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直流电弧炉、直流矿热炉研发设计

冶金工艺实验、贵金属富集工艺实验

电石炉生产工艺及电石生产工艺流程图

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电石炉生产工艺
(1)电石生产原料及要求

电石生产用石灰、炭材(焦炭、兰炭、无烟煤)为原料,用电极糊自培电极。石灰粒度10~50mm,炭材粒度5~25mm,原材料质量对电石生产至关重要。其对原料的化学成分及特性均有严格要求。主要原材料的性能要求有:

①石灰

电石生产中,生石灰(CaO)是主要原料。生石灰必须储仓在专口的仓库中,防止雨水浸入,以免消化。石灰遇水消化释放大量的热,容易引发火灾。

电炉工艺对石灰要求见表1

表1 石灰技术指标

②焦炭

焦炭具有优良的导电性能,是制取电石的优良原料。

焦炭中水分含量较高,通常为6%~15%。使用前必须进行干燥。电石生产中通常采用烘干窑烘干后进入工艺线。

工艺对焦炭成份要求见表2。

2 炭材技术指标

③电极糊

电极糊是一种耐高温、耐氧化性、导电性能良好的碳素材料,是电石炉冶炼的重要导电材料,用于焙烧自焙电极。

电极糊的技术指标符合表3中1号标准电极糊规定(执行YB/T5215—2015标准)


(2)电石生产工艺流程


电石生产分为原料储运、炭材干燥、电石生产、冷却破碎等主要工序。

电石生产主要工艺流程是:由石灰塞烧好的石灰经破碎、筛分后(或外购合格成品石灰)通过皮带输送机送入配料站石灰日料仓胆存待用。将外购合格粒度的炭材经过烘干、筛分后进入配料站炭材日料仓化存待用。在配料站中按照工艺规定的配比将石灰和焦炭分别进行称量配料,用皮带输送机混合后将炉料送至电炉炉顶,通过炉顶圆盘给料机及料仓依次向电炉内加料,炉料从料管进入炉膛,在电弧高温下烙融并发生电化学反应生成电石。

电石定时出炉,出炉口用烧穿装置烧穿,液态烙融电石流至电石锅内,经冷却后,破碎成一定要求的粒度规格,得到成品电石。电石炉连续加料,间歇出炉。

电石生产产生的高温炉气(主要成分为CO)经干法净化除尘后送气烧石灰密作为燃料或者综合利用,烟气中的粉尘经由布袋除尘器收集后统一外运。

电石生产工艺流程图如图1所示。


 电石生产工艺流程图


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电石炉工作原理
电石炉是电石生产的主要设备,电热能非常集中。其工作原理是:电石反应所需原料(石灰和焦炭)利用连续加料系统送入炉膛,电炉变压器将一次侧高压电转换为二次侧低压电,并通过短网导入到电极上,三相电极在炉底相互放电,炉内产生极高的电弧和电阻热,温度达1800~2200℃,在此热量下炉料进行熔融反应生成电石。

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