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1电石生产工人培训试用教材二O一二年三月0目录第一章电石生产基础知识1——1基础知识————————————————————31——2电石的性质———————————————————31——3电石的用途———————————————————4第二章电石生产的基本原理及工艺流程2——1电石生产的基本原理———————————————42——2电石生产的工艺流程———————————————4第三章电石生产所需原料3——1电石生产所需原料————————————————63——2电石生产所需原料的规格—————————————6第四章原料中杂质对电石生产的影响4——1石灰杂质的影响—————————————————74——2焦碳杂质的影响—————————————————8第五章电石生产中原料的制备5——1固体物料的处理概念———————————————85——2固体物料的处理设备———————————————9第六章生过烧石灰对电石生产的危害————————————9第二篇电石生产安全技术概念第一章通论——————————————————————10第二章各工段的生产安全技术2——1电石生产安全技术————————————————1112——2出炉操作生产安全技术——————————————132——3包装操作生产安全技术——————————————14第三篇西马克电石炉第一章西马克电石炉简介1——1改型埃肯炉主要做如下改型————————————1——2电炉炉体————————————————————1——3压力环抱紧铜瓦及上、下抱闸———————————1——4加料系统————————————————————1——5水冷却系统———————————————————1——6液压装置————————————————————1——7电炉自控系统——————————————————1——8主要控制和检测点————————————————1——9原材料要求———————————————————第四篇电石生产装置各工序流程第一章炭材干燥1——1炭材干燥流程图—————————————————241——2流程说明————————————————————251——3物料规格————————————————————25第二章配料站工艺流程图2——1配料站物料流程图————————————————262——2流程说明————————————————————26第三章电石生产及破碎物料流程23——1电石生产及破碎物料流程图————————————273——2流程说明————————————————————27第四章电石生产4——1电石生产工艺要求及操作要点———————————284——2正常工艺条件——————————————————284——3产品消耗额———————————————————304——4电石质量标准——————————————————30说明该资料摘录《电石生产工艺学》、《天辰设计院年产9万吨电石初步设计说明书》、《电石生产问答》、《电石生产》、《电石资料》部分章节，并参考埃肯公司提供的《操作手册》及国内埃肯炉已投产厂家的运行状况而编写的。全书共分四篇十四章，其目的主要是提供公司电石生产工人培训使用，因其中部分观点未必确切，做法不够完善，故该资料不对外交流，以免产生误导。3第一篇电石生产基础知识第一章电石生产基础知识1——1基础知识电石化学名称为碳化钙，工业名称为电石，分子式为CaC2,分子量为64.10。1——2电石的性质a）物理性质（1）外观：化学纯的碳化钙几乎是无色透明结晶体，极纯的碳化钙是天蓝色大晶体，和淬火的钢颜色一样。工业品碳化钙（电石）是由CaC2、CaO及其他杂质合成的一种灰色红褐色的结晶混合物。（2）比重：电石的比重随电石碳化钙的含量减少而增大为（2.24——2.58）克/立方厘米。