2023年电石生产工人培训试用课件

电石生产工人培训试用教材

二0一二年三月

目录

第一章电石生产基础知识

1——1基础知识----------------------------------------3

1——2电石的性质--------------------------------------3

1——3电石的用途--------------------------------------4

第二章电石生产的基本原理及工艺流程

2——1电石生产的基本原理-----------------------------4

2——2电石生产的工艺流程------------------------------4

第三章电石生产所需原料

3——1电石生产所需原料--------------------------------6

3——2电石生产所需原料的规格--------------------------6

第四章原料中杂质对电石生产的影响

4——1石灰杂质的影响----------------------------------7

4-----2焦碳杂质的影响----------------------------------8

第五章电石生产中原料的制备

5——1固体物料的处理概念------------------------------8

5——2固体物料的处理设备-----------------------------9

第六章生过烧石灰对电石生产的危害-----------------------9

第二篇电石生产安全技术概念

第一章通论-------------------------------------------10

第二章各工段的生产安全技术

2——1电石生产安全技术-------------------------------11

2——2出炉操作生产安全技术------------------------------

2——3包装操作生产安全技术---------------------------14

第三篇西马克电石炉

第一章西马克电石炉简介

1——1改型埃肯炉主要做如下改型-----------------------

1——2电炉炉体---------------------------------------

1——3压力环抱紧铜瓦及上、下抱闸---------------------

1——4加料系统---------------------------------------

1——5水冷却系统-------------------------------------

1——6液压装置---------------------------------------

1——7电炉自控系统-----------------------------------

1——8主要控制和检测点-------------------------------

1——9原材料要求-------------------------------------

第四篇电石生产装置各工序流程

第一章炭材干燥

1——1炭材干燥流程图-----------------------------------24

1——2流程说明-----------------------------------------25

1——3物料规格-----------------------------------------25

第二章配料站工艺流程图

2——1配料站物料流程图---------------------------------26

2——2流程说明-----------------------------------------26

第三章电石生产及破碎物料流程

3——1电石生产及破碎物料流程图-----------------------------27

3——2流程说明-----------------------------------------------27

第四章电石生产

4——1电石生产工艺要求及操作要点--------------------------28

4——2正常工艺条件-------------------------------------------28

4——3产品消耗额----------------------------------------------30

4---4电石质量标准-------------------------------------------30

说明

该资料摘录《电石生产工艺学》、《天辰设计院年产9万吨电石初

步设计说明书》、《电石生产问答》、《电石生产》、《电石资料》部分章

节，并参考埃肯公司提供的《操作手册》及国内埃肯炉已投产厂家的

运行状况而编写的。全书共分四篇十四章，其目的主要是提供公司电

石生产工人培训使用，因其中部分观点未必确切，做法不够完善，故

该资料不对外交流，以免产生误导。

第一篇电石生产基础知识

第一章电石生产基础知识

1——1基础知识

电石化学名称为碳化钙，工业名称为电石，分子式为CaC2,分

子量为64.10。

1——2电石的性质

a)物理性质

(1)外观：化学纯的碳化钙几乎是无色透明结晶体，极纯的碳

化钙是天蓝色大晶体，和淬火的钢颜色一样。工业品碳化钙(电石)

