电石生产过程及其操.doc

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1、 电石生产过程及其操内 容 提 要 一 概论 电石的性质、用途、生产工艺流程二 电石生产主要设备 电石炉的类型、构造三 电石生产的原料 焦炭、 石灰、电极糊和电极四 电石生产过程操作 电石炉操作、工序操作、 基本操作五 影响电石生产的主要因素 电石生成理论、原料质量、电气参数对电石生产的影响六 电石生产常见事故及处理 不正常现象及处理、电极事故及处理、事故停炉与开炉七 电石生产节能技术 节能潜力分析、影响节能因素、节能技术措施 八 电石生产过程主要危险有害因素 一 、 概 论1. 电石的性质 电石是指工业碳化钙（CaC2），由无烟煤（或焦炭、兰炭）与生石灰在电石炉内加热到18002200时，使

2、碳与钙发生化学反应生成的产物。 电石的外观为灰黑色固体，其密度约为2300 kg/m3，熔点约为2000，能导电，碳化钙含量越高导电性能越好。 电石属遇湿易燃物品，本身不燃。遇水能迅速产生高度易燃的乙炔气，在空气中达到一定浓度时，可发生爆炸。原料中夹杂的磷化合物，在生产电石时变成磷化钙，当它与水作用时生成磷化氢而混合在乙炔气体中；原料中夹杂的硫化物也进入电石产品中，与水作用生成硫化氢，混于乙炔气中。 1公斤碳化钙与水完全反应可产生370升乙炔气体。 2 电石的用途 早期供制乙炔、氰氨化钙和有机合成，钢铁工业脱硫剂。 电石的深加工分为：（1）以固体电石为原料进行产品制造的有石灰氮、氰熔体、氰化物

3、、双氰胺、硫脲等。电石最重要的用途是制取乙炔，乙炔在氧中燃烧（氧-乙炔矩）可发生高温（3000以上）和强光，广泛用于金属的焊接和切割。（2）以乙炔为原料可生产多种重要的化学产品，如以乙炔为原料可通过加氯生产四氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯；通过加氯化氢生产聚氯乙烯；通过加水生产乙醛、醋酸；通过加氰化氢生产丙烯酸、合成纤维等；通过加醋酸生产醋酸乙烯、聚乙烯醇等；通过聚合生产乙烯基乙炔、氯丁橡胶等；通过裂解生产乙炔炭黑等。目前我国占总产量将近70%的电石乙炔用来生产聚氯乙烯树脂。 3 我国电石生产概况 建国初我国的电石生产主要集中在东部沿海地区，容量小、产量低、市场不大，1960年电石生产能力35万吨

4、。 20世纪70年代以后，随着石油化学工业的迅猛发展，生产醋酸、醋酸乙烯和聚氯乙烯等产品的原料路线由乙炔转为乙烯，电石的生产出现大幅度萎缩。 21世纪，随石油资源紧张价格攀升，由石油炼制乙烯再生产PVC成本越来越高。而大型密闭炉的出现及生产过程自动化、资源利用化的提高，使电石产业又方兴未艾。随生产工艺及设备制造技术的提高，电石法PVC的成本及优势明显。西部地区具有丰富的煤焦、石灰石和电力资源，电石生产迅速发展，带动PVC、氯碱生产的同步增长。 “十一五”期末全区电石计划产能达到1400万吨，2008年，全区电石企业共186户，拥有电石炉近310台，电石炉变压器容量为420万千伏安，产能为840

5、万吨。近年来，一些国产化大型密闭电石炉纷纷在我区的一些大型氯碱聚氯乙烯化工企业落户，电石生产正在向大型化发展。 4 电石生产过程工艺流程（1） 电石生成反应 CaO+3C=CaC2+ CO （2）电石生产工艺流程 二、 电石生产主要设备1 电石炉的类型 电石生产过程的主要设备是电石炉，包括开放式、半密闭和密闭电石炉。开放式耗能大，已逐渐被淘汰，现在实际生产使用的电石炉为半密闭电石炉和密闭电石炉。为充分利用炉气，节能降耗，发展方向是大型化、密闭化和自动化。10000kVA 小型电石炉1000025000kVA 中型电石炉25000kVA 大型电石炉 2 电石炉的构造 密闭电石炉主要由炉体、电极、

