电石生产工艺操作手册

产品型号及名称：陕西陕北基泰能源化工有限公司30000KVA密闭电石炉设计文件名称：工艺操作手册文件代号：SJ30J.00SC中钢集团吉林机电设备有限公司年月日1目录一、产品说明及质量标准.................................（2）1、名称及结构式.......................................（2）2、基本理化性质........................................（2）3、电石的成份及用途....................................（5）4、产品质量标准........................................（6）5、电石的包装及贮运....................................（7）二、原材料技术要求......................................（8）三、电石生产工艺.......................................（10）1、电石生成原理.......................................（10）2、工艺系统概况.......................................（12）3、电石冶炼操作.......................................（13）4、正常生产工艺指标...................................（15）5、开炉和停炉操作.....................................（17）（1）新开炉或大修后开炉...............................（17）（2）一般停炉及重新启动...............................（20）四、生产岗位操作.......................................（23）1、配料巡视岗位.......................................（23）2、炉面巡视岗位.......................................（25）3、电极操作...........................................（27）4、仪表岗位操作.......................................（31）5、出炉岗位操作.......................................（33）五、事故现象及处理.....................................（35）1、不正常现象及处理...................................（35）2、电极事故在仪表上的反映及处理方法...................（36）3、炉前不正常情况及处理...............................（37）六、安全生产技术要求...................................（38）2电石生产工艺操作手册一、产品说明及质量标准1、名称及结构式名称：学名碳化钙；工业名称：电石，其中含碳化钙约65~85%，其余为杂质。分子式：CaC2分子量：64.10C结构式：CaC2、基本理化性质（1）外观：化学纯的碳化钙几乎为无色透明的晶体，极纯的碳化钙结晶为天蓝色大晶体，其色泽颇似淬火钢。工业电石是碳化钙和氧化钙以及其他杂质合成的混合物，为不规则块状体，根据杂质含量的不同其色泽呈灰色的、棕黄色的、黑色的，碳化钙含量高时呈紫色。其新断面具有一定的光泽，若暴露在潮湿的空气中则呈灰白色。（2）相对密度：18℃时，纯电石的相对密度为2.22。工业电石的相对密度与碳化钙的含量有关，电石的纯度越高，相对密度越小。如图1所示。相对密度（g/cm3）图1电石的相对密度和CaC2含量的关系CaC2含量（%）3（3）溶解度：电石不溶于任何有机溶剂。（4）熔点：电石的熔点随电石中CaC2的含量而改变，纯CaC2熔点为2300℃，电石中CaC2含量一般在80%左右，其熔点在2000℃左右，CaC2含量为69%时熔点最低，为1750℃，碳化钙的含量继续减少时，熔点反而升高，最高达到1980℃后又降到1800℃，此时混合物中碳化钙含量为35.6％。之后随着碳化钙含量继续减少混合物的熔点又升高。如图2所示。影响电石熔点的因素不仅是石灰的含量，氧化铝、氧化硅和氧化镁等杂质也有影响。温度（C°）图2电石熔点与CaC2含量的关系CaC2含量(%)（5）导电性：电石的导电性与其纯度有关，CaC2含量越高，导电性能越好。，CaC2含量为94%时，通常比电阻为450欧姆/厘米3，当CaC2含量下降到70~65%之间时，其导电性能达到最低值，若碳化钙含量继续下降，则其导电性能复又上升，见下图：σ4电石的导电性与温度也有关系，温度越高，导电性则越好。（6）化学性质：电石的化学性质很活泼，在适当温度下能与许多的气体、液体发生化学反应。A、电石遇水分解，生成乙炔和氢氧化钙CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2+126.96(kJ)该反应是在水过剩的情况下进行的。当CaC2过剩时，则除上述反应外还有如下反应：CaC2+Ca(OH)2=2CaO+C2H2CaC2是一种强脱水剂，用饱和水蒸气分解CaC2时，也象用水分解一样。电石在空气中能吸收环境中的水份而逐渐进行分解，放出乙炔气。B、在没有任何水份条件下，将电石在氢气流中加热至2200℃以上时，就有相当量的乙炔发生：CaC2＋H2＝Ca＋C2H2当加热到2275℃时，所生成的钙开始升华。C、粉状电石与氮气在加热条件下反应生成氰氨化钙（石灰氮）：CaC2+N2CaCN2+CD、在高温下，干燥的氧气能氧化碳化钙而生成碳酸钙。