电石炉的生产工艺及其关键设备分析
摘要：电石俗称卡石。

电石的分子式为CaC2，分子量为64.10。

其工业产品为灰色、黄色、棕色或黑色固体，其中紫色最为丰富。

一般来说，电石是指在电炉中以2，000℃加热的热和生焦形成的工业电石。

除了大多数电解质外，电石还
含有少量其他杂质。

关键词：化工设计；电石炉；工艺流程；生产设备；
前言
近年来，我国电石生产技术的使用稳步提高。

从国外发展的角度来看，木炭生产主要使用封闭式窑，大大提高了生产力，减少了能源消耗。

但是，大多数电炉仍然开着。

开放式电炉作为我国使用的传统设备是不可避免的但是，鉴于当前的经济发展，传统的电石炉在市场上没有竞争力，因此生产密闭电石炉是当前的趋势。

一、电石炉生产原理
1.碳化钙的反应机理
电石是用耐热电弧炉中的热炭制成的。

作为工业生产的一部分，煤是由石灰石和碳材料的混合产生的，有两种方式；第一种方式:氧化钙和碳首先在高温下反应；
CaO+C=Ca+CO (1)
钙蒸汽同固态碳又发生如下反应∶
Ca+2C=CaC2 (2)
反应是一种二元系统，其中有两种气体，即气体状态下的Ca和CO。

反应状态不仅取决于温度，而且取决于气体中钙和一氧化碳之间的任何压力值。

只有在
钙蒸气压力高、一氧化碳压力低的情况下，才能在低温条件下形成氯化钙。

第二
种方法:随着材料下降，温度会升高。

钙和氧化钙在达到适合其成分的温度时，
迅速熔化成氯化钙和高热氧化钙。

当氯化钙含量约为20%，温度约为2，000 c时，会发生以下反应:
CaO+3C=CaC2+CO (3)
伴随着振动现象，反应迅速发生，熔解物质中的CaC2成分迅速增加，电炉
电极下端形成反应区。

在该区域，最终反应与原料成比例，氯化钙扩散到窑底并
释放出来。

电极所需的热量在整个反应阶段产生，电极产生的电弧和电流由炉内
材料产生的电阻提供。

2.关于电石炉电气理论
矿热炉的基本电气原理类似于灯泡。

电力通过电阻式介质传输。

根据第一焦
耳定律，电能可以转化为热能，但电炉的电阻不是欧姆。

除了电阻，还有感应和
电容器。

因此，在电阻和电感耦合电路中，既有能量消耗，也有能量转换。

电阻
z阻抗、电阻r和电感x之间的关系，在电阻电路中，由电源产生的所有能量都
由电阻消耗。

也就是说，抵抗会吸收主动力。

在感应电路中，感应不消耗能量，
能量在感应和电源之间交换，即感应吸收无功。

在电阻和电感串联电路中，既有
能量消耗又有能量转换，因此既有有功功率p又有无功功率q，它们与表观功率
s的关系可以用图表示。

二、生产原材料
1.石灰
石灰是生产封闭式电炉的重要原料，其生产选择对于保证封闭式电炉的高质
量生产具有十分重要的因素。

在一些生产工艺中，原煤的氧化镁含量相对较高，
可能会破坏封闭式电石炉。

特别是，生产过程中的电力消耗和焦炭消耗增加，导
致产品开发时粘度增加。

此外，在使用石灰时，除了含氧化镁外，还可能对封闭
式电炉产生重大不利影响，生热也可能对封闭式电炉产生严重不利影响。

由于生
热性质不稳定，其正常性能也不能保证。

与此同时，与氧化镁一样，用电量也在
增加，造成排放困难，难以保证质量。

上述石灰在生产过程中对生热和氧化镁敏感。

因此，在特定的生产过程中，生产单位必须注意控制热颗粒的大小，并加强
反应的接触面。

但是，在选择石灰石粒度时，应考虑电石炉的容量。

2.焦炭
在目前炼铁厂的生产过程中，选材一般是在公司控制下进行的，但炼焦的生
产和使用是在公司以外购买的。

因此，在生产过程中选择焦炭不符合实际需求，
严重影响封闭式电炉的生产。

具体而言，焦炭的湿度和粒度在公开生产后增加了
电力和碳的消耗，从而降低了焦炭生产的可持续性主要影响是内部生产材料的崩溃，造成材料浪费，影响石灰石原料的使用，影响正常生产。