6、电石炉变压器及其短网、出炉系统和炉气净化系统等组成。 三、 电石生产的原料1 焦炭 焦炭是在炼焦炉中将煤隔绝空气加热到9001200而得到的固体产物，主要成分是固定碳，挥发物较少，燃烧时无烟。为灰黑色具有金属光泽，坚硬多孔，燃烧热大约2500032000kJ/kg。焦炭主要用于钢铁的冶炼和铸造，也用作化学工业的原料或燃料。在电石生产中焦炭一方面作为主要原料之一，另一方面焦炭也是化学反应中的导电体和导热体。 电石生产对焦炭的要求：焦炭为电石生成提供碳质元素。生产电石时焦炭的固定碳含量、水分、粒度等对电石炉的操作都有影响，对焦炭的一般要求是： 固定碳85% ，灰分15%，挥发分1.5%，水分1%，

7、粒度320 mm，粒度合格率90%。 此外作为制造电石的碳素原料还有无烟煤、石油焦、兰炭等，也可以按照一定比例混合使用。2 石灰 石灰是指煅烧石灰石分解而得到的固体物，又称生石灰，主要成分是氧化钙（CaO）。纯石灰为白色，熔点2580。含有杂质时呈淡灰色，一般成块状，具有吸湿性遇水易粉化。石灰与水作用时生成氢氧化钙（熟石灰）并且放出大量热，与酸性物质能发生剧烈反应，具有较强的腐蚀性。 电石生产对石灰的要求：石灰为电石生成提供钙质元素。在电石生产中，对原料石灰中氧化钙的要求需达到92%以上。除生烧过烧外，对杂质的含量必须控制在一定范围内，尤其是镁的含量，其含量越低越好。其含量如果超标，对炉体耐火

8、砖形成侵蚀，还堵塞炉气抽出，会影响发气量。在电石生产过程中大约有15%的氧化镁与氮反应生成氮化镁，导致电石发粘在炉内不易流出，影响产量和操作。硅的含量也不能高出指标，因为硅铁会沉积于炉底，使炉底升高，流出的硅铁会损坏炉壁，流料嘴，冷却锅等。因此石灰的质量关系到电石生产过程的操作和产品质量。 生产电石对石灰的基本要求是：CaO92%，MgO1.6%，生烧5%，过烧5%，粒度 540 mm，粒度合格率90%。3 电极糊和电极1） 电极的特性 电石炉是一种电弧炉，电流通过电极输入电石炉内转化为热能。电石炉的电极采用自焙烧电极，即利用电石生产中自身产生的热量，使电极壳内的电极糊经过熔化、烧结，并在高温

9、下进一步石墨化，形成强度及导电性良好的碳素电极。生产中电极不断消耗，不断向电极壳内加入电极糊。因此电极糊既是制造电极的原料，也是电石生产中碳素原料的一部分。 连续式自焙烧电极既是电石炉中的重要组成部分，又是电石炉的心脏，它起着导电和传热的双重作用。 电弧炉对电极的要求是： （1）能耐高温且热膨胀系数要小。 （2）电阻系数小，在传导电流时电能的损耗少。 （3）具有较小的气孔率。（4）机械强度要高，不致因机械与电气负荷的影响而折断，同时要经受得住生产过程中炉料崩塌等的侧击打压。2 ） 电极糊 对电极糊的控制指标主要有固定碳、挥发份、灰份和水份等。 电极糊中灰份含量要求越低越好，但限于原料来源，一般

10、要求密闭电极糊不高于5%。灰份过高使强度差，电阻大，电耗高，电极糊消耗量就大。 电极糊的质量需要通过烧结后，检验其机械强度、电阻系数、气孔率等参数。一般要求电极糊烧结后达到下列要求： （1）电阻系数 5575欧毫米2 /米；（2）抗压强度 140200公斤/厘米2；（3）假比重 1.361.45克/厘米3（4）真比重 1.81.9克/厘米3；（5）气孔率 2528%；（6）电流密度 69安/厘米2。3） 制造电极糊的原料 主要原料为碳素材料，因碳具有能承受在电石生产中的高温、其氧化物为气体、导电性能良好、与许多化学物质不易反应等性质。 制造电极糊的原料有固体碳素原料和粘结剂两大类。 固体碳素原

11、料： （1）无烟煤 除价格便宜外，能改进电极糊的使用质量。无烟煤是致密的、带有金属光泽的黑色油脂矿物，优点是含碳量高，机械强度大，挥发物少。制造电极糊用的无烟煤，其灰份含量一般要求稳定在8%以下，挥发物要小于7%。 （2）焦炭 焦炭是制造电极糊，尤其是生产石墨化电极的最重要的原料之一。最有价值的焦炭为低灰份的焦炭，其灰份含量不超过1%，包括石油焦和沥青焦。 （3）人造石墨 在电极糊中加入灰份含量不超过1%的人造石墨，可以增加烧结电极的导电系数，导热系数和热稳定性。 粘结剂：当电极糊在自焙烧结时，粘结剂所剩下的焦化残渣能使电极的强度增加和质地均匀，最好的粘结剂为煤沥青和煤焦油。 4） 电极的烧结

