电石生产基础知识培训

电石生产基础知识要点

电石的基本概况电石生产的主要原材料影响电石炉操作的重要因素电石生产工艺流程示意图电石生产的主要指标第一部分电石的基本概况1、概述1.1、电石的定义电石的化学名称叫做碳化钙（CaC2），电石是商业名称。通常说的电石实际上是碳化钙（CaC2）和氧化钙（CaO）的混合物，即碳化钙与氧化钙的共熔体。一般电石中CaC2含量在69.98～85.97%之间，即发气量在260～320L/kg。

1.2、电石基本生产原理它是将生石灰和碳（焦炭、兰碳、无烟煤、石油焦等）按照一定比例混合后，进入电炉（矿热炉）内，在1750～2200℃的高温下，通过化学反应生成的。其化学反应为：

CaO+3C=CaC2+CO-11.13千卡

1.3、电石的质量

电石质量是通过发气量来表示的（单位为：L/kg）。一般电石发气量在260—310L/kg之间。电石分为三个级别：合格品（260～280L/kg）、一级品（280～300L/kg）、优级品（300以上）。标准电石是指发气量为300L/kg（CaC2含量为80.6%）的电石。

2、电石的物理性质2.1、电石的外观颜色随碳化钙的含量不同而不同，有灰色的、棕黄色的或黑色的。当CaC2含量较高时则呈紫色。若电石的新断面暴露在潮湿的空气中，则因吸收了空气中的水分而使断面失去光泽变成灰白色。2.2、电石的相对密度一般为2.3，CaC2含量的越高，相对密度越小。

2.3、电石的熔点随电石中CaC2含量改变而改变，纯电石的熔点为2300℃，工业产品电石中CaC2含量一般在80%左右，其熔点常在2000℃左右。2.4、电石能导电。其导电性随CaC2含量增加而增加；其导电性与温度也有关系，温度愈高，导电性则愈好。

3、电石的化学性质

电石遇见水或吸收空气中的水分，马上反应生成乙炔（

C2H2）和Ca(OH)2，碳化钙与水反应方程式为:

CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2

在水量不足时，除发生以上反应外，还伴随发生以下反应：

CaC2+Ca(OH)2=2CaO

+C2H2

因此电石在生产、储存、运输等过程中，必须杜绝与水接触否则可能会发生燃烧和爆炸事故。

4、电石的用途

电石的主要用途是生产乙炔，所产乙炔主要用于生产聚氯乙烯（即树脂或叫PVC），约占电石整个用量的70%以上。，是重要的化工基础原料。此外电石还用于生产溶解乙炔（气焊用）、炭黑、钢铁行业脱硫等。第二部分电石生产的主要原材料1、生石灰生石灰的主要成分是氧化钙（