（3）熔点：电石的熔点随电石中碳化钙含量的改变而改变。纯碳化钙熔点为2300℃；工业产品电石一般含碳化钙约80％，其熔点为2000℃左右，，含69％的碳化钙的混合物熔点最低约1750℃。电石熔点与其中CaC2含量的关系见图一。（4）导电性：电石的导电性随温度的变化和电石中碳化钙含量的变化而发生变化，碳化钙含量越高导电性越强。b)化学性质：（1）电石遇水激烈分解CaC2+2H2OC2H2+Ca[OH]2+127千焦4（2）加热电石与氮气反应CaC2+N2CaCN2+C+301.5千焦其他如氯、氯化氢、硫、磷乙醇等在高温下与电石接触产生激烈化学反应。1－3电石用途电石广泛应用于工业、医药、化工、国防等行业。详见图二。第二章电石生产的基本原理及工艺流程2－1电石生产的基本原理工业电石是由生石灰和碳素原料（焦炭、无烟煤、石油焦等）在电炉内于高温下按下面化学方程式反应而制得从上化学方程式中可知：（1）碳化钙是由石灰和碳化合而成。（2）每生成一个碳化钙分子，需要一个分子的氧化钙和三个原子的碳。（3）每生成一克分子的电石,需要吸收466千焦的热量由于生产电石的温度高和常易变化,因此要进行数次二次反应,最重要的是电石分解为钙化金属和碳。CaC2Ca+2C+63.2千焦2-2电石生产的工艺流程（密闭型）由原料工序送来的合格的兰炭及石灰分别贮存于贮斗（1）内，经贮斗下的自动称（2）称量后（按配料比例），由输送机（3）将配比好的炉料至料仓（5）环形加料机(14)。炉料从料仓下部的投料管5靠本身自重加到电石炉（12）内。电流由电炉变压器（9）经短网（8）挠性母线及接触元件导入电极（6）。炉料在电石炉内借电弧电阻热，加热至1900-2200℃而生成电石。生成的电石由出炉口）11）定时放出电流电石锅（16）内,由出炉小车（17）载至冷却破碎车间。冷却后的电石经破碎运至包装工段经称量后装入电石桶内。第三章电石生产所需原料电石用途碳墨电石肥料氰化合物照明切割焊接合成苯乙醛合成橡胶氨乙炔有机合成三聚氰氨胍电镀四氢呋喃乙炔的衍生物丁炔二醇辛醇双氰氨尿素氰氨化钙乙炔及其衍生物醋酸人造树脂烯酮62600℃2400℃2200℃2000℃1800℃1600℃100806040200图一电石熔点于其中CaC2含量的关系3-1电石生产所需原料根据电石生产主反应式可知：电石生产中的主要原料或基本原料是（1）生石灰（2）碳素材料（焦炭、兰炭、无烟煤等）3-2电石生产所需原材料的规格（1）石灰：石灰是石灰石用煤、焦炭或煤气及液体燃料煅烧成的。CaCO3CaO+CO2-177.9千焦成份要求：CaO≥86.4%粒度（3----30）mm80%(30----40)mm15%(0----3)mm5%最佳（5----50）mm生烧和过烧总和5％---12）mm（4）电极糊成份要求：C≥83.11%灰份≤3.52%挥发份≤13.37%总之，对碳素原料的要求是：固定碳高，电阻大，活性好，灰分、水分和挥发份要少，粒度适当。第四章原料中的杂质对电石生产的影响7原料中杂质主要是以灰分的形式存在，如果原料中的灰分过多，对电石炉的维护和操作以及电石的质量都将(2)兰炭成份要求：C≥84.1%S＜0.55%灰份≤10.17%挥发份≤5.78%粒度：（3----20）mm最佳（3---12）mm(2)无烟煤成份要求：C≥82.79%S＜0.64%灰份≤7.63%挥发份≤9.58%粒度：（3----20）mm最佳（3产生不良的影响。4——1石灰杂质的影响石灰中的杂质对电石生产十分有害。当炉料在电炉内反应生成碳化钙的同时，各种杂质也进行下列反应：二氧化硅+2C---→硅（Si）+一氧化碳（2CO）-573.59千焦氧化亚铁+3C----→2Fe+3CO-452千焦MgO+C-----→Mg+CO-486千焦应此在电炉中不但多消耗电能，而且又多消耗碳素原料。经实践证明杂质的还原率与电石的质量有一定关系。其中氧化镁对电石生产的危害较大。氧化镁还原产物的燃烧，妨碍电炉操作和运转，甚至毁坏炉衬。