12、 在电极壳内进行，电极端头产生电弧达到3500，而热量自下向上传导，故电极糊由上向下降落时受热越来越高，逐渐烧结，电流通过电极时电阻大，输入的功率部分变成电阻热，炉面热量通过传导和辐射到电极，使电极表面温度提高受热电极糊被烧结而形成电极。电极糊烧结过程：（1）软化阶段 熔化液态120200，颚板以上500mm。（2）挥发阶段 充分熔化沿电极壳内截面流动，充填空隙使均匀，挥发急剧而呈糊状，650750，大致在半环部位。（3）烧结阶段 电极烧结为坚硬整体。完全烧结高度为导电颚板下部200400毫米处，9001000。电极受到表面氧化、炉内反应作用、逐渐烧损，需按其消耗情况控制烧结，并把已烧结的电极

13、往炉内下放，使它保持适当的工作长度。电极焙烧的判断： 电极表面呈灰白或暗而不红，则焙烧良好；发红则太干；发黑或冒烟甚多，则太软。 四 、电石生产过程操作1 电石炉生产操作（1）烘炉与焙烧电极 新开炉的电石炉操作前需要烘炉，烘炉的目的一方面是排除电石炉壁耐火砖砌体中的水份，使炉底炭素层形成一个整体，延长炉衬使用寿命；另一方面是焙烧电极，满足开炉时所需的电极工作长度。通常采用挂吊篮装焦炭焙烧电极的方法。（2）电石炉装炉 准备工作 砌假炉门 装炉 （3）电石炉送电开炉（4）投料和出炉（5）旧炉大修后的开炉2 电石生产工序操作（1）配料工序操作 配料操作采用人工和自动，目前大型密闭电石炉采用机械化进行

14、配料，配料完毕后通过皮带运输机输送到高位料仓，通过下料管直接加入电石炉中。炉料配比通常以100公斤石灰配入X公斤碳素原料进行计算。按照电石生产反应： CaO + 3C CaC2 + CO 56 36 64由计算知每生成一吨纯碳化钙需氧化钙875公斤和562.5公斤纯碳，因此100公斤纯氧化钙需配入64.3公斤纯碳。但实际上工业电石生产过程不可能采用纯的原料，也生产不出纯的碳化钙。所以在配料时要考虑原料中的杂质含量、电石产品质量要求和生产过程物料的损失等。通常配料比X（干基）可采用下面的公式计算：式中： A石灰中氧化钙含量（质量分率）； B电石产品中碳化钙含量（质量分率）； C碳素原料中固定碳含

15、量（质量分率）； D电石产品中游离氧化钙含量（质量分率）； E投料过程石灰损失量（%）； F投料过程碳素原料损失量（%）； G碳素原料的含水率（%）。在大部分情况下，配料比石灰：焦炭=100：（6075）（2）加料工序操作 将石灰和焦炭称量、混合、拌匀后，直接将料加入电石炉内即可。而对密闭电石炉则采用加料管自动加料。电石炉基本操作： 每6080分钟出一次炉；每班出炉68次；每炉加料23次；每班压放电极23次；每次压放量80mm100mm。（3）电石炉操作控制 电石炉的控制在控制室的斜面操作台上集中进行，包括电石炉的停送电，三根电极的电流表，电压，功率，温度，压强显示观察等。（4）电极的升降 电

16、极升降系统由电极卷杨机组成，操作台设有操作按钮。（5） 电极的压放 （6）出炉（7）停炉操作 为保持正常的维护和检修，要有计划的进行停炉，正常停炉遵循停炉为开炉创造条件的原则。 停炉前适当加低配比的混合料，尽量将炉内电石出清。 停炉前应将电极焙烧得稍长一些，保证再开炉时电极有足够的工作长度。停电时应将电流降至正常操作值的1/3，使电极适当下降，电极露出料面部分应埋住保温，防止氧化损坏。 停炉后应每隔半小时活动一次电极，但上下幅度不要太大，以防电极与半成品粘住。如设备进行检修电极不能上下活动时，停电后应在电极下垫上少量焦炭。 停炉后冷却水不能停，可适当调整水量。再次开炉时，应首先将电极附近的炉料

