电石炉基本图形

精品文档33MVA密闭电石炉2013年01月精品文档第一部分产品综述目次1.1 产品特点 (2)1.2 主要用途及适用范围 (2)1.2.1主要用途 (2)1.2.2适用范围 (2)1.3 技术特性 (2)1.4 使用环境条件 (4)1.5 工作条件 (4)1.6 对环境及能源的影响 (5)1.7 结构特征与工作原理 (5)1.7.1 总体结构及其工作原理、工作特征 (5)1.7.2主要部件或功能单元的结构、作用及工作原理 (6)产品综述1.1 产品特点33MVA密闭电石炉采用组合式把持器式电极系统全密闭埋弧冶炼，设备特点为炉体整体密封，连续加料。

电极系统配置手动及自动操作模式。

1.2 主要用途及适用范围1.2.1 主要用途33MVA密闭电石炉用来冶炼电石(工业CaC2)，本设备仅适用于内蒙古中谷矿业有限责任公司50万吨/年电石工程的冶炼工艺，及原料条件。

1.2.2 适用范围本装置在如下原料条件(见表1)情况下，可每小时生产电石约7.58吨。

本装置仅用于电石冶炼。

表 11.3 技术特性33MVA密闭电石炉技术特性见表2。

1.4 使用环境条件密闭电石炉在如下环境条件下，能正常工作运行：·环境温度-15℃～＋40℃（炉体及炉盖周围例外）； ·相对湿度≯90％；·工作环境多粉尘和有一定的辐射热； ·出炉口地面必须保持干燥。

当炉壳温度超过100℃时，必须停炉检查耐火衬，以防烧坏炉壳；当出炉口地面有积水时必须停止设备运行，待水清理完毕后方可运转；有地震发生警告期间需停炉。

1.5 工作条件密闭电石炉正常工作条件必须满足如下规定，对不符合如下各项要求规定的，严禁使用设备。

·设备的工作环境条件处在正常范围内；·设备中机、电、液各零部件均处于正常的使用状态；·设备中及地面的安全保护装置处于正常工作状态；·设备的操作者须经培训具备操作该设备的资格认证；·确保出炉口周围地面没有任何积水；·确保各装置的工作区域没有危险发生，无关人员已远离设备；1.6 对环境及能源的影响密闭电石炉虽然在设计上充分考虑环保因素，但在使用过程中还可能会对周围的环境造成影响，具体影响见表1：表3密闭电石炉对环境及能源的影响注：塌料指冶炼过程湿料结壳后，瞬间破碎，大量气体释放，冲破防爆盖的现象。

电石二车间电石工艺电石生产工艺课件一．电炉参数电石二车间5-8#炉单台变压器的容量为16000KVA 电极直径为1475mm炉膛内径为9350mm 炉膛深度为3200mm 电极圆心圆直径为4075mm 电极中心距为3529mm电极间距为2054mm 料池容积为7.4立二. 在电石二车间5#炉48000KVA电石炉中：1.每个电极接触原件共有（16）组，其中（2）组为一路水。

2.每个电极口护屏共有（8）片，其中（2）片为一路水，共为（4）路水3..每个电极有（8）片底环：其中两两为一路水，共为（4）路水4.电石炉炉盖共分为6片炉盖和1片中心炉盖，其中中心炉盖的水路为（407、408）6.5号电石炉一号电极的水冷密封套下段；靠近炉心的水路为（411）外侧水路为（412）上段水路为（413）7.在电石5#炉中;炉盖系统包括三根电极水冷套有(25)路水，8.401炉盖上的观察门的水路为（442），443观察门所在的炉盖水路为（402），净气烟道与粗气烟道所在的炉盖水路为(403),409检修孔在（405）炉盖上三.选择1.电石炉循环水的压力要求范围是（0.28~0.3MPa）2. 电石炉循环水的水温要求范围是（35~55摄氏度）3.净化系统中三台过滤器中，单台过滤器有（8）个仓室，每个仓室有（17）布袋，所以一台过滤器共有（136）条布袋。