是由CaC2、CaO及其他杂质合成的一种灰色红褐色的结晶混合物。

(2)比重：电石的比重随电石碳化钙的含量减少而增大为(2.24

——2.58)克/立方厘米。

(3)熔点：电石的熔点随电石中碳化钙含量的改变而改变。纯

碳化钙熔点为2300C；工业产品电石一般含碳化钙约80%,其熔点

为2000C左右，，含69%的碳化钙的混合物熔点最低约1750℃o电

石熔点与其中CaCz含量的关系见图一。

(4)导电性：电石的导电性随温度的变化和电石中碳化钙含量

的变化而发生变化，碳化钙含量越高导电性越强。

b)化学性质：

(1)电石遇水激烈分解

CaC2+240>C2H2+Ca[0H12+127千焦

（2）加热电石与氮气反应

CaC2+N2----------►CaCN2+C+301.5千焦

其他如氯、氯化氢、硫、磷乙醇等在高温下与电石接触产生激烈

化学反应。

1—3电石用途

电石广泛应用于工业、医药、化工、国防等行业。详见图二。

第二章电石生产的基本原理及工艺流程

2-1电石生产的基本原理

工业电石是由生石灰和碳素原料（焦炭、无烟煤、石油焦等）在

电炉内于高温下按下面化学方程式反应而制得

从上化学方程式中可知：

（1）碳化钙是由石灰和碳化合而成。

（2）每生成一个碳化钙分子，需要一个分子的氧化钙和三个原

子的碳。

（3）每生成一克分子的电石，需要吸收466千焦的热量

由于生产电石的温度高和常易变化，因此要进行数次二次反应,

最重要的是电石分解为钙化金属和碳。

CaC2-------------►Ca+2C+63.2千焦

2-2电石生产的工艺流程（密闭型）

由原料工序送来的合格的兰炭及石灰分别贮存于贮斗（1）内，

经贮斗下的自动称（2）称量后（按配料比例），由输送机（3）将配

比好的炉料至料仓（5）环形加料机（14）。炉料从料仓下部的投料管

靠本身自重加到电石炉（12）内。电流由电炉变压器（9）经短网（8）

挠性母线及接触元件导入电极（6）。炉料在电石炉内借电弧电阻热，

加热至1900-2200℃而生成电石。生成的电石由出炉口）11）定时放

出电流电石锅（16）内，由出炉小车（17）载至冷却破碎车间。冷却

后的电石经破碎运至包装工段经称量后装入电石桶内。

第三章电石生产所需原料

电石用途

2600℃

3-1电石生产所需原料

根据电石生产主反应式可知：电石生产中的主要原料或基本原料是

(1)生石灰(2)碳素材料(焦炭、兰炭、无烟煤等)