17、扒掉并适当去掉一些红料，使电极周围料面呈现凹形，为电极下插创造条件。开始送电时电石炉负荷不得超过额定负荷的40%，随后负荷慢慢增加，应注意观察送电后电极的变化和升负荷的动态。若电石炉停炉时间长，升负荷时要小心，应尽量避免出现断电极事故。（8）清炉操作 石炉在生产过程中，炉底就会逐渐抬高，当炉底高到一定程度时，电石炉极其难操作。此时需要把电石炉停下来，进行清炉。 清炉操作过程的大体步骤为：（1）在停炉前应先将炉料干烧下去，尽可能将炉内的电石全部排出。（2）停炉后将电极落至最低，并将电石炉上的设备扫干净。（3）待电极附近的炉料呈现暗红色时，即可向电石炉内喷洒冷水，直到料面有积水。等积水干后检查无乙

18、炔时，方可用人工将泥渣挖出，如此反复操作。（4）清理炉底硅铁等杂质时，如果加水已不起作用，此时应采用钢钎开凿，直到露出炭素砖层为止。如炭砖与耐火砖都被硅铁粘连成一整块，则需将全部整体清出，清除硅铁时也可采用爆破方法，但需爆破技师到现场并采取切实可行的安全防护措施。（5）整个清炉过程中，绝对禁止向白热的电石浇水，或向熔池内灌水，以防发生爆炸事故。3 电石生产过程基本操作（1）投料方法（2）闭弧操作（3）正常操作 1）保持正常的料面温度 电石炉正常料面温度一般应在500600为宜。 2）严格控制原料的规格 原材料粒度在电石生产中非常重要，对石灰粒度过大，接触面积小反应慢；粒度过小，炉料透气性不好，

19、影响电石炉操作。对焦炭粒度愈小，电阻愈大，比表面积愈大，反应活性愈好。在电石生产操作过程，电极容易伸入炉内，熔池电流密度增加，炉温随之提高，对电石炉操作有利。 3）保证炉料透气性 由于原料破碎工序的问题，炉料通常容易带粉末多，特别是石灰极其容易粉化。使得料层空隙小，透气性不良，一氧化碳不容易排出，造成塌料和结块，炉料电阻小，支路电流增加，电极上升。（4）明弧操作 当电极工作长度不够，电极飘浮在料面上，炉料配比不高，炉内半成品较少，这时使浅层料中的石灰分解，冲出料面，形成明亮的光柱，这种操作称为明弧操作。出现明弧的原因与投料方法有关，明弧操作对生产的危害性相当大。会破坏料层的结构，明弧操作的料层

20、结构示意图。危害：降低产品质量；损失大量的热量；增加产品单位电耗；导致液体电石从上喷出；增大电极糊的消耗量。（5）干烧操作 在出炉后电极移动不明显，炉内半成品较多，而出炉后炉底温度有下降趋势时进行的一种操作。这时生料尚未投入，进行短时间干烧，将电弧作用于半成品，使之形成高质量的电石，同时切断部分支路电流，以提高炉底温度。干烧是一种提高炉温的操作方法，当电极能始终稳定在料层之中，而且料面高度和形状比较稳定，炉温可一直保持很高时，就不需干烧。如果电极、配比、料面等发生大的波动，以致炉温有下降趋势时，进行干烧以便切断电极周围的支路电流，同时增加一些焦炭，使电极深入和炉温提高。（6）调炉操作 1）料面

21、温度的调整 正常料面温度约在500600，不正常时达1000以上。温度高时可观察到料面有红料，严重时还有红料粘结成份。原因是电极不深入而产生了支路电流。 调整炉料电阻的方法，采用馒头形料面和分批投料的方法进行操作，阻止其料面温度的升高。当发现有过多的红料时设法处理掉。处理红料的方法是出炉后，进行必要的干烧，恢复其在出炉时所带走的一部分热量。 2） 副石灰调炉操作 采用单加石灰的方法来调整电石炉的运行工况称为副石灰。 出现这种现象时可能有两种情况，一种是电石炉内配比过高，电石质量太高，粘度大，这时加入一些副石灰可使状况改变，但要适量；另一种原因是电极下不去，造成炉内热损失大，这时加入适量副石灰，