4.压缩空气的作用是：1.为气动蝶阀提供动力源2.正吹管路中余水3为环形给料机刮板气缸提供气源5.氮气的管道标示为（黄色），压缩空气的标识色为（蓝色），水管的标识色为（绿色）6.电石炉工艺上的要求石灰粒度是（10~50mm），碳材的粒度在（5~25mm）之间，电极糊的粒度在（50~100mm）之间7.在48MVA电石炉中，一次线电流应控制在（791）A，最大二次电流应控制在（110K A）以内,但目前测量点由三次侧经通讯管理器存在一定变比，故二次电流控制在(82）KA。

48mva密闭电石炉使用说明书[1]产品综述1.1 产品特点:48MVA密闭电石炉采用组合把持器式电极系统全密闭埋弧冶炼，设备特点为炉体整体密封，连续加料。

电极系统配置手动及自动操作模式。

1.2 主要用途1.2.1主要用途48MVA密闭电石炉用来冶炼电石，本设备仅适用于内蒙包头海平面高分子有限公司60万吨/ 年电石工程的冶炼工艺。

1.3技术特性48MVA密闭电石炉技术特性见表1。

炉壳炉身直径￠10450 mm炉身高度5525 mm炉膛深度3216 mm炉膛直径￠9350 mm炉盖炉盖直径￠10450 mm净空高度1130 mm出炉口装置个数 3 个电极装置（液压悬挂）数量 3 个电极壳直径￠1475 mm极间距3529 mm电极行程1700 Mm筋片数16 个加热元件功率（单个电极）6+12+12 KW加料系统料仓数量12 个料管数来那个13 个边缘料管尺寸￠377×10 mm中心料管尺寸￠377×10 mm加料机转盘直径￠9200 mm加料机功率3×4 KW液压系统介质HM—46系统压力12 Mpa冷却水系统冷却水工作压力0.36 Mpa循环水量850 M3/h荒炉气烟道内径尺寸675 mm净炉气烟道内径尺寸525 mm二次母线系统铜管直径和壁厚￠70×12.5 mm通水电缆截面1800 mm2警告！！当炉壳温度超过100℃时，必须停炉检查耐火衬，以防烧坏炉壳；当出炉口地面有积水时必须停止设备运行，待水清理完毕后方可运转；有地震发生警告期间需停炉。

1.4结构特征与工作原理1.4.1总体结构及其工作原理、工作特征1.4.1.1本密闭电石炉主要由如下部件组成序号名称结构及工作原理功能1 环形加料机环形加料机采用圆盘加料方式，使用摩擦轮传动原理，其传动装置由电动机、行星减速机和摩擦轮等组成。