2CaC2+5O2=2CaCO3+2CO2E、电石中夹杂的磷的化合物，当电石与水作用时，生成磷化氢混在乙炔中；所夹杂的硫的化合物，与水作用时，生成硫化氢，硫化5氢在电石被水分解时，几乎完全被水吸收，可是在水量不足时，所生成的乙炔中就会有相当多的硫化氢，硫化氢与碳化钙反应，能象水一样地使它发生乙炔：CaC2＋H2S＝CaS＋C2H2F、碳化钙能还原铅、锡、锌、铁、锰、镍、钴、铬、钼及钒的氧化物。氨、氯、氯化氢、硫等在赤热或高温情况下能与电石反应。磷、砷、乙醇、浓硫酸等也都能与电石反应。3、电石的成份及用途（1）电石的成份工业产品电石中碳化钙的含量一般为65~85%，其余为杂质。杂质是生产电石时所使用的原料带来的，如CaC2含量为80%的电石，其大致组成如下：CaC280%CaO15%C1%SiO2+MgO+Fe2O3+Al2O33.8%S0.1%P0.04%（2）电石的用途电石的用途极为广泛，电石被水分解时生成乙炔，乙炔水合时制得最重要的乙炔衍生物――乙醛。乙醛是合成醋酸的重要原料。乙炔和醋酸缩合制取亚二基－二乙酸酯，进而分解后生成醋酸酐。这些都6是制造医药、人造丝、电影胶片、塑料、工业合成树脂的重要原料。用乙炔生产聚氯乙烯已成为电石最重要的用途之一，目前电石法聚氯乙烯产量已达到聚氯乙烯总产量的70%以上，其电石理论消费量占电石总产量的75%。此外电石还用于生产偏二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、1,4-丁二醇、聚乙烯醇等。用高温分解乙炔可制得乙炔碳黑，乙炔还用于金属切割、焊接。将粉状电石在1100℃～1200℃的高温下进行氮化，即生成氰氨化钙。60年代氰氨化钙在农业上广泛用作氮肥，70年代开始逐步转为工业用，为双氰胺、硫脲、氰盐熔合物的原料（氰熔体），而且也是制造黄血盐、赤血盐等的主要原料。电石可直接用作钢铁工业的脱硫剂，生产优质钢。还可用于分析化学中作为水分的测试剂、用于农业果树等经济作物处理剂，现在还有用于环保行业用作废水的脱硫剂等。近年来，又找到了电石的许多新用途，总之电石的用途是非常广泛的。4、产品质量标准电石生产的主产品为电石，副产品为炉气和净化后产生的炉尘。（1）电石电石产品质量标准按中华人民共和国国家标准GB10665—2004《碳化钙（电石）》执行。该标准由中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会于2004年11月29日联合发布，代替了GB10665—1997，于2005年5月1日开始实施。7指标名称指标优级品一级品合格品发气量（20℃、101.3kPa）L/kg≥305285255乙炔中磷化氢（V/V）%≤0.060.08乙炔中硫化氢（V/V）%≤0.10粒度（5mm～80mm）的质量分数≤85筛下物（2.5mm以下）的质量分数≤5该标准规定了碳化钙（电石）的要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存和安全。适用于由碳素材料和生石灰在电炉中化合而制得的碳化钙。产品适用范围主要为发生乙炔、生产石灰氮、钢铁脱硫剂等。（2）炉气电石炉气的主要成份是CO，体积含量约为88~95%。另外含有少量的H2、CO2、CH4、N2、O2等。炉气的粉尘含量，未净化时约为50~150g/Nm3，净化除尘后小于50mg/Nm3。（3）炉尘电石炉气经过净化除尘后产生炉尘，其主要成份为C、CaO、MgO2等，5、电石的包装及贮运（1）电石的包装电石的包装分为桶包装和防水塑料编织袋软包装：电石的包装桶用1mm～1.2mm厚的铁板制成。保证桶内干燥和无电石渣及其他杂物。周转桶要逐个检查，首先要检查外观，焊缝和咬合部位是否牢固，8桶身应完整，有泄漏的部位要进行再处理，直到合格为止。防水塑料编织袋应完好，具备一定的拉伸强度。包装容器上应有牢固标志，其内容包括：生产厂名、厂址、产品名称。包装应贴有合格证，由红、绿、黄三种色泽的商标分别表示：优等品、一等品、合格品。并标明净重以及按GB190第四类遇湿易燃物品规定的标志。每批出厂的电石应附有质量证明书，证明书内容包括：生产厂名称、产品名称、等级、粒度、重量、批号、生产日期等。（2）电石的贮运电石包装在干燥密闭的容器内。电石包装后存放在专用的仓库或防雨棚中，仓库应保持干燥，打开的或已损坏的电石包装不允许存放在仓库中。仓库必须有严格的防水、防火措施，严禁安装上下水管和采暖设备。仓库内禁止积存电石粉尘。二、原材料技术要求电石生产所用的原材料为石灰和碳素材料，碳素材料包括焦炭、兰炭等，辅助材料主要为电极糊。生产电石所用的原料通常都含有杂质，这些杂质将影响电石产品的质量，并对炉子的操作及设备产生影响，同时也会增加电能及还原剂的消耗，因此应尽可能避免。此外，为获得满意的炉子操作，必须对原料的物理性能和粒度大小提出一定的要求。1、石灰9成份（重量%）：CaO＞92；SiO2≤2；Mg≤1.5；Al2O3≤0.5；Fe2O3≤0.5；P≤0.01；S≤0.04；残留CO2＜2；生过烧总量（%）：＜10；强度（Kg/cm2）：＞80；气孔率（%）：＞35；粒度（mm）：5~40（＞85%）；＞40（≤10%）；＜5（≤5%）；2、焦炭成份（重量%）：固定炭F.C＞84%；灰份V＜15；挥发份A＜0.5；P＜0.05；S＜0.5；水份（%）：＜1；粒度（mm）：3~20（＞85%）；＞20（≤10%）；＜3（≤5%）；3、兰炭成份（重量%）：固定炭F.C＞86%；灰份V＜10；挥发份A＜2；P＜0.05；S＜0.5；10水份（%）：＜2；粒度（mm）：5~25（＞85%）；＞25（≤10%）；＜3（≤5%）；4、电极糊密闭炉电极糊质量应符合Q/JHDSY05-2007密闭糊标准。成份（重量%）：固定炭F.C＞80%；灰份V≤5；挥发份A:12.0~15.5%；粒度（mm）：＜100；假比重（Kg/m3）：1550；软化点（℃）：90~120；烧结后性能：真比重（Kg/m3）：1800~1900（参考）；抗拉强度（N/mm2）：3~5（参考）；弹性模数（N/mm2