电石生产工艺试题1.电石的化学名称是什么?答:碳化钙分子式:CaC2。2.工业电石的成分有哪些?答:碳化钙、氧化钙、碳、硅、铁、磷化钙和硫化钙。3.电石的用途有哪些?答:(1)电石与水反应生成的乙炔可以合成许多有机化合物;(2)加热粉状电石与氮气时,反应生成氰氨化钙,即石灰氮,加热石灰氮与食盐反应生成的氰熔体用于采金及有色金属工业;(3)电石本身可用于钢铁工业的脱硫剂;(4)产生的气体照明及金属的焊接和切割。4.什么是电石的发气量?功率发气量?答:电石的发气量:在压力为101.325kPa,温度为20℃条件下,每公斤电石与水反应后放出的干乙炔体积体积数(升)。功率发气量:在电石生产过程中,每千瓦电能,在24小时内所生产出的电石其发气量。5.生产电石的基本原料是什么?答:焦炭和石灰。6.方法有哪几种?常用的是那种?答:氧热法和电热法,目前生产上用的较广的是电热法。7.碳素材料中的那些成分是工艺上要控制的,如何控制?答:(1)灰分、水分、挥发份。(2)控制:①灰分:筛分;②水分:干燥;③挥发份:高温下挥发或调节原料配比。8.请写出电石生成的化学反应方程式?答:CaO+3C→CaC2+CO-111.3千卡9.电石生产中的碳材有哪几类?各有何特点?答:①冶金焦:以气煤、肥煤和焦炭三者配合,在1250℃高温下干馏而得。其固定碳含量一般在85%左右,好者可达90%。硬度大、导电性能好、灰分、水分、挥发份含量低,比表面积大,反应活性好。②石油焦:以石油沥青干馏而得,挥发份含量高。③无烟煤:分软硬二种,电石生产使用使用软质或半软质,要求固定碳高,灰分少。10.用于电石生产的焦丁中那些成分是我们要控制的,其对电石生产有哪些影响?答:(1)灰分、水分、挥发份。(2)影响:①灰分:引起表层炉料板结,影响炉料的透气性;具有较强的还原性,将原料中的氧化物还原,消耗额外的电能。②水分:影响炉料配比;与原料中的碳反应生成H2后,使得尾气中的氢气含量偏高;与CaO(氧化钙)和CO2(二氧化碳)反应后生成CaCO3(碳酸钙),使得炉料板结。③挥发份:电阻较大,影响炉料的电气特性;本省也较粘,容易使得物料发粘。11.石灰石中含有哪些成分,各对电石生产有什么影响?答:碳酸钙:含量大于96%,其直接决定着生石灰的品质。氧化镁:在电石熔融区被还原为金属镁蒸汽,在电石炉熔融区形成强烈高温还原区,镁与一氧化碳反应,强烈放热,破坏电石炉内温度分布。原料中的氧化镁约15%留在熔融区,与氮气反应生成氮化镁,使得电石液发粘,在炉内不易流出。二氧化硅:在电石炉内与焦炭反应生成单质硅。A.硅与焦炭反应生成碳化硅(熔点较高),沉积于炉底,造成炉底垫料升高。B.硅与铁反应生成硅铁(比热较大),损坏炉壁铁壳,出炉时烧坏流料嘴和冷却锅。氧化铝:部分被还原为铝,一部分混在电石中降低电石质量,大部分形成炉渣,使得炉底升高。氧化铁:与硅反应生成硅铁磷和硫:与氧化钙反应生成磷化钙和硫化钙。磷化钙在空气中分解后会发生自燃,硫化钙与水反应后生成二氧化硫酸性气体具有腐蚀作用。12.竖式石灰窑分为几个温区,如何界定?答:①预热区:加料口下部,煅烧区上部,温度850℃②煅烧区:石灰窑中部,温度在850℃~1200℃,是石灰石分解的主要场所。③冷却区:石灰窑下部,温度低于850℃,主要是冷却石灰,同时加热上升的空气,保证炉温不降低。13.生石灰有哪几种类型,对电石生产有什么影响?答:(1)生烧石灰:石灰石中心未完全分解,含有部分碳酸钙的石灰。(2)过烧石灰:碳酸钙分解后生产的生石灰,继续在高温下灼烧,其疏松多孔结构坍塌,形成致密结构的生石灰。(3)粉化石灰:主要指风化后生成的氢氧化钙(Ca(OH)2)粉末。14.石灰石煅烧的速度受到哪些因素的影响?答:窑内的温度,石灰石的颗粒直径。窑内温度越高,石灰石的直径越小,则煅烧的速度越快。15.电石炉有几种形式,各有什么特点?答:有开放炉、半密闭炉和密闭炉三种。特点:开放炉:没有炉盖,一氧化碳在料面燃烧,料面容易板结,需要耙料。半密闭炉:吸气罩埋入炉料中,抽出一部分一氧化碳,另一部分在料面燃烧,需要耙料。密闭炉:炉顶有炉盖,用水进行冷却,全炉密封,一氧化碳全部由抽气系统抽出后集中处理,无法耙料,对进料要求较严格,采用连续加料方式加料。16.电石炉中的保温材料有哪些,各有什么特点?答:炉壳:钢结构,支撑及保护炉体。石棉板:用石棉,玻璃纤维,陶土等材料,按照科学的配方生产出来的材料。耐火砖:具有一定形状和尺寸的耐火材料。碳素砖:以无烟煤、焦炭或石墨为原料,加入适量沥青、焦油或酚醛树脂为结合剂,制成的主要成分为碳素的耐高温中性耐火材料。刚玉砖(Al2O3):氧化铝的含量大于90%、以刚玉为主晶相的耐火材料制品。砂封:利用沙子作为密封隔热材料,某些场合可进出设备。17.请对电石炉料层结构加以说明?