22、就可以断绝其电极周围的部分支路电流，使电极插下去。（7） 料面操作 指电石炉正常操作时，料面应控制在合适的高度和形状。 通常常见的料面形状是凸形和凹形。凸形料面的特点：中间料面比四周料面高出200300mm左右，当加完料以后整个料面凸起，约十分钟后炉料开始下沉，操作过程可清楚地看到电极四周的三个圆形熔池的吃料口。此时在吃料口投入冷炉料，它又凸起而呈现馒头形。冷炉料投入后，调整了炉料电阻，促使电极稳定，料层结构良好，散失热量较少。当电石炉经常在凸形料面状态下进行操作时，就能得到良好的料层结构。是稳定电极，实现闭弧操作，保持高炉温，提高电石质量和产量的极其重要的条件。（8）进出物料平衡操作 指生产

23、中使电石生成量与出炉量达到平衡，它对电极位置和电石炉内的温度起着重要的作用。如对电石炉管理不当，往往导致电石炉操作状况失调，一会儿可能出不来电石，一会儿又可能出得过多，造成加料量和出炉量不平衡。只有当加料量和出炉量达到平衡时，电石炉的操作才趋于稳定。 为达到高产优质的电石，电石炉运行必须围绕高炉温进行。一般电极的位置适当，炉温就高，而电极位置太高，热量散失多，炉温就下降。通常电极在电石炉内有三种情况： 电极距炉底太近，则电极周围的坩埚壳吃料口小，炉料不易进去，降低了热效率。同时反应区的一氧化碳难于排出，容易引起喷料带出热量。 电极距炉底距离过大，硬壳延长到接近于炉底，出料时炉眼很难打开。由于料

24、面距电极端头距离缩小，炉料预热不够，又有大量生料进入熔池，电石炉内温度就降低。 电极端距炉底位置适当，炉料可经过一定的预热熔融等过程，才可达到高炉温的目的。 五 影响电石生产的主要因素 电石产品质量的优劣，除操作外主要取决于原料质量、粒度比、电石炉几何电气参数是否合理匹配等。1 影响电石生成因素分析（1） 碳化钙生成理论 碳化钙的生成反应式可表示为： CaO + 3C = CaC2 + CO 465 kJ 过程为吸热，需外界提供热量。实际生产该热量由电极产生的电弧热和炉料电阻热供给。理论计算生产一吨发气量300升/公斤的电石，消耗的电能为1630kWh。实际电石炉产一吨电石耗电能在310034

25、00 kWh之间，效率仅50%左右，大量的电能被损失，造成电能损失的因素有以下几个方面： 1）由于原料中含有杂质，电石炉中存在许多副反应消耗一定能量，约占供入热量的56%； 2）电石炉气和出炉电石带走一部分热量，约占供入热量的2325%； 3）消耗在电石炉变压器、短网、电极以及通过炉体的热损失等，约占供入热量的1720%。（2） 电石炉内状况分析 电石生产过程看似简单，实际炉内情况复杂多变，炉内温度的变化及分布对电石炉操作至关重要，炉内状况为： 1）A层为炉料层 下部常常形成一些硬壳。 2）B层为相互扩散层 炉料和含有少量碳化钙的半熔融物，氧化钙和碳在其中互相扩散，进行部分反应生成碳化钙。 3

26、）C层为反应层 是生石灰和碳素原料及半成品的碳化钙熔融物，以疏松态存在。在此进行一系列的反应，内部进行气体压力的传递，大部分碳化钙的生成反应在此完成。 4）D层为熔融层 电石形成熔融体质量不断进行变化。 5）E层为硬壳层 由于该层距电弧较远，所以温度较低，是一种半成品多孔性物质和半熔融物质。 6）F层为积渣层 为熔融层的底部。 （3）影响电石生成的因素 电石是氧化钙分子和碳原子直接相遇后，在2000发生反应而生成，一般速度相当快。反应历程可能是电石石灰共熔体中的石灰与焦炭表面上的碳反应，同时石灰溶液不断渗入焦炭的毛细孔中，边渗入边反应生成电石而共熔。小块焦炭再不断被石灰溶液渗入，在反应的同时崩

27、裂分散成微粒，悬浮在电石石灰共熔体中。 若配比低则石灰过剩，炭在共熔体中扩散石灰含量高。 若配比高，炭与共熔体中的融化石灰反应，石灰含量少。 电石的实际反应速度决定于反应速度和石灰的渗透速度、焦炭的崩裂和扩散速度。电石在生成的同时与周围的石灰共熔也有一定速度。在炉内若温度高于共熔点时，只要供热量满足吸热量共熔速度就快。电石生成后随之就被熔融的石灰所稀释，若反应速度大于稀释速度，电石质量就高。操作时适当加快反应速度和调节稀释速度，即保持适当的温度和配比，关系到产品质量和电耗。 要获得高质量的电石，必须提高电石炉的负荷，保持炉内温度足够高。但这样往往会造成炉膛内的电阻下降，电极下伸困难，甚至出现明

