第三章生产电石的原料课件.ppt

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，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，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%R2O32%MgO0.06%P0.006%SiO21.5%S0.2%粒度3070mm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。,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，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320%。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。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。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12