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1、第三章,生产电石的原料,第一节 原料品质与产品的关系 生产电石的原料为炭素和生石灰。生石灰（氧化钙）是在石灰煅烧 炉中煅烧石灰石而制得。 为了完成生产指标和得到良好的产品，必须经常检查各种原料。因 为原料成份波动性很大，要是没有遵守检查制度则会得到不良的产品。 原料中所含的杂质当在电炉中熔化时，熔入电石内，不但会降低电石的 质量而且自电石制得乙炔时，最后残留下来。 生石灰和炭素原料中所含的杂质可以分为两种类型，第一类为带 入产品者，降低产品质量并减低价值。第二类难熔化而留于炉底者，此 物极少量熔入融熔电石中，使融熔体发粘，影响出炉。这些杂质在炉内 形成各种炉渣，缩短了电炉的使用寿命。 除此之外
2、，杂质在熔化时要消耗电能，这就提高了产品的单位电耗。,这充分说明了生产电石的原料，应该严格地要求其质量规格。在生产电 石时，采用质量均匀的原料是非常重要的。因此电石工厂在采用原料时 ，要充分检验并研究矿产地质等各种有关资料。,第二节 石灰石 石灰石普遍存在于自然界的矿物中，由碳酸钙所组成，其中包含氧 化钙56%及二氧化碳44%。 在自然界所遇见的石灰石除了碳酸钙以外，还含有许多杂质。石灰石 中所含的杂质主要的是二氧化硅、氧化镁、氧化铁、氧化铝，硫和磷。 石灰石的比重决定于它的成份和气孔率。石灰石不吸收水份且耐寒冷。 在纯水中几乎不溶解，含有碳酸气的水则可使其大量溶解。当它被酸作 用时，分解放出
3、碳酸气。 在配合原料中含炭素较多的情况下，氧化硅能被还原为金属硅，与炉 内的气体一同放出来。生石灰与炭素原料中几乎都含有氧化铁，当使用 这种原料时，氧化硅与铁化合生成硅铁沉淀于炉底。并多消耗电能。因 此生产电石所采用的石灰石中氧化硅的含量不能超过1.5%。氧化镁也是 有害的杂质，氧化镁在炉内也要被还原，增加了电能和炭材的消耗（在 后面重点介绍）。因此石灰石中氧化镁的含量不应该超过1%。,石灰石中含有氧化铝也会被炭材还原，并且影响电炉不小。氧化镁 与氧化铝的总含量不能超过2%。 有些石灰石含有大量泥土，如泥灰岩或白云石，其中含有大量氧化 镁，故不适合作为生产电石的原料。 磷是石灰石中较有害的杂质
4、，它在电炉中生成磷化钙，当电石加水 分解而放出磷化氢，是一种剧毒的气体，混在乙炔中有引起自燃的危险。 所以制造电石用的石灰石对其含磷量的要求非常严格。按照乙炔的规格 含磷化氢（PH3）不能超过0.06%。所以制造电石所用的石灰石含磷（P） 量不能超过0.006%。 若石灰石中含有石膏，则制得的电石含有硫化钙杂质。当电石加水 分解时放出硫化氢气体，混在所得到的乙炔中。当乙炔燃烧时硫化氢气 体变为二氧化硫气体，对于金属设备有腐蚀作用，且有害于工人的身体 健康。乙炔中含有的硫化氢气体不能超过0.15%。所以石灰石中硫的含量 不能超过0.2%。,对生产电石所采用的石灰石要求如下： CaCO396% R