因此，电石炉炉料中氧化镁的含量应尽量减少。另二氧化硅，氧化铝也会造成炉底升高，严重时炉眼位置上移，8影响出炉操作。其他如硫、磷等也会不同程度的影响电石生产和质量。4——2焦炭中杂质的影响焦炭中的杂质主要是灰分，全部由氧化物组成。在电石炉内生成石的同时，灰分中的氧化物也要被还原既要消耗电能，又要消耗碳素材料，而且还原后的杂质仍然混入电石中，降低了电石的纯度。实践证明，原料中每加1%的灰分，要多消耗（56---60）度的电能。第五章电石生产中原料的制备电石生产中，原料准备的好坏直接影响到电石的正常生产和产品质量。5——1固体物料的处理概念1、破碎：在化工工业或其他工业部门中，将大块固体物料变小的操作过程，称之为破碎。其原理一般是挤压、劈裂、撞击和研磨。有少数情况采用弯曲和撕裂的方式。2、筛分：在电石原料处理过程中，除物料原夹带的粉末和小块外，又会产生许多粉末和小块。为了不影响电石的正常生产必须进行筛分。工业上习惯将已被破碎的松散物料分成若干粒度近于相等的操作过程称之为筛分。3、干燥：凡从固体物料中，借热能使水分汽化，并由气体将水分带走的方法称之为固体物料的干燥。4、输送：在化工生产中，除了气体液体之外，往往要处理大量9的固体物料。运往所需工序的一系列运送操作称之为输送。5——2固体物料的处理设备。1、破碎过程中主要的设备有：1）、鄂式破碎机2）、双辊破碎机3）、锤式破碎机4）、各类电动研磨机等2、筛分过程中的主要设备有：1）、电机振动筛2）、电磁振动筛3）、往复筛4）、回转筛等3、干燥过程中的主要设备有：1）、回转干燥筒，2）、立式干燥器等4、输送设备有：1）、带式输送机2）、螺旋输送机3）、斗式提升机第六章生过烧石灰对电石生产的危害6——1石灰生产中的过烧与生烧1、过烧石灰：石灰石分解放出二氧化碳以后，不但本体产生许多气孔，而其体积还要缩小（10——15）%。如果石灰石在窑内停留时间过长或温度过高，那么，石灰石的结晶单元就逐渐排列得整齐起来，它的体积就缩小了。原来疏松多的石灰就变成坚硬的石灰，体积比原来缩小43%左右，这样的石灰就是过烧石灰。过烧石灰对电石生产有何危害过烧石灰坚硬致密，活性差，降低了反应速度，并且体积缩小以10后，接触面积就减少，引起炉料电阻的下降电极容易上抬，对电石操作极为不利，所以过烧石灰要尽量少。2、生烧石灰：石灰石中含有90%以上的碳酸钙，当温度达到815度时，碳酸钙即分解放出二氧化碳。温度越高，分解速度越快，如整块石灰石自表面到最内层都达到815度以上，则可得到完全分解的石灰。反之如块中温度没有达到815度，碳酸钙还来不及分解，就从窑内卸出来了，这样的石灰就叫做生烧石灰。生烧石灰对电石生产的影响在电石炉内生烧石灰中的碳酸钙要进一步分解成石灰，再与焦炭反应生成电石。而分解碳酸钙需要热量，此热量由电来供给，那就增加了电石生产的电耗。此外还引起配比不好掌握及影响反应速度。11第二篇电石生产安全技术概述第一章通论电石生产有电热法与氧热法，现生产均采用电热法生产电石，电石生产全过程被列为危险品生产之类。当电石受水后潮湿空气作用时，即放出了乙炔气体，与空气混合能形成爆炸性混合物，如有任何火源存在即能引起燃烧爆炸。在生产过程中，电炉内以2200度左右温度的强热来冶炼电石，且在冶炼时放出有害气体与灰尘。有害气体主要是一氧化碳，以及其他一些气体。一氧化碳是无色、无臭，有毒的气体，在温度（15---20）度时，如以空气为1，则CO为空气的0.968。CO和空气混合后达到一定浓度比例时，会引起燃烧和爆炸。在（18---19）度时，CO在空气中浓度在（12.5---74.2）%的范围内时即爆炸，CO在空气温度达652度时与空气接触会自动着火。当空气中CO浓度超过0.01%以上时会危及人身安全。电石生产的主要能源消耗就是电能，因此电炉设备的电流通过不分和与此相连接的可导电部件，必须使其绝缘良好。在电炉上工作时，禁止用手或金属物体接触导电系统，以防触电。由上可知，电石中的电，气体、水都可能因疏忽引起事故。第二章