CaO），它是石灰石（主要成分是CaCO3）在石灰窑内经过高温煅烧分解而得到的。主要化学反应方程式为：

CaCO3=CaO+CO2

生产电石用的生石灰质量要求：

CaO≥92%MgO≤1.5%

SiO2≤1.0%

粒度8～45mm粉料≤2%（≤8mm石灰粉）粒度合格率≥90%生过烧≤6%2、碳素素原料料2.1、焦炭炭我国电电石生生产所所用的的碳素素原料料大多多数采采用二二级冶冶金焦焦炭。。用于生生产电电石的的焦炭炭要求求：C（固定定碳））≥84%灰份≤≤15%挥发份份≤≤1.6%S≤≤0.8%P≤≤0.04%水分≤1%（入炉炉含水水率））粒度5～20mm粉料≤3%（≤5mm焦炭粉粉）粒度合合格率率≥90%2.2、无烟烟煤我国有有少数数采用用无烟烟煤为为原料料，通通常应应选择择固定定碳含含量在在84%的无烟烟煤与与焦炭炭混合合使用用。因因为无无烟煤煤的比比电阻阻较大大，可可以弥弥补焦焦炭比比电阻阻小的的缺陷陷。用于电电石生生产的的无烟烟煤质质量要要求：：C（固定定碳））≥84%灰份≤≤8%挥发份份≤≤7%S≤≤0.8%P≤≤0.04%水分≤1%（入炉炉含水水率））粒度10～25mm粉料≤2%（≤10mm煤粉））粒度合合格率率90%以上。。2.3、兰炭炭兰炭是是二十十世纪纪九十十年代代开始始在电电石炉炉上进进行试试验，，经过过十多多年的的努力力，现现在已已经成成为电电石企企业广广泛选选用的的原料料。通通常应应选择择固定定碳含含量在在84%以上的的兰炭炭生产产电石石。用于电电石生生产的的兰炭炭质量量要：：C（固定定碳））≥84%灰份≤≤8%挥发份份≤≤6%S≤≤0.8%P≤≤0.04%水分≤1%（入炉炉含水水率））粒度10～30mm粉料≤2%（≤10mm煤粉））粒度合合格率率90%以上3、电极极糊电石炉炉是通通过电电极将将大电电流从从电炉炉变压压器输输入电电石炉炉供化化学反反应热热源用用的。。因此此电极极是电电石炉炉极为为重要要组成成部分分。目前电电石炉炉采用用的自自焙电电极，，即将将电极极糊加加入电电极壳壳内，，依靠靠电流流和炉炉内传传到热热来对对电极极糊进进行融融化、、挥发发和焙焙烧。。在在生产产过程程中，，通过过不断断焊接接电极极壳，，不断断添加加电极极糊，，不断断焙烧烧新的的电极极来维维持电电炉的的正常常运行行。自焙电电极既既是电电炉中中的重重要组组成部部分，，又是是电炉炉的心心脏所所以，，电极极糊的的质量量直接接关系系到电电石炉炉能否否长周周期、、安全全、稳稳定运运行，，是电电石生生产的的关键键环节节。如果电电极糊糊质量量不好好，不不但电电炉不不能稳稳定运运行，，生产产指标标较差差，而而且很很容易易发生生电极极软断断事故故，从从而发发生燃燃烧、、爆炸炸等重重大安安全事事故。。第三部部分影影响电电石炉炉操作作的主主要因因素1、生石石灰的的影响响1.1、石灰灰杂质质的影影响生石灰灰中的的杂质质对电电石生生产是是十分分有害害的。。当炉炉料在在电炉炉内反反应生生成碳碳化钙钙的同同时，，各种种杂质质也进进行反反应。。因此此，在在电石石炉中中不但但多消消耗电电能，，而且且又多多消耗耗焦炭炭，各各种杂杂质中中，氧氧化镁镁对电电石生生产的的为害害较大大。氧氧化镁镁生产产过程程中会会因还还原成成金属属镁，，而成成为一一个强强烈的的高温温还原原区，，反应应所产产生的的高温温使局局部硬硬壳被被破坏坏，可可能使使液态态电石石继之之外流流，与与耐砖砖衬接接触，，烧坏坏炉衬衬，降降低炉炉体使使用寿寿命。。因此此必须须严格格控制制生石石灰中中镁的的含量量。1.2、生烧石石灰的影影响生烧石灰灰是指在在生石灰灰（CaO）中所存存在的未未分解的的碳酸钙钙（CaCO3）。在电石炉炉内生烧烧石灰中中的碳酸酸钙要进进一步分分解成生生石灰，，再与焦焦炭反应应生成电电石。分分解碳酸酸钙需要要消耗热热量，这这个热量量就要由由电能来来供给，，那就增增加了电电石的电电耗。同时也会会打乱配配料比例例，造成成配料不不准确。。因此要要严格控控制生烧烧石灰入入炉。1.3、过烧石石灰的影影响过烧石灰灰是指，，生石灰灰在石灰灰窑内停停留时间间过长或或温度过过高，原原来疏松松多孔的的生石灰灰就会变变成坚硬硬的石灰灰，体积积比原来来缩小43%左右，这这样的生生石灰就就是过烧烧石灰。。过烧石石灰坚硬硬致密，，活性差差，降低低化学反反应速度度，对电电炉操作作不利。。所以过过烧石灰灰也要尽尽量减少少，它的的危害比比生烧石石灰还大大，必须须严格控控制。1.4、石灰粒粒度的影影响石灰粒度度对电石石生产是是十分重重要的。。粒度过过大，接接触面积积小，反反应较慢慢；粒度度过小，，炉料透透气性不不好，容容易造成成喷料、、塌料、、结块等等现象，，影响电电石炉操操作，甚甚至发生生安全事事故。因因此，对对石灰的的粒度应应提出适适当的要要求，尤尤其是要要严格控控制入炉炉的粉料料（粒度度小于5mm的视为粉粉料）。。2、碳素原原料的影影响2.1、碳素原原料中水水分的影影响碳素原料料中的水水分，在在配料后后与石灰灰混合，，立即反反应产生生石灰粉粉末。影影响电石石炉正常常操作，，还会造造成人身身安全事事故。石石灰粉对对电石生生产也是是十分有有害，在在密闭电电石炉上上则影响响更为严严重。因此必须须严格控控制碳材材水分，，这也是是必须在在生产中中必需配配置碳材材烘干设设备的根根本原因因。在采采购中也也要严格格控制水水分含量量，否则则就会增增加烘干干难度。。2.2、碳素原原料粒度度的影响响各种碳素素原料在在各种粒粒度下，，其电阻阻相差很很大。一一般是粒粒度愈小小，电阻阻愈大，，在电炉炉上操作作时，电电极易于于深入炉炉内，对对电炉操操作有利利，但粒粒度过小小，但粒粒度过小小，则透透气性差差，容易易使炉料料结块，，反而不不利；反反之，粒粒度愈大大，电阻阻愈小，，电极易易上抬，，对电炉炉操作不不利。因因此，粒粒度大小小是电石石生产中中的一个个重要的的原料控控制指标标。碳素材料料粒度对对电炉生生产的影影响远远远大于生生石灰粒粒度。2.2、碳素原原料粒度度的影响响各种碳素素原料在在各种粒粒度下，，其电阻阻相差很很大。一一般是粒粒度愈小小，电阻阻愈大，，在电炉炉上操作作时，电电极易于于深入炉炉内，对对电炉操操作有利利，但粒粒度过小小，但粒粒度过小小，则透透气性差差，容易易使炉料料结块，，反而不不利；反反之，粒粒度愈大大，电阻阻愈小，，电极易易上抬，，对电炉炉操作不不利。因因此，粒粒度大小小是电石石生产中中