答:A:炉料层:预热原料;B:扩散层:此层由生石灰、焦炭和含有少量碳化钙的半熔融物组成,在此层中氧化钙和碳相互扩散。C:反应层:氧化钙和碳材在此区域进行反应。D:熔融层:即液体电石层,混合物逐渐熔融而呈流动状态,逐渐向炉底下沉,在高温下再进行一次熔炼。E:硬壳层:离电极较远的区域,电弧的作用范围之外,受电弧影响较小,温度较低,是一种半成品多孔性物质和半熔融物质。F:积渣层:电石炉在长久运行之后,原料中的杂质产物如硅铁、碳化硅、三氧化二铝等物质沉积在炉子底部,形成积渣层。18.电石生成的最佳温度是多少度?答:2000℃,反应层19.碳化钙与氧化钙共熔物的最低熔点是多少度?此时电石纯度为多少?答:1750℃,69%20.电石炉炉气中含有哪些成分?答:一氧化碳(CO)70~90%;氢气(H2)2~6%;二氧化碳(CO2)1~3%;氧气(O2)0.2~1.0%;氮气(N2)2~5%21.电石炉粉尘中含有哪些成分?答:碳(C)10~20%;氧化钙(CaO)23~30%;酸不溶物8~10%;三氧化二物(Al2O3,Fe2O3等)9~10%;氧化镁(MgO)13~18%22.反渗透净化工业用水的原理是什么?答:当纯水和盐水被理想半透膜隔开,理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过,此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧,这种现象称为渗透,若在膜的盐水侧施加压力,那么水的自发流动将受到抑制而减慢,当施加的压力达到某一数值时,水通过膜的净流量等于零,这个压力称为渗透压力,当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时,水的流向就会逆转,此时,盐水中的水将流入纯水侧。23.什么叫做分聚现象?答:布料器在布料过程中,混合料的颗粒不均匀,因为自身的惯性作用而出现大块石材滚落到窑壁附近,而较细的石材及焦炭颗粒因惯性较小而垂直落在布料器下方。这样造成中心环形部分燃料及小颗粒石材集中,空气阻力大,而四周空隙大,燃料不足,空气容易通过。分聚现象会使煅烧区伸长及上移,窑顶窜火,造成石灰生烧率增大,粉化率增加。24.混烧石灰窑的工艺条件有哪些?石灰石粒度60~150mm石灰石质量CaCO3%96%焦炭粒度25~40mm窑料配比1000:70~80(干基)石层高度4~4.5m窑气成分二氧化碳—一氧化碳—氧气1%烟道气温度200℃煅烧区温度800~900℃(热电偶指示)灰温80℃灰压上压5.33下压33.33kPa水化合格率生烧率7%过烧率3%25.电石炉的工艺条件有哪些?答:(1)电石炉的有功功率,功率因数;(2)一、二次电流,二次电压及电极电压;(3)电极的入炉深度;(4)炉料比电阻;(5)炉气的温度,炉压;(6)原料的配比及粒度;(7)出炉及冶炼时间;(8)电极的压放时间。26.混烧石灰窑的开窑如何进行操作?答:烘窑、铺窑、投料、点火27.电石炉的开炉如何操作?答:(1)、电极筒的制作;(2)、装炉;(3)、电极糊预熔(如果电极糊在电极车间已经加热均匀糊化后就可省略预熔部分);(4)、设备检查与电石炉空投;(5)、送电开炉。28.电石炉如何烘炉?答:炼化电极,按升温曲线升温。分为:木材烘炉、电热烘炉、焦炭烘炉。29.密闭电石炉如何装炉?答:(1)砌假炉门;(2)铺垫底焦炭,300mm;(3)放置导电柱,直径1300mm,高度1400mm;(4)填充炉料(配比为CaO:C=100:55),高度不超过导电柱。30.新炉开路时如何预熔电极糊?答:(1)降下电极与导电柱接触;(2)在炉料面上安放煤气管线;(3)点火,开启事故水封,按温度曲线升温;(4)定时测量电极糊高度,保持导电板以上4m;(5)48小时后停火,拆除煤气管线;31.石灰煅烧生成机理?答:反应式为:CaCO3高温CaO+CO2–178kJ32.电石炉的停炉分为几种情况,如何操作?答:1、短期停炉(1)停电前降低料面,炉内液体电石尽量排空,(2)停电后,三相电极周围及炉中心加一些焦炭,把三相电极落到下极限,四周用混合料围好,烧深炉眼,用焦炭埋实保温。2.停电大修(清炉)(1)使炉内的剩余电石、炉渣尽量排出,(2)停电后,固定电极。(3)放水降温。(4)待电炉内的乙炔气体挥发完毕之后,人工清炉。33.焦炭中的水分在不同的炉型上其产生的危害也不同,请叙述在不同炉型中干燥的情况。答:根据炉型的不同,焦炭中水分的处理情况如下:(1)小型电石炉:要处理的水分较少,在进炉子的前期可自行干燥。(2)中型电石炉:碳材最好进行干燥,否则可能发生喷料或塌料现象。(3)大型电石炉:碳材必须进行干燥(4)密闭炉不论大小都要进行干燥。