5、2O32% MgO0.06% P0.006% SiO21.5% S0.2% 粒度3070 mm 除了石灰石的化学成份外，物理性状也很重要，其中最重要的一个 条件就是结晶体构造要紧密。因此可保证制得的生石灰含粉末率最低。 石灰石的颜色也很重要，有白色、黑色、浅灰色、深灰色及棕红色等。 颜色最好要一致，杂色和花纹都是较次的石灰石。无论什么颜色，表面 都应该是柔软而无光泽的。 煅烧石灰石时对于它的块状也要特别注意，使用满足工艺要求的石 灰石，因此在投入石灰窑以前都必须加以破碎和挑选。 石灰石可以用敞车运输，在石灰煅烧窖附近露天场地上放置保存。为了 电石生产工作顺利地进行，应该采用质量均匀的石灰石。,
6、第三节 含碳原料 兰炭（焦炭）、无烟煤和石油焦都可用于生产电石。 1.无烟煤 从外表来看无烟煤与其他矿产煤有显著的区别：它有银白色半金属 的光辉。无烟煤难于燃烧且火焰微弱几乎没有烟。 含碳9095%，含氢24.5%，灰分和挥发物含量不多，其比重因品种不 同而不同，约为1.272.0，发热量,80008600千卡。 无烟煤之等级不仅由其所含之碳及杂质而区别，且与其物理性质有 关。其物理性质对于电炉操作有很大的意义，不是所有的无烟煤都可以 生产电石。无烟煤愈软愈易在电炉内熔化。生产电石应选择较软者（当 其直立易砸碎和在高温下易裂）。此重不超过1.45。 炭素原料所含挥发物愈少对于生产电石来说愈好，
7、因其挥发物在炉 内燃烧时使操作恶化。,对生产电石的无烟煤的要求如下： 固定碳90% 挥发物2% 水分1% 灰份5% 磷0.04% 硫1.5% 比重1.45 无烟煤所含之水分较少，所以不需要预先干燥，保存在室内仓库 内，不要放置在露天场所，运输时一定要用有棚盖的车箱。 2.兰炭 由于兰炭的导电性很高，是生产电石的优良原料。兰炭是一种多孔 性物质。 兰炭中水份之含量相当大，大约为615%。因此在操作时必先进行 干燥。兰炭中固定碳之含量为8085%。灰分为3 20%。如果生产电石,采用的生石灰较高成分，则兰炭的灰分不应超过810%。 对兰炭之规格要求如下： 固定碳82% 灰分12% 挥发份7% 水分
8、22% 煤矸石2% 粒度525mm 兰炭的保存及运输均较无烟煤的要求高，因为它很容易吸收空气中 的水份。 3.石油焦 石油焦是石油沥青干馏而得。固定碳含量在90%以上，而灰分含量极 少，比电阻较大。在生产电石时用以调节炉料比电阻，有利于提高电炉 负荷、产品质量和降低电耗。所以在兰炭中掺用2030%的石油焦，对生 产电石较为合适。,总之，对炭素原料的要求是：固定碳高，比电阻大，活性好，灰 分、挥发份和水分要少，粒度适当，同时还要考虑来源、价格和供应等 问题。,第二节 原料加工,一 破碎,在化学工业或其他工业部门中，将大块的固体物料变细的操作过程 称为破碎。破碎的原理一般是挤压，劈裂、撞击和研磨。
9、有少数情况采 用弯曲和撕裂的作用来破碎。 电石工业中普遍采用的几种破碎机： 颚式破碎机 双辊破碎机 锥形破碎机,颚式破碎机：1 活动牙板；2 鞘轴；3 摇杆；4 偏心轴；5 机座；6 飞轮,双辊破碎机：1机架；2滑动滚轮；3固定滚轮；4压力弹簧； 5挡板；6止推螺栓；7三角皮带传动轮,锥形破碎机：1机壳；2破碎头；3竖轴（主轴）；4十字架； 5偏心套筒；6锥形轴套；7螺帽；8护板,二 干燥,从固体物料中，借热能使水分汽化，而经惰性气体将水分带走的 方法，称为固体物料的干燥 在电石原料干燥处理中，应用比较广泛的干燥器： 回转干燥器 立式干燥器 烘干窑,回转干燥器干燥兰碳工艺流程图： 1加料器；2