加料时由气动刮板将炉料从旋转地圆盘上刮下。

向加料装置炉顶仓加料2 加料装置加料装置由炉顶料仓，加料管，料嘴。

电⽯炉炉体、炉门及炉盖结构详解电⽯炉炉体的结构电⽯炉是⽣产电⽯的主要设备。

在电⽯炉内由于电弧发出的⾼温使炉料熔化反应⽽⽣成电⽯。

由于反应温度⾼达2000℃以上，这样⾼的温度，⼀般耐⽕材料是难以承受的。

所以炉体的容积必须要⼤于反应的空间。

也就是说在反应区与炉衬之间应留存⼀层炉料，⽤以保护炉衬。

炉体的形状很多，有圆形的、椭圆形的、⽅形的和长⽅形的。

由热⼒学观点来看，以圆形炉较为有利。

实际上，炉体形状的选择主要决定于电极位置的布置和⼀氧化碳抽取设备的安装位置。

现今的电⽯炉可以说⼤多数都是采⽤圆形炉。

采⽤其它形状的是极少数。

炉体内反应空间的⼤⼩由其电极的⼤⼩、距离以及电弧作⽤范围来决定。

圆形电极的距离与其直径成正⽐例。

⽽电极直径是随炉⼦的容量⽽变的。

电极直径⼜由其所允许的电流密度来决定。

电极的电流⼜由变压器容量来决定。

最终结论是炉体的⼤⼩决定于其变压器的容量。

炉体的⼤⼩和电极的距离的选择是⾮常重要的。

当尺⼨选择适当的时候，电流⼤部分从电极端头流经反应、熔融层⽽达炉底。

这时候电⽯炉的操作⼗分顺利。

否则，⼤量电流从⼀个电极经过炉料相互扩散层和预热层流到另⼀个电极。

这样⼀来，电极不能深⼊炉内，炉底温度降低，炉内三相不易畅通，电⽯流出困难，电⽯炉操作恶化，对⽣产⼗分不利。

我国⼯⼈阶级的⽑主席“独⽴⾃主、⾃⼒更⽣”的教导下，通过⼆⼗多年的实践，基本上找到了这条规律，为我国电⽯⼯业今后的发展创造了极其有利的条件。

现将我国各种容量的电⽯炉炉体尺⼨与容量的关系列于表7中。

表7电⽯炉容量与炉全尺⼨之关系电⽯炉炉体和炉门的结构(1)炉壳对炉壳的要求：①炉体强度应能满⾜炉衬受热⽽产⽣的剧烈膨胀，适应炉衬热胀冷缩的要求;②在满⾜强度要求的情况下，应⼒争节省材料，减轻体重;③制造⽅便，必要时应考虑包装运输的可能性。

⽬前国内所⽤炉壳的结构型式有两种：⼀种是圆柱型壳，⼤多数电⽯⼯⼚都采⽤这种结构。

另⼀种是倒圆锥型炉壳，锥⾓为7°。

密闭电石炉控制系统电石工业诞生于19 世纪末，迄今工业生产仍沿用电热法工艺，是生石灰（CaO）和焦炭（C）在埋弧式电炉（电石炉）内，通过电阻电弧产生的高温反应制得，同时生成副产品一氧化碳（CO）。

电石生产的基本化学原理：CaO＋3C→CaC2＋CO式中可见电石生成反应中投入的三份C，其中二份生成CaC2，而另一份则形成CO，即消耗了1/3 的炭素材料，如不加利用，则既费能又增加排出量。

为本工艺的一大缺点。

要做到CO 的回收利用，才能符合循环经济的要求。

电石（CaC2）是生石灰（CaO）和焦炭（C）于（电石炉）内通过电阻电弧热在1800～2200℃的高温下反应制得。

电石炉是电石生产的主要设备，电石工业发展的初期，电石炉的容量很小，只有100～300KVA，炉型是开放式的，副产品CO 在炉面上燃烧，生成CO2 白白的浪费。

到上世纪五、六十年代，国外的电石炉容量向大型化发展，已出现75,000KVA 的电石炉，电石炉也由开放式向全密闭化的进步，现时还采用了中空电极和生产过程的计算机控制。

大型化全密闭电石炉的出现，实现了电石生产的副产品CO 的回收，回收的CO 则用于配套的气烧石灰窑，这些技术的成功利用，标志着电石生产在工艺技术上走向清洁生产和循环经济，具备节能减排特征。

内燃式和全密闭式电石炉的区别在于：内燃式电石炉，生产过程中产生的副产品CO，在炉面上燃烧，成为含夹带粉尘的CO2的高温尾气排放。

全密闭式电石炉，生产过程中产生的副产品CO 经过净化处理后加以回收利用，正常时应无尾气排放。

西安开轩自动化的密闭电石炉冶炼全程计算机自动控制，可使炉况处于最佳运行状态。

除个别环节需人工操作外，其他所有系统都由计算机控制完成，如：电极调节、自动配料、上料、加料、电极压放控制、高压系统、变压器及料位系统的监控报警、冷却水、烟气净化控制报警等。

我公司电石炉的控制系统提高了电石炉过程自动化控制，除恒电流方式控制电极自动升降调节外，还开发了以恒阻抗控制原则对信号进行PID运算处理的电极自动调节，提高了电石炉的工作负荷和作业率，避免操作失误时炉况波动和设备事故。

【收藏】电石炉的电极直径、极心圆直径、炉膛内径和深度这样计算！电石是在电石炉内利用电能转变成的热能(包括电弧热和电阻热)将炉料加热到反应温度，从而使碳素原料的碳和生石灰中的钙化合而成。

电石生产的关键设备是电石炉，准确选定电石炉的几何参数对保证电石案例生产和优质高产具有重要意义。

电石炉的几何参数包括电极直径、电极极心圆直径、炉膛内径和炉膛深度等。

电极直径选择合理，可使电极得到合理焙烧，电极维持适宜的工作位置，使三相熔池互相流通，适当抑制支路电流，使电极处在合适位置，使三相熔池互相流通，适当抑制支路电流，使电极处在合适位置，并确保电石反应区的电能高度集中而达到高温，实现优质高产。

