电石生产操作规程

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第一章岗位任务1.配料岗位1.1配料岗位任务根据工艺要求按比例将石灰和炭材均匀混合后加入电石炉的料仓内。1.2配料岗位概念规范校秤、配比、加料三个环节,实现原料精确、稳定入炉。1.3配料岗位职责1.3.1岗位定编定员一、二车间各一人1.3.2职责1.3.2.1负责与巡检联系,保证配料系统各设备的正常运行。1.3.2.2按照工艺要求进行称量、配料,并保证料仓料位。1.3.2.3负责各皮带的倒换,确保各料仓料位不报警停炉,并准确记录称量数据。2.中控、巡检岗位2.1中控、巡检岗位任务将电石炉内的炉料通过操作控制将电能转化为热能,使炭材与石灰反应生成流体电石;监视控制室内的各类仪表运行情况。对本岗位的管辖设备进行轮回检查,做好日常维护;保证电石炉安全稳定运行。2.2中控、巡检岗位概念2.2.1规范电极压放、电流及负荷控制、现场操作三个环节,实现电石稳产高产。2.2.2规范电极压放、电极糊添加计算与测量、油、水路、电极系统的巡查、设备的检查与维护三个环节,实现电石炉安全稳定运行。2.3中控、巡检岗位职责2.3.1中控、巡检岗位定编定员2.3.1.1中控岗位每台炉一人2.3.1.2巡检岗位每车间各四人2.3.2中控岗位职责2.3.2.1精心操作。2.3.2.2确保电石产量、质量、电耗达标。2.3.2.3负责本岗位的设备、仪表维护,确保正常。2.3.2.4岗位记录的填写。2.3.3巡检岗位职责2.3.3.1为电石炉中控岗位提供各设备的运转情况,即准确的操作依据。对异常情况及时上报处理,保证电石炉的稳定运行。2.3.3.2当班期间对本岗位的管辖设备进行轮回检查,做好日常维护和点检。2.3.3.3负责对本岗位设备卫生进行清理和卫生区域的打扫。2.3.4巡检岗位路线水分配器→压放平台→液压站→环形加料机→皮带输送系统→配料站3.电石炉净化岗位3.1净化岗位任务将电石炉产生的尾气经过净化装置净化除尘后送到气烧窑燃烧生产石灰。3.2净化岗位慨念控制压力和温度,稳定两个指标(CO含量≥65%,流量≥3000m3/h)。3.3净化岗位职责3.3.1净化岗位定编定员3.3.1.1净化中控每车间一人3.3.1.2净化巡检每车间各二人3.3.2岗位职责3.3.2.1负责为电石炉产生的尾气进行净化除尘。3.3.2.2保证送往石灰窑燃烧的尾气指标正常。3.3.2.3保证各类净化装置的运行正常。3.3.2.4本岗位卫生区域的打扫。3.3.3净化巡检路线净气风机----空冷风机----埋刮板机-----过滤器------空冷器-----粗气风机-----水冷蝶阀第二章工作原理1.电石工艺原理1.1反应原理1.1.1氧化钙与碳素原料在电石炉内凭借电流通过电极产生的电弧热和电阻热在1800~2200℃的高温下反应而生成碳化钙,其反应方程式如下:CaO+3C=CaC2+CO—111.3千卡1.1.2副反应CaC2=Ca+2C—14.5千卡CaCO3=CaO+CO2—42.5千卡CO2+C=2CO—39.2千卡H2O+C=CO+H2—39.6千卡Ca(OH)2=CaO+H2O—26千卡Ca2SiO4=2CaO+SiO2—29千卡SiO2+2C=Si+2CO—137千卡Fe2O3+3C=2Fe+3CO—108千卡Al2O3+3C=2Al+3CO—291千卡MgO+C=Mg+CO—116千卡1.2其他工艺原理1.2.1炭材中灰分、水分、挥发分及石灰生烧率超标对电耗的影响灰分每增加1%电耗增加50~60度/吨;水分每增加1%电耗增加12.5度/吨;挥发分每增加1%电耗增加2.3~3.5度/吨;生烧率每增加1%电耗增加100度/吨。1.2.2MgO含量超标对电石生产的危害1.2.2.1氧化镁在电石炉内熔融区还原成金属镁,镁蒸汽与CO反应生成氧化镁产生大量的热量,使局部硬壳被破坏,电石外流,侵蚀炉墙;1.2.2.2另一部分镁上升到炉表面与CO或O2反应,放出大量的热,使料面形成红料结块,支路电流升高,阻碍炉气排出,炉压增高;1.2.2.3镁与N2发生反应生成氮化镁,致使电石发粘,不易流出;1.2.2.4影响电石质量,石灰中每增加1%的氧化镁,功率发气量下降10~15。