电石生产机理

1、1、焦炭 在电石炉中，焦炭是以块状存在的，而不是由碳原子的状态存在的，焦炭没有明显的熔点，直到3000它还是固体。一直达到3537时才气化，而电石炉中的温度是达不到焦炭的气化温度的，所以在电石炉里焦炭始终是不熔化的固体。2、石灰纯石灰的熔点为25803、电石纯电石的熔点为2300 当石灰与电石碰到一起时候，它们的熔点就降低了。熔点降低到比纯石灰，纯电石的温度都要低，这个熔点叫做“共融点”，并且这个共融点是不固定的，它随着电石和石灰的比例的不同而发生变化。如图1-1所示，为电石-石灰共融温度的曲线图。电石成分69%，石灰31%时，共融点最低，熔点为1750电石成分52.5%，共融点达到峰值上升至

2、1980电石成分64.4%，共融点又达到一个谷值，熔点为1800电石成分80%，即电石发气量300L/kg，炉内温度在1980反应速度：氧化钙与碳素原料反应生成电石的速度。稀释速度：电石生成后与氧化钙共融的速度。 如果考虑到在理想的情况下，石灰分子与三个碳原子直接相遇发生反应，在2000左右反应速度是非常快的，要比共融速度还快。但是在电石炉内焦炭是以块状存在的，它的反应接触面积就大大阻碍了与石灰的反应速度，甚至要比共融的速度还要慢。 那么在电石炉内电石又是如何生成的呢？1、CaO（固）+3C（固）=CaC2（液）+CO（气）2、CaC2 （液）与CaO （固）共融成液态3、CaO （液）+ 3

3、C（固）=CaC2（液）+CO（气）最终结果生成电石的反应过程由下面反应式进行 1、CaO（固）+3C（固）=CaC2（液）+CO（气） 2、CaO（液）+3C（固）=CaC2（液）+CO（气）1、反应方程式从方程式可以看出，电石生成的原理为： 第一步为固态石灰与碳材表面接触与碳材表面的碳发生反应生成液态的电石。 第二步为液态电石与固态石灰共融后得到液态的电石、石灰共融体。 第三步为石灰溶液不断渗入碳材的毛细孔中，一边渗入，一边与碳素反应生成电石再与石灰共融，使碳材变松，反应时生成的一氧化碳使变松的碳材崩裂为小块。 2、电石炉内电石生成的原理 第四步为崩裂的与崩裂的碳材再不断的被石灰溶液渗入，

4、边反应，边崩裂，也就不停的加大了反应的接触面积，从而加快了反应速度。有一些碳材分散成微粒在共融体中通过扩散，不断反应直到全部成为电石。 所以说，若配比高，石灰没有剩余，碳材微粒与熔融体中的大部分石灰反应生成了电石，这种电石-石灰共融体中，石灰含量极少，甚至还有多量的分散而没有与石灰反应的碳材微粒留在电石中。 石灰与碳材反应时会一边反应生成电石一边被石灰稀释，然后顺着原材料的缝隙中流入熔池中，若反应速度大于稀释速度，那么电石的发气量也就会高起来，反之，如果稀释速度大于反应速度，则电石就会不断的冲淡，成分减少，发气量也就低了。 而电石生成的反应为吸热反应，所以反应速度除了反应接触面积，还决定于炉温的高低。 从这点可以看出，在开炉或者长时间停炉，炉温是不够高的，反应速度会小于稀释速度，所以在刚开炉或者长时间停炉后，出炉得到的电石发气量会比较低。 所以说我们还需要有高的炉温去加快反应速度，得到高质量的电石，并且有了高的炉温熔池也就会扩大，有了好的熔池，电极的埋入量也就能得到更稳定的控制。 据统计反应速度最快的温度为2000-2200，但是当炉温过高，电石的逆反应速度会加快，达到2300以上时逆反应会大于正反应的速度，这样反而得不到高的发气量。所以将炉温控制在2000-2200为宜。 以上是指配比足够高的情况，如果配比过低，碳材全部反