28、弧。要做到高炉温而又不使电极上抬必须做到闭弧，措施：适当提高电流电压比，缩小焦炭粒度，增大炉料比电阻，把电极插下去等。2 原料质量和粒度的影响（1） 石灰杂质及生过烧的影响原料中杂质的影响 主要二氧化硅、氧化铝、氧化镁等，生成电石时同时反应。 氧化镁在熔融区还原成金属镁，成为一个强烈的高温还原区。镁蒸汽从该区逸出时，部分镁与一氧化碳立即起反应： Mg+CO=MgO+C + 490 kJ 反应放出大量热形成高温，局部硬壳遭破坏，使带有杂质的液态电石进入了炉底。部分镁上升到炉料表面，与一氧化碳或空气中的氧反应，放出大量热，使料面结块，阻碍炉气排出，并产生支路电流。 二氧化硅在炉中被还原成硅，部分生

29、成碳化硅积于炉底，造成炉底升高。部分与铁作用生成硅铁，硅铁会损坏炉壁铁壳，出炉时会损坏炉嘴和电石锅等。 氧化铝在炉内部分混在电石里大部分成为炉渣。 氧化铁在炉内与硅容易熔融生成硅铁。 磷和硫在炉内与石灰中的氧化钙反应，生成磷化钙和硫化钙混在电石中。生烧石灰的影响 指没有分解成氧化钙的石灰石夹在石灰中。进入炉后进一步分解成石灰与焦炭反应生成电石，其反应是CaCO3 = CaOCO2 Q。一方面增加了电耗。另一方面生烧石灰中有二氧化碳成份计入，造成炉料配比增高，电极上抬，出炉困难，影响产量。控制生烧石灰量不超过5%。过烧石灰的影响 指石灰石在石灰窑内煅烧时间过长或温度过高造成。坚硬致密比重大，反应

30、接触面小，活性差，增加电耗。气孔减少降低了反应速度。因接触面小引起炉料电阻下降，电极易上抬，影响产量和质量。控制过烧石灰量不超过5%。粉化石灰的影响 石灰在储运过程易吸收空气和碳材中的水分而产生部分氢氧化钙，本身出现粉化现象。氢氧化钙进入电石炉内将发生如下反应：Ca(OH)2=CaO+H2O109 kJ H2O+C=CO+H2166 kJ 在生产中粉化石灰不但多消耗电能和碳素原料，且还要影响操作。炉料中的粉末含量较多时，易使电极附近料层结成硬壳，产生棚料现象。（2）碳素原料的影响水分的影响 在内燃式电石炉上，大多采用机械化或半机械化投料。一般混合炉料在料仓中储存的数量较多，时间较长，碳素原料中

31、的水分与石灰相遇，就会产生消石灰粉末。 在密闭电石炉中，碳素原料中的水分影响更为严重。因为炉料进入电石炉内时其中水分与赤热的碳素相遇，产生水煤气（含CO和H2）。其危害一是炉内炉压过大，炉内一氧化碳从环形加料系统逸出，容易使员工中毒。二是负压过大则炉内进入大量空气，炉压持续不稳，造成炉料温度进一步增高，支路电流增大，电阻下降，影响电极深入，造成料层与电极上抬，三相不通，严重时翻电石，必要时需停炉处理。灰分的影响 灰分由氧化物组成。原料粉末的影响 粉末过多，炉料透气性不好，产生的一氧化碳气体不能顺利排出，减慢了电石生成反应的速度，炉气压力增加到相当高的时候，发生喷料现象。（3）原料粒度的影响 一

32、般是粒度愈小，电阻愈大，在电石炉操作时电极容易深入炉内，熔池电流密度增加，炉温也增高，对生产高质量电石和提高产量有利。 从反应速度来说，粒度愈小，表面积愈大。则石灰与碳材接触愈好，愈容易反应，有利于电石生成，提高了产量。 虽然粒度小有利于电石炉操作，但粒度过小，则透气性差易使炉料结块，造成支路电流大，反而使电极上升，降低熔池区电流密度，降低炉温，反应速度也就下降。粒度过小，气体排出阻力增加，抑制了反应速度，降低了产量。 在生产过程中，严格控制原料的粒度，保证原料活性高，电阻大，气体容易排出。（4）炉料配比的影响 石灰和碳素材料共同构成电石的生产原料，炉料配比正确与否，对电石炉操作有很大的影响。