3-2电石生产所需原材料的规格

(1)石灰：石灰是石灰石用煤、焦炭或煤气及液体燃料燃烧成的。

CaCO3---------->CaO+CO2-177.9千焦

成份要求：CaON86.4%

粒度(3——30)mm>80%(30——40)mm〈一五%

(0---3)mm<5%最佳(5---50)mm

生烧和过烧总和5%——12)mm

(4)电极糊

成份要求：Ce83.11%灰份W3.52%挥发份W—三.37%

总之，对碳素原料的要求是：固定碳高，电阻大，活性好，灰

分、水分和挥发份要少，粒度适当。

第四章原料中的杂质对电石生产的影响

原料中杂质主要是以灰分的形式存在，如果原料中的灰分

过多，对电石炉的维护和操作以及电石的质量都将

(2)兰炭

成份要求：Ce84.1%S<0.55%

灰份W10.17%挥发份^5.78%

粒度：(3——20)mm最佳(3--12)mm

(2)无烟煤

成份要求：CN82.79%S<0.64%

灰份W7.63%挥发份W9.58%

粒度：(3——20)mm最佳(3产生不良的影响。

4—1石灰杂质的影响

石灰中的杂质对电石生产十分有害。当炉料在电炉内反应生成

碳化钙的同时.，各种杂质也进行下列反应：

二氧化硅+2C——>硅(Si)+一氧化碳(2C0)-573.59千焦

氧化亚铁+3C----->2Fe+3C0-452千焦

MgO+C------>Mg+CO-486千焦

应此在电炉中不但多消耗电能，而且又多消耗碳素原料。

经实践证明杂质的还原率与电石的质量有一定关系。其中氧化

镁对电石生产的危害较大。氧化镁还原产物的燃烧，妨碍电炉操作

和运转，甚至毁坏炉衬。因此，电石炉炉料中氧化镁的含量应尽量

减少。

另二氧化硅，氧化铝也会造成炉底升高，严重时炉眼位置上移,

影响出炉操作。其他如硫、磷等也会不同程度的影响电石生产和质

量。

4---2焦炭中杂质的影响

焦炭中的杂质主要是灰分，全部由氧化物组成。在电石炉内生

成石的同时，灰分中的氧化物也要被还原既要消耗电能，又要消耗

碳素材料，而且还原后的杂质仍然混入电石中，降低了电石的纯度。

实践证明，原料中每加1%的灰分，要多消耗（56--60）度的

电能。

第五章电石生产中原料的制备

电石生产中，原料准备的好坏直接影响到电石的正常生产和产

品质量。

5——1固体物料的处理概念

1、破碎：在化工工业或其他工业部门中，将大块固体物料变小

的操作过程，称之为破碎。其原理一般是挤压、劈裂、撞击和研磨。

有少数情况采用弯曲和撕裂的方式。

2、筛分：在电石原料处理过程中，除物料原夹带的粉末和小块

外，又会产生许多粉末和小块。为了不影响电石的正常生产必须进

行筛分。工业上习惯将已被破碎的松散物料分成若干粒度近于相等

的操作过程称之为筛分。

3、干燥：凡从固体物料中，借热能使水分汽化，并由气体将水

分带走的方法称之为固体物料的干燥。

4、输送：在化工生产中，除了气体液体之外，往往要处理大量

的固体物料。运往所需工序的一系列运送操作称之为输送。

5——2固体物料的处理设备。

1、破碎过程中主要的设备有：

1）、鄂式破碎机2）、双辐破碎机

3）、锤式破碎机4）、各类电动研磨机等

2、筛分过程中的主要设备有：

1）、电机振动筛2）、电磁振动筛

3）、往复筛4）、回转筛等

3、干燥过程中的主要设备有：

1）、回转干燥筒，2）、立式干燥器等

4、输送设备有：

1）、带式输送机2）、螺旋输送机

3）、斗式提升机

第六章生过烧石灰对电石生产的危害

6—1石灰生产中的过烧与生烧

1、过烧石灰：石灰石分解放出二氧化碳以后，不但本体产生许

多气孔，而其体积还要缩小（10-----五）%o如果石灰石在窑内停

留时间过长或温度过高，那么，石灰石的结晶单元就逐渐排列得整齐

起来，它的体积就缩小了。原来疏松多的石灰就变成坚硬的石灰，体

积比原来缩小43%左右，这样的石灰就是过烧石灰。

过烧石灰对电石生产有何危害

过烧石灰坚硬致密，活性差，降低了反应速度，并且体积缩小以

后，接触面积就减少，引起炉料电阻的下降电极容易上抬，对电石操

作极为不利，所以过烧石灰要尽量少。

2、生烧石灰：石灰石中含有90%以上的碳酸钙，当温度达到8一五

度时，碳酸钙即分解放出二氧化碳。温度越高，分解速度越快，如整

块石灰石自表面到最内层都达到8一五度以上，则可得到完全分解的

石灰。反之如块中温度没有达到8—五度，碳酸钙还来不及分解，就

从窑内卸出来了，这样的石灰就叫做生烧石灰。

生烧石灰对电石生产的影响

在电石炉内生烧石灰中的碳酸钙要进一步分解成石灰，再与焦炭

反应生成电石。而分解碳酸钙需要热量，此热量由电来供给，那就增

加了电石生产的电耗。此外还引起配比不好掌握及影响反应速度。

第二篇电石生产安全技术概述

第一章通论

电石生产有电热法与氧热法，现生产均采用电热法生产电石，电

石生产全过程被列为危险品生产之类。

当电石受水后潮湿空气作用时，即放出了乙快气体，与空气混合

能形成爆炸性混合物，如有任何火源存在即能引起燃烧爆炸。

在生产过程中，电炉内以2200度左右温度的强热来冶炼电石，

