉口数：3个•每台电炉变压器：三台单相变压器，每台容量8500kVA，单台电石炉总容量25500kVA。•二次电压：140V-180V-240V•电压级数：27级•二次电流：47220A4）工艺特点A.密闭电石炉•电石生产产生大量的副产炉气，每吨电石副产炉气约400Nm3(热值约1.17×104KJ/Nm3)热值约相当于160kg标准煤，利用电石炉气具有很高的节能价值。开放电石炉不能回收炉气，只有密闭电石炉才能将炉气全部回收。•回收后的炉气用于气烧石灰窑及炭材干燥，使能源得到了综合利用。•B.炉气利用技术（另有介绍）C.组合式把持器•电极把持系统是密闭电石炉的关键部位，目前国内电石炉多为锥形环把持器，本装置采用挪威埃肯公司技术。•组合式把持器是一种新型把持器，具有对不同直径的电极（电炉）可以通用，电极电流分布较均匀，在生产中电极不易变形和不下滑等优点，对电炉的连续运转，降低电耗都起到一定的保证作用。（4）电石冷却•液态电石注入电石锅经卷扬机牵引小车送至冷却厂房。一般由5吨吊钩桥式起重机将电石锅用吊具从小车上吊出，放置在“热锅预冷区”冷却。•两小时后将已凝固的电石从锅内吊出放置在冷却区继续冷却（冷却时间约20-24小时）。当冷却到150℃以下时，既可由5吨吊钩桥式起重机通过专用卡具将整电石从锅内吊出，放到电石砣存放区或用汽车运到乙炔站。（5）电极糊破碎•电极糊破碎间高颚式破碎机，每天按电极充填量进行破碎，通过专用小车运往电石厂房，经电动葫芦提升至厂房五层，倒入电极筒内。（6）电极壳制作•电极壳制造工段是加工适合于电石炉组合式把持器使用电极壳。同时，在电石炉正常运行期间负责将电极壳焊于电石炉的电极柱上。若电石炉设置有空心电极，则本工段还担负空心电极的制作。•电极壳由12块带折边的弧形板及若干块大、小筋板组成。焊后的电极壳直径为1250mm，长度为1500mm。其所用材料厚度为2mm和3mm的冷轧薄钢板。电极壳每班制作9~12件。4节能效益分析•每台密闭电石炉回收炉气去燃气锅炉净产1.0MPa（G）蒸汽10吨/小时，每台炉每年产汽18×106Nm3，折标准煤7200吨。•空心电极技术每台炉可回收利用碳素粉料约焦粉2565吨/年；石灰粉4072吨；降低电极糊消耗700吨/年；此三项总节约量拆标煤4000吨。•改型Elkem电石炉，它的结构先进，电耗低，约每吨电石耗电3270度。按国内正常电炉电源3400度/吨相比，每年节电将很多。5环境保护及综合利用本装置采用了密闭电石炉、空心电极，炉气以直接燃烧法利用。废气及粉尘碳材干燥窑、炉气利用后燃气锅炉的尾气经过旋风加布袋2级除尘，使尾气含尘量≤100mg/Nm3达标后排放。对于除尘后的粉尘，以密闭小车收集，运出厂外指定排渣场。废渣焦炭粉，石灰粉用量约占总量8－12％，采用空心电极技术，可利用为电石炉料。废水生产过程中排放的下水主要是电极壳制造、综合维修、化验等净下水，经净下水道汇集。全厂统一处理（不属污水）6劳动安全与卫生•（1）装置的职业危险分析•电石生产装置主要危及安全、卫生的因素如下：电石生产厂房局部二、三、四层楼易散发一氧化碳，一氧化碳浓度高时易发生着火或使操作者中毒；冷却厂房当电石遇水产生乙炔，浓度超标会发生爆炸；电石出炉口处高温液态电石飞溅会烧伤操作者；物料焦碳、石灰、无烟煤在贮运、加工过程中飞扬的粉尘以及炉气锅炉产生的烟尘；其他危害则不突出。（2）安全与工业卫生措施•电石炉厂房设计中既考虑防水，同时又考虑通风良好，对于二、三、四层设有CO气体检测报警器，当CO浓度超标时，在控制室内有声光报警，一、二、三、四层设有工业电视监控，可以有效的防止事故的发生。•电石炉出炉口处设置出炉挡屏，有效遮挡液态电石的飞溅以及高温辐射。•电石冷却厂房设计高于室外地面其两侧上部设有多层防雨板结构，下部设有高1米的挡墙，使之通风良好，防雨，防水可靠。•对于焦碳干燥窑、炉气锅炉产生的咽气粉尘采用旋风加布袋，对于物料焦碳、石灰、无烟煤在贮运、加工过程中飞扬的粉尘采用加强密闭、并以适当的除尘器进行除尘，达到标准后排放。谢谢