33、通常高配比炉料生产的电石，可以得到发气量高的产品，但炉料比电阻小，操作比较困难；低配比炉料生产的电石，炉料比电阻较大，电极容易深入炉内，电石炉比较好操作，但生产出的电石发气量较低。3 几何电气参数对电石生产的影响(1)一次电压和功率因数对电石生产的影响 一次电压也就是网电电压。九十年代中期电石炉新增容量远高于发电容量，造成了电石厂家进线电压低于额定电压。增加了电能损耗。变压器仍出力不出效，达不到满负荷运行。其后果是降低了电石产量，增加了单位电石电耗。 为使电石炉满负荷或超负荷运行达到良好的生产状态，必须保证进线电压达到额定电压或高于额定电压。电石炉容量越大，功率因数越低。为改善供电质量，提高功

34、率因数，可行的办法：一是安装高压并联补偿装置，提升功率因数；二是安装中压并联补偿装置达到提高系统电压和功率因数的目的；三是根据网电实际电压，制作相对应网电电压的变压器，提高功率因数。(2)电流电压比与电极直径配合对电石生产的影响 对电极直径确定的电炉，如果使用较小的电流电压比运行，电极运动电阻较大，则电极要向上运动。对于使用同一电流电压比来说，电极直径越大，电极运动电阻越大，电极就越向上运动。电炉操作具体表现： 1）电极不能插入炉料内，出现明弧操作，热损失大。 2）电极位置高，长期运行炉底上涨，缩短使用寿命。 3）炉面温度高，炉盖、短网及其它附属设备损坏加重设备利用率低。 对同一电极直径使用较

35、大的电流电压比运行，电极运动电阻较小，电极要向下运动。电炉操作具体表现： 1）电极插入炉料过深，吃料慢或不吃料，电耗明显增加。 2）电极插入炉料内过深，易出现大塌料现象，破坏料层结构，影响电石炉料的有序运动，大塌料引起喷料现象，易出现安全事故。 （3）电极插入炉料内过深，长期运行会烧穿炉底，严重时需停炉检修。 （3）电石炉几何参数对电石生产的影响 电极直径对电石生产的影响 电极直径不合理时，电石炉操作的具体表现是： 1）电极的电流密度过大，电极直径过小，增加电极的电阻消耗缩小熔池，电极容易因过度焙烧而发生硬断事故。 2）电极电流密度过小，电极直径过大，虽能扩大熔池，减少电极电阻电耗，但电极不易

36、深入炉料会增加热损耗，易造成电极软断事故。 电石炉电极同心圆直径、电极间距和电位梯度对生产影响 理想的电极同心圆直径应等于电极下面熔池的直径。 电极间距指两相电极外壳间距。电位梯度指两相电极间1cm长度受的电压强度。三者参数选择不合理对生产影响： 1）电位梯度大，电极间距小，电极同心圆直径小。炉膛上层部分电极间的支路电流增大，炉料电阻降低，易造成电极位置上移，热损失增大。 2)电位梯度小，电极间距大，电极同心圆直径大。三个电极的熔池分成三个单独的熔池，导致三相不通，造成出炉困难，电石熔池上升，炉底温度下降，电石产品质量降低，各种消耗增加。 六 电石生产常见事故及处理 1、 电石生产中不正常现象

37、及处理（1） 电极浮动现象 刚加完料后电极出现上升 原因电极插入炉料浅，炉温低，支路电流大，电极周围存在大量红料造成。处理方法适当增加干烧时间，减少投料量，可能时撬松炉料，多出电石，以保持电极的长度。 刚加完料后电极出现上下变化幅度大 原因是原料配比低，炉温低，熔池过小造成。处理方法适当提高原料配比，延长干烧时间，提高炉温。 产生大量的红料电极出现上升 原因开弧操作，支路电流大，电压级过高，熔池同心圆不合理造成。处理方法更换炉料，采取闭弧操作，调整电压。 干烧时存在强烈的明弧且电极上升 原因电石炉内的半成品不多，游离碳较少，生成的熔池上口大下口小导致炉温低造成。处理方法适当增加炉料配比，干烧时

38、多加一些副焦炭，同时撬松炉料，切断支路电流。 吃料缓慢电极不下 原因电极插入短，炉温低，产生的熔池过小，投料量大于出料量进出不平衡造成。处理方法适当减少投料量，降低料面，多出电石。（2） 电极弧光不正常 加料时间不长出现明弧 原因加料中粉料过多，炉料透气性差，电极周围出现硬块造成。处理方法撬松硬块，严格控制加料规格，适当进行干烧。 干烧时出现单面开弧 原因加料不均匀，电极周围有硬块积聚，吃料不均匀造成。处理方法撬开硬块，均匀加料，对料面进行平衡。 无出料时电极周围出现多火焰光或者开弧 原因出炉量过多，电石炉内生料多，原料配比低，电极波动大且插入炉内的深度不够造成。处理方法严格控制出料数量，出料