1.2.3SiO2含量超标对电石生产的危害1.2.3.1生成碳化硅沉积于炉底,造成炉底升高;1.2.3.2与铁作用生成硅铁损坏炉壁铁壳或出炉时烧坏炉嘴、电石锅等;1.2.3.3含量过高,生石灰易粉化、易碎,进入炉内易塌料;1.2.3.4对发气量有一定影响,含量愈高则功率发气量愈低。1.2.4生烧石灰对电石生产的危害生烧的石灰在电石炉内CaCO3进一步吸收热量分解成石灰增加电耗。1.2.5过烧石灰对电石生产的危害1.2.5.1过烧石灰坚硬致密、活性差、体积变小、反应接触面随之减少,降低反应速度;1.2.5.2导致炉料电阻下降,电极不易深入。1.2.6粉化石灰多对电石生产的危害1.2.6.1多消耗电能和炭材;1.2.6.2使电极附近料层结成硬壳,发生棚料,降低炉料下落速度,减少投料量,降低产量;阻碍炉气排出,增大炉内压力,发生喷料、塌料。1.2.7石灰粒度对电石生产的影响粒度过大,接触面积小,降低反应速度;过小,通透性差,阻碍炉气排出,同时比电阻增大。1.2.8炭材粒度对电石生产的影响1.2.8.1粒度小,接触面积大,易反应;电阻大,电极易深入,熔池电流密度增加,炉温增高;1.2.8.2粒度过小,则通透性降低,炉气不易排出,炉压增大,发生喷料;1.2.8.3粒度过大,接触面积变小,反应速度下降,电阻变小,支路电流增加,电极上升,炉温降低,炭材反应不完全,降低电石质量和炭材利用率。1.2.9炭材中粉末多对电石生产的危害1.2.9.1炉料透气性差,CO不易排出,炉压增高,降低反应速度;1.2.9.2炉压增高后发生喷料,大量生料进入熔池,造成电极上抬,炉温降低,料层结构破坏;1.2.9.3许多粉末被炉气带走,影响配比的准确性;1.2.9.4在料层中结成硬壳,支路电流增加,电极上升。1.2.10电石尾气净化岗位工作原理利用旋风除尘器和布袋出尘器将电石炉尾气中的粉尘由含尘量:50-150g/Nm³降至含尘量:50mg/Nm³以内。2.装置原理2.1设备简图2.1.1上料系统电机振动给料机称量斗观察孔下料口传感器吊挂吊挂上料口上料口支撑底座下料口2.1.1电石炉本体升降缸夹紧缸压放缸大套保护套导电接触元件上密封套下密封套底环加热风机电石炉体电极压放平台电极筒筋板粗气烟道出炉小车净气烟道至净化系统出炉嘴2.13净化系统2.2设计原理2.2.1上料系统设计原理通过称量斗称量好石灰、焦炭按一定比例配比后通过电机振动给料机经皮运机、环形加料机输送至电石炉使用。2.2.2电石炉设计原理氧化钙与碳素原料在电石炉内凭借电流通过电极产生的电弧热和电阻热在1800~2200℃的高温下反应而生成碳化钙。2.2.3净化系统设计原理利用旋风除尘器和布袋出尘器将电石炉尾气中的粉尘由含尘量:50-150g/Nm³降至含尘量:50mg/Nm³以内。第三章工艺流程1.配料工艺流程图1.1方框流程图1.2流程简述日料仓内的原料石灰和炭材按配比称量后按设定的下料时间落入皮运机混合均匀,由皮运机输送至环形加料机,然后再送入电石炉各料仓。皮带起步开始的由1#、2#炉操作室配料工负责;B皮带起步开始的由3#、4#炉操作室配料工负责。1A2A3A4A5A1#炉(全长203.95m,皮带速度1.35m/s,从卸料到环型加料机时间为2分32秒)1A2A3A5B2#炉(全长193.75m,皮带速度1.35m/s,从卸料到环型加料机时间为2分24秒)1B2B6B8A3#炉(全长201.65m,皮带速度1.35m/s,从卸料到环型加料机时间为2分30秒)1B2B6B7B8B4#炉(全长211.85m,皮带速度1.35m/s,从卸料到环型加料机时间为2分37秒)3B、4B、6A、7A备用1.3带控制点的流程图日料仓称量斗环形加料机电石炉皮运机2.