10、回转干燥器；3燃烧炉；4提升机；5贮斗；6旋风除尘器；7排烟机；8煤气喷嘴；9灰斗；10输送机；11传动设备,立式干燥器干燥兰碳工艺流程图： 1皮带输送机；2贮斗；3皮带加料机；4立式干燥器；5螺旋输送机； 6热风炉；7皮带输送机；8鼓风机；9煤气水封；10煤气加压机,兰碳烘干窑生产工艺流程图： 1颚式破碎机；2皮带输送机；3双辊破碎机；4斗式提升机；5八角筛；6焦炭烘干窑；7小车,三 筛分,在电石生产中常用的筛分设备 振动筛 回转筛,惯性振动筛： 1弹簧；2筛网；3传动轴；4溜子,振动筛有以下优点： （1）筛子作高频率振动，筛孔几乎不会被物料堵塞，优于其它 类型筛子。 （2）生产能力和筛析精
11、确度较其它类型的筛子高。 （3）适于粗筛和细筛自250至0.1 毫米各种不同大小的物料（包 括湿的和粘土质的） （4）紧凑，并且筛子的调节和更换容易。 （5）能量消耗较其它筛子少。,（1）六角形回转筛,六角形回转筛： 1出料口；2贮斗；3筛体；4支架；5轴承；6轴；7进料口； 8筛网；9密封盖；10出料口；11上罩；12支座,筛析时，物料由高侧进入筒内，细料可穿过筛孔排出，粗料则 沿滚筒继续前移，至筒体的低侧排出，粗料回破碎机，再经破碎。,（2）圆筒形回转筛,圆筒形回转筛是一种圆筒形回转筛。筛体是一个敞开的由网式或冲孔板制成的圆筒形转筒，筒身与水平面倾斜成47的倾角。 筛析过程与六角形回转筛相
12、同。,四 输送,电石厂常用输送物料的设备有以下几种： 皮带输送机 螺旋输送机 提升机,1 皮带输送机,皮带输送机： 1皮带；2主动轮3张紧轮；4张紧用的重物； 5托轮；6装料斗；7卸料器轮；8输料槽,2 螺旋输送机,螺旋输送机： 1槽；2轴；3装料口；4卸料口,斗式提升机：1斗子；2链条；3传动端；4底座；5进料漏斗； 6卸料斗；7外壳,3. 提升机,五 除尘,电石厂常用的除尘有以下几种： 旋风除尘器 布袋除尘器 在原料加工过程中，随着物料的破碎、干燥和筛析，会 产生许多粉尘，如不及时除去，将会严重恶化操作条件，影 响环境卫生。因此，有必要将气体中的粉尘除去，并收集下 来。这种操作过程称为除尘
13、。 电石厂常用的除尘器有以下几种：,1. 旋风除尘器,1壳；2入口管；3排尘管；4排气管,因此，在旋风除尘器中净制气体是一个复杂的空气动力过程，在此过程中含尘气体与净制后的气体以相反的方向作旋转运动，而气体外层中的灰尘便增浓并被其带至集灰槽中。 一般电石厂用的旋风除尘器多为组式旋风除尘器，其效果比单个旋风除尘器好得多。 旋风除尘器的缺点是：1细粒的灰尘不能除净，2流体阻力大，从而净化气体所消耗的能量多，3灰尘对器壁有机械磨损，4对载荷的变动敏感。,2. 布袋除尘器,1过滤袋；2振动装置；3过滤器的下部；4螺旋输送机,此类袋式除尘器通常由若干滤袋合为一组，数组合为一器，过滤、卸灰循环不息地操作。为方便起见，工业上将这些织物制成圆袋形，其直径一般为125450 毫米，高可达10米或更高。 由于玻璃纤维布具有吸水性小，耐腐蚀、易清灰，比其它织物如棉、毛、丝、麻等耐温高的优点，已广泛应用于高温气体的除尘。为满足生产上的需要，经有机硅处理后的玻璃纤维布，耐温在250以上（处理后的耐热度决定于处理剂的耐热度），使用寿命可延长一倍。 这种过滤布的比负荷（气体流量与玻璃布面积的比）在0.250.5 米3 分，阻力一般是60150 毫米水柱。,谢谢大家，快乐工作,