电石,化学名称为碳化钙,分子式为CaC2 ,外观为灰色、棕黄色、黑色或褐色块状固体,是有机合成化学工业的基本原料,利用电石为原料可以合成一系列的有机化合物,为工业、农业、医药提供原料。它的主要用途有: (1)电石与水反应生成的乙炔可以合成许多有机化合物,例如:合成橡胶、人造树脂、丙酮、烯酮、炭黑等;同时乙炔一氧焰广泛用于金属的焊接和切割。 (2)加热粉状电石与氮气时,反应生成氰氨化钙,即石灰氮,加热石灰氮与食盐反应生成的氰熔体用于采金及有色金属工业。 (3)电石本身可用于钢铁工业的脱硫剂。 电石生产原理 电石(碳化钙),分子式为(CaC2)的生产过程是将合格的生石灰、焦炭碳或兰碳按要求配比投入电石炉内,炉料凭借电极产生的电弧热和电阻热在2000~2200℃的高温下反应而制得电石(碳化钙)。电石(碳化钙)的生成反应式如下:
CaO+3C=CaC2+CO↑-11.13千卡
电石生成过程是一个吸热反应,为完成此反应,必须供给大量热能,所以电石生产是一个高能耗产品。在电石(碳化钙)生在过程中副产炉气一氧化碳(CO)回收净化除尘后综合利用。 电石生产工艺 在电石生产中,电能通过电极输入炉内,产生电弧和电阻热,进行电石生成反应。其工艺流程如下: 1、电石炉供料:成品焦炭和生石灰通过输送、配料,输送至环型给料机(目前也有环形料车等),通过环型给料机将混合好的炉料分配到料仓中,料仓中的原材料由加料装置通过加料管将料加到炉内,通过电弧冶炼反应生成电石。
2、供料控制:电石炉给料,根据工艺需要,由DCS控制系统对电石炉、配料等进行控制,电石炉料仓与炉顶料仓均由物料传感器来控制。 3、电石生产:石灰原料和焦炭原料由加料装置通过加料管将料加到炉内。电能由变压器和导电系统经自焙电极输入炉内,石灰和炭素原料通过电弧冶炼产生的高温转变成电石。冶炼好的电石,从炉口出炉,熔融电石流入牵引小车上的电石锅内,由卷扬机将小车拉到冷却厂房内进行冷却。电石生产排出的含有一氧化碳的炉气经降温净化后输送到气柜,作为气烧石灰窑燃料用于烧制石灰(目前运行的大部分装置都用电石尾气烧石灰)。 4、电石出炉:出炉时,须用电弧烧穿炉眼,利用烧穿器(目前普遍使用出炉机器人)产生的电弧打开炉眼,熔融的电石从炉嘴流入电石坩埚,电石坩埚由轨道小车拉到电石冷却厂房,冷却后的电石外运。 |