因此，在具体生产
过程中，为了保证封闭式电炉的正常生产，在焦炭外包过程中，可以选择符合实
际需要的合理粒度。

焦炭粒度如果密度过高，可能会增加电力生产并造成排放困难；但是，如果粒子大小太小，则不容易反应并破坏正常反应的层结构。

因此，
封闭式电炉焦炭的原料选择必须严格控制在合理的限度内。

三、电石炉生产工艺及设备
1.电石炉生产工艺流程
封闭式电炉的生产还更加注重选择生产工艺，更重要的是，注重选择以科学
原料为基础的合理生产工艺。

在当今中国的生产过程中，通常采用手动生产方法，在这一过程中，电流和功率因素的选择和使用被普遍认为是重要的。

具体而言，
工作流通常可以反映电炉生产的质量，因此在实际生产过程中，不同的生产单位
必须根据原料选择和电炉容量选择合理的工作流。

此外，功率因数反映电炉的运
行情况，并对能源生产和消耗产生重大影响。

因此，在特定生产过程中，应根据
粒径、材料层结构、焦炭电极长度和石灰石原料选择特定的生产功率。

更高的配料、饲料和分配。

合格原料在加工车间进行测量和混合，然后从桶
式升降机移至电炉车间供料仓库，再通过织物安装、固定带式输送机送往窑屋顶
年度供料仓库，炉顶布安装根据需要将炉料分配到筒仓中，并通过炉料管分批添
加到炉膛中。

半封闭电炉由炉身、炉盖、电弧炉座、电弧炉锁、电弧炉升降装置
等组成。

它是生产电石的主要设备。

电力是通过变压器和使用石墨电极的电力传
导系统引入窑炉的。

石灰和碳原料被转化为电阻电弧产生的高温电石，释放一氧
化碳。

所生产的电石从炉出口排出，炉出口由燃烧器打开，熔化的电石进入冷藏
车电筒。

出口窑设有保护罩和弧形钻孔支架，排气罩安装在排气出口上方，因此
排气过程中产生的废气可由风扇抽取。

电火花的冷却、破碎和包装。

熔化的电石
在走廊或电筒内的包装中抽出进行冷却。

电石凝固后，用桥式起重机和单柄吊起，冷却在融化的地面上。

电石冷却到适当的水平后，用合格的粒度研磨，然后包装
并送往成品仓库。

2.电石炉的主要设备
电石炉是电石生产的主要设备。

在电石炉中，由于电弧炉发出的高温，炉料
熔化，相互反应形成电石。

由于反应温度大于 2 000 c，一般折射材料无法承受，因此炉体必须大于反应空间，即反应区和电炉体之间必须有一层材料，以保护炉体。

烤箱体有多种形式:圆、椭圆、正方形和矩形。

从热力学角度来看，圆更有利。

事实上，炉体形状的选择取决于电极的位置和一氧化碳提取装置的位置。

电
极也是电炉的重要设备之一。

它不仅可以将强电流引入电极端子，还可以通过电
弧炉燃烧将电能转化为热能，还可以继续使用电极，调节电极的爆速，使电极连
续运转。

中小型电炉电极由转子、电弧炉座、起重装置、锁具和水冷系统组成。

电炉变压器和锚网。

变压器是保证电石生产的关键因素。

他改变了高压以满足电
石生产过程的要求。

供热气体净化除尘系统。

电炉生产电石时产生大量一氧化碳
气体，因此必须回收二氧化碳浓度高的气体。

但是，由于加热气体含有大量的烟
尘和恶臭，在回收之前必须对其进行净化。

烟气除尘系统的主要设备是除雾器，
部分辅助设备是根据技术要求选用的。

结束语
总之，在目前的电石生产过程中，中国一般选择封闭式电石炉。

在生产中，需要注意原材料的选择、具体使用过程和设备的维护，并努力确保生产的顺利和高水平。

电石生产是一个系统项目，需要系统地审查和优化，以实现高产、低能耗、稳定生产和长期运行，最大限度地提高企业效益。

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