炉膛内径选择合理，可保护炉底电能强度和炉内熔池电能密度，保证电石炉的安全可靠性。

合理选择炉膛深度，可保证较高的热效率和合理的熔池尺寸，从而确保电石炉安全生产。

电极直径电极是将电炉冶炼所需的大电流传入炉内，并将电极糊焙烧成石墨电极的设备。

电石炉设计中，电极系统最为关键，因此正确确定电极直径至关重要。

电极直径取决于电极电流密度、电极截面上最大电能强度和电极运动电阻的大小，但首先取决于电极电流密度，而允许的电流密度与所使用的电极糊质量相关。

电极电流密度和变压器最大视在功率之间的关系为：密闭电石炉因炉面温度较低，且无燃烧的火焰，要焙烧好电极，需适当加大电流密度，同容量电石炉的电极电流密度，密闭炉比开放炉高出0.5A/cm2。

根据变压器最大额定视在功率计算电极直径：式中：De—电极直径，cm；Smax—变压器最大额定视在功率，kVA.若根据电极电流密度和二次电流计算：式中：De—电极直径，cm；δ—电极电流密度，A/cm2;I—变压器最大二次额定电流，A根据以上两公式可计算出各种容量电石炉的电极直径，其与电极电流密度和变压器最大额定视在功率的关系值见表1。

表1 电炉变压器容量与电极直径的关系电极的电流密度过大，则电极直径过小，会增加电极的电阻电耗，电极容易因过焙烧而硬断，同时缩小电石炉熔池;电极电流密度过小，则电极直径过大，虽然能扩大熔池，并减少电极电阻电耗，但电极不易深入炉料，且会增加热损耗而降低热效率，电极焙烧不足易软断，电弧温度也会降低，对生产不利。

1绪论1.1引言1862年Hare和Wohler在实验室中首次利用Zn、Ca与C等原料制得CaC，三十2年后Moisson和Willson用CaO和煤在电炉中制成了CaC[1]。

由于这种碳化钙是在电炉2中反应生成，于是我们俗称它为电石。

电石工业品是灰色、黄褐色或黑色的固体，它是有机合成工业的重要基本原料，利用电石与水反应生成的乙炔可进一步合成有关系列产品，如乙醛、醋酸、醋酸乙烯、聚乙烯醇、合成纤维、合成橡胶、合成树脂及有机溶剂等，还可用于金属的切割和焊接。

电石炉内利用三相电极间短路电弧所产生的高温热能将生石灰、焦碳等原料熔融后反应生成CaC，即工业电石。

在电弧高温生产电石过程中，电石炉内温度值的改变是2通过调节电极碳棒插入炉料的深度来控制的，并且其温度值一般是利用三相原边电流的大小来间接测算的，当电极下降时电流值增加，反之则电流值减少，因此电极升降控制系统是电石生产的重要部位，电极电流值的大小和稳定性是影响电石生产质量及能耗大小的关键因素。

在电石生产过程中如果仅依赖人工进行手动操作，这不仅使得人工劳动强度加大，而且会使三相电极平衡难以调节、三相电流值不稳定，甚至容易造成断弧或跳闸现象。

由于目前国内电石生产的自动化水平仍然较低，使得电石生产的电能损耗增加，生产效率和质量难以提高，从而导致产品缺乏国内外市场竞争力，因此提高现有设备的自动化水平、完善电石炉系统控制机制、加强生产的安全性能是改善当前比较落后的技术现状的有效途径之一。

1.2 电石工业的现状和发展前景随着国际原油价格的上涨，有机合成工业的重要原料——乙炔的生产由石油提炼法转为电石生产法，这就使得电石的需求量与日俱增，给国内外电石行业提供了极大的市场空间。

以下就国内外的电石工业现状和发展前景分别加以介绍和说明。

1.国内外的生产现状日本、美国、德国等都是世界上电石工业较发达的国家，这些国家在电石工业极盛时期的年生产量都超过100万吨。

日本电石工业创始于1901年，当时只有一座容量50千瓦的小型电炉，但在20世纪50年代末已使用密闭电石炉，80年代初期日本电石生产电耗已降至3050 kWh/t以下，1976年其电石年产量达到了56万吨[1]。