39、时避免将半成品带出，同时控制电极长度，提高炉温，增加配比，适当增加干烧时间。 干烧时间虽长但是弧光不出现 原因料面过高，吃料慢，外来电压低，电极深入过度造成。处理方法适当延长干烧时间，减少投料量。（3） 料面出现不正常现象 料面出现不断下降 原因加料过少而出料过多造成。处理方法严格控制加料和出料量，保持进出物料的平衡。 加料后突然出现塌料和喷料 原因加料中粉料过多或粒度过小，炉料透气性差，压力增大造成。处理方法严格控制加料规格，采取适当增加加料次数和每次少加料。 加料后熔池高低不定和炉眼上下移动 原因加料中粒度过大或过小，引起炉料电阻波动，透气性差造成。处理方法严格控制加料规格，调整炉料比例，

40、采取适当干烧措施。 熔池大小不停变化不稳定 原因操作过程加料出料控制不平衡，原料配比不当造成。处理方法严格掌握加料规格和配比，控制电耗和产量的平衡关系。（4） 出料时出现不正常现象 出炉时出现圆钢深捅比较轻松和带粘 原因一是炉内电石较少，二是电极上升炉温低，炉料未烧透造成。处理方法稳定电极和炉眼位置，提高炉温。 出炉时电石流速过快质量低，三相电流表读数突然下降 原因操作过程进料配比太低，炉内没有足量的半成品，炉温低而料面过高所造成。处理方法适当提高配比，延长干烧时间，控制出料量，减低料面。则有可能提高炉温和电石产品质量，保持进出物料的平衡。 出炉时电石流速过快而且出现显红 原因操作过程进料配比

41、太低，炉温低造成。处理方法适当提高配比，增加干烧时间，控制出料量，推迟出料时间。 出炉时电石流速出现过慢而且粘，呈现白光夹带生料 原因操作过程配比过高，炉内碳素材料多，电阻小炉温低，电极上升所造成。处理方法应该是适当降低配比，或者加副石灰进行调节，控制电极位置和反应时间。则有可能提高炉温和电石产品质量。2 电极事故及处理 （1）电极软断 电极软断的原因 选用的电极糊质量不稳定，挥发份过多，软化点过高，使焙烧速度慢；焙烧后的密实度差，电极消耗过快，使焙烧跟不上消耗，都会造成压放时电极过软而断裂。 电极偏软时，下放电极后，电炉负荷增长过快。 电极筒制作不良或焊接质量差，造成漏糊或断裂。 电极糊块过

42、大，加糊时粗枝大叶，在翅片上有架空现象。加糊位置过高，也容易造成电极糊棚住。 电极糊加入不及时，加电极糊的位置过低。 电极压放间隔过短或压放过量。 使用导电铜瓦的电极带电压放电极时电流过大。 电极冷却风量过大。处理电极软断的方法 一旦发现电极软断，应立即停电。主操要迅速将电极降下深入炉内，设法不使电极糊外流，并迅速松开导电铜瓦把电极和断头连接，把电极附近的电极糊撬开扒掉，然后低电压送电焙烧电极。软断的那一相电极不允许提升，负荷可根据电极焙烧情况逐渐慢慢增加，大约需要68小时可焙烧好。 如果断头接不上，而电极内的电极糊已干涸不流动时，可将电极放出一些，进行低负荷焙烧，方法基本同上。 如果电极头接不上，电极糊又很稀，导致大量流出，几乎流空。此时应再焊接一节带底的电极筒，加入新电极糊仍按前法焙烧。此时送电更要小心，类似于新开炉，并且注意电极送风量和导电颚板中的冷却水量。 预防电极软断的措施（1）选用质量好、成分稳定的电极糊，不使用不合格的电极糊。（2）严格检查电极筒制做和接筒焊接质量，达到技术规范。（3）松放电极时要特别注意观察电极焙烧状况，严格控制电极下放长度，升负荷时要胆大心细；若发现电极恶化，应迅速降低负荷，必要时停电进行处理。（4）要严格执行电极管理制度，按规定下放电极，认真控制间隔时间，按时填加电极糊，保持规定的高度和电极工作长度。（5）电极送风(冷风与热风)和导电