电石炉工艺流程图2.1方框流程图2.2流程简述石灰与炭材通过环形加料机进入电石炉各料仓,然后自然下落至电石炉内凭借电流通过电极产生的电弧热和电阻热在1800~2200℃的高温下反应而生成碳化钙,最后出炉。2.3带控制点的流程图环形加料机入炉出炉料仓入炉3.净化系统工艺流程图3.1方框流程图3.2流程简述电石炉产生的尾气在600℃~850℃,经过两级旋风空冷除尘器冷却,将气体冷却至200℃~260℃之间,同时将气体中大颗粒的粉尘捕集下来,温度控制在200℃~250℃之间主要原因是:一、防止焦油在低于200℃时析出并堵塞管路;二、防止温度过高,损坏过滤器及风机设备等,经过滤器除尘过的气体经风机增压送至气烧石灰窑使用。电石炉尾气经旋风冷却器冷却后进入布袋过滤器过滤,过滤后的气体经净气风机输送至增压站,再经增压风机将气体增压至气烧石灰窑所需压力后进入气烧石灰窑燃烧,过剩气体可通过泄放烟囟排出。经旋风空冷除尘器滤下的粉尘和布袋过滤器同滤下的粉尘由密封式链板机输送至粉尘总仓。整个系统的泄压、防爆均采用计算机自动控制,系统设有几个切换点,如:过滤器入口温度高、过滤器差压过高,气体中氧含量高等危及设备人身安全的信号,计算机即刻将净化系统切断,将气体从原气管道释放出等等。3.3带控制点的流程图全封闭式电炉一、二级旋风冷却除尘器粗气风机布袋过滤器净气风机冷却风机至气烧窑或其它用户回收利用增压风机密闭型板链式输送机COV-5102K-5105K-5104(b)E-5103(b)E-5103(a)H2O2H2ON2H2ON-5101净化系统工艺流程图第四章生产平衡第一节测定工况及体系模型1.测定工况1.1操作情况1.1.1平均功率:19500—21500KW.1.1.2平均二次电压:170V1.1.3平均操作电流:82000A1.1.4电极工作长度:900mm1.1.5平均投料配比:621.1.6平均出炉时间:60分钟/炉1.1.7出炉电石量:6.36T/h,(305.28/48小时)1.1.8测定时间:48h1.1.9环境温度:(作基准温度):21℃1.2物料分析1.2.1生石灰的总投料量为279240kg。1.2.2焦碳、兰碳、碳球的总投料量为174556㎏。1.2.3电极糊总投料量为9000㎏。成分名称CaOCO2H2OSiO2MgO其它合计含量%90.223.524.30.300.361.3100成分名称CH2O灰分CaO挥发份其它合计含量%80.50.4014.930.693.370.11100成分名称CH2OCaO灰分挥发份其它合计含量%82.370.750.5812.163.850.291001.2.4电石总产量为305280㎏。1.2.5炉气组成。2.体系的划分及模型2.1供入体系的能量2.1.1电热Q02.1.2漏入炉内的空气去CO燃烧后供入的热量QCOQ4Q5Q6Q7Q8Q1QCOQ2Q3Q生Q0热电平衡的体系模型图2.1.3所有物料均在环境温度下投入,因此无显热供入.2.2排除体系的能量2.2.1电石的生成热Q生2.2.2电石的显热Q12.2.3电石的相变热Q22.2.4副反应吸热Q32.2.5各项损失的热Q4—8成分名称CaC2CaOCSP氧化物其它合计含量%85.76.973.00.200.101.52.53100成分名称COCO2H2OSO2H2N2其它合计含量%76.583.982.610.340.330.2415.80.12100第二节物料的平衡物料平衡测定时,收入及支出同时计量并分析。但总物料以支出为基准,因为电石计量较准,投料计量由于有配料皮带机惯性力,误差较大。无法测量的物料则根据长期经验推算。1.碳的平衡1.1C元素总收入量1643041.2C元素支出量1.2.1生成电石消耗(按反应式计算)(36÷64)×(305280×85.7%)=147146㎏CaO+3C﹦CO+CaC23664X305280×85.7%1.2.2随炉气逸出损失(由净化排灰推算)3000㎏1.2.3料仓除尘带走(由除尘器卸灰推算)1000㎏1.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