且在冶炼时放出有害气体与灰尘。

有害气体主要是一氧化碳，以及其他一些气体。

一氧化碳是无色、无臭，有毒的气体，在温度（一五--20）度

时，如以空气为1,则CO为空气的0.968。C0和空气混合后达到一

定浓度比例时，会引起燃烧和爆炸。在（一八-一19）度时，C0在空

气中浓度在（12.5--74.2）%的范围内时即爆炸，C0在空气温度达

652度时与空气接触会自动着火。

当空气中C0浓度超过0.01%以上时会危及人身安全。

电石生产的主要能源消耗就是电能，因此电炉设备的电流通过不

分和与此相连接的可导电部件，必须使其绝缘良好。在电炉上工作时一,

禁止用手或金属物体接触导电系统，以防触电。

由上可知，电石中的电，气体、水都可能因疏忽引起事故。

第二章各工段的生产安全技术

2—1电石生产安全技术

1、电炉的设备中，凡属导电体与不应导电的物体之间必须有良好的

绝缘，否则立即停电修理。

2、严禁操作人员及非操作人员同时接触带电的任何两相电极。

3、严禁用导电的器具接触（碰撞）设备中带电的任何部分，以防损

坏设备和造成人身事故。

4、操作人员必须经常检查整个导电系统，如发现紧固螺丝松落，导

电短网变色等情况，应立即查明原因，停电处理。

5、在正常停炉时一，必须将电流降到规定限度，方可停电，但如遇特

殊情况出现（如设备漏电，突然漏水等）才允许满负荷紧急停车。

6、操作人员必须经常检查变压器油温，发现油温升高应立即与有关

部门联系检查，必须时停电进行检查。

7、炉面操作人员必须注意整个电炉的水、油、冷却系统。如发现不

正常情况及时与有关部门联系处理。

8、凡属电炉操作人员必须熟悉冷却系统的进出水管通路，以便发现

情况及时关闭开启。

9、发现有大量漏水，应立即停电和迅速切断水源，同时严禁升降电

极、压放电极和出炉，以免水接触电石引起爆炸事故。

10、电炉仪表工必须熟悉各种仪表的性能、用途，以便及时掌握电炉

的情况，保证电炉运转正常，发现仪表有故障时，应及时修理或更换。

11、电炉的电极是连续自培的，因此对电极糊在电极筒内的高度应严

格控制，保证电炉运转正常。

12、加电极糊时-，应注意电极筒内是否有杂物。严禁操作人员同时接

触两根电极。

一三、在密闭炉中，氢气的变化可以判断炉内设备漏水与否等情况。

因此操作人员应经常注意氢气表的变化情况，发现氢气升高时，应停

炉检查，以免发生爆炸。

14、密闭炉必须有良好的气密性，即设备之间（电极的把持筒与炉盖）

密封圈的间隙应在设计的范围内，以防炉内的一样化碳溢出而造成中

毒事故。

一五、电炉周围的一氧化碳含量应经常测定，以便加强安全措施。

16、密闭炉操作人员在炉面巡回检查时应由二人以上，并一前一后，

以防种种原因而造成一氧化碳中毒。

17、凡属电炉设备无法密闭的间隙处应用矿渣棉垫塞，防爆孔用玻璃

棉盖后，然后用防暴孔盖压住，使之形成完整的密闭炉系统。

一八、在送电前应检查整个电炉的气密性情况，以防漏气造成中毒事

故。

19、电炉正常运转时，炉内气体压力应控制在正压0——5帕，不宜

过高，否则炉内的一氧化碳气体外溢，以至引起中毒。

20、所有下料管必须用氮气加以氮封，其压力保持在98帕，同时应

保持料仓内混合料的一定高度，不使炉内的C0从料管冒至料仓而向

外溢出。

21、在停炉要检查炉内情况时，必须用氮气将炉内的C0置换出来，

但打开操作孔仍要谨慎小心。

22、在送电前，打开操作孔和烟道阀门，送电后，电极周围冒出火苗

再关闭操作孔以免送电后引起爆炸事故。

23、炉面操作人员凡吸烟或动明火者，应在安全场所，以免引起一氧

化碳燃烧，造成事故。

2——2出炉操作生产安全技术

1、出炉口之安全是较重要的，因此凡操作人员在作业时，必须戴好

所有的防护用品，如有色眼镜；有机玻璃面罩；帆布手套；工作皮鞋,

以防炉气、电石等外喷造成灼伤事件。

2、在炉口约1.5m处应安放一块通水的挡热屏，用以隔热和防止炉气、

电石外喷伤人。

3、出炉时:严禁使用潮湿的物品，或身体接触带电器具。

4、堵眼用泥球（或煤球）其干湿应适中，以防过湿或冻泥球，引起

剧烈爆炸，而烫伤操作工。

5、出炉口的周围，应保持场地干燥，尤其是操作之地，更应干燥无

水。

6、电石在锅炉内的冷却时间应严格控制，即起吊电石至少应在90分

钟之后（电石由液体全部凝固成固体）盛夏季节需120分钟以上。

7、起吊电石时，钩子应安全地吊在电石块中心的吊攀上。移动时、

行车操作工应集中精力听从地面人员指挥，严禁在人头上行过，遇人

应打信号。

8、运载电石锅的电动车，应经常检修、更换，以保证运转正常。其

通过的轨道，应保持清洁，无杂物，通畅无阻。

9、当烧穿出炉口时-，必须戴上有色玻璃眼镜，以免弧光刺伤眼睛。

10、在出炉时，如遇炉嘴被铁水烧坏而漏水发生爆炸时，应立即通知

炉面停电，并迅速关闭设在安全处的水阀门，把炉眼堵好。

2——3包装操作生产安全技术

1、电石破碎时，其温度不宜过高(电石冷却时间应在8小时以上)，

严禁破碎发红电石，以免发生灼伤事故和破碎设备受高温损坏。

2、破碎操作时，封闭设备内的乙快含量应经常测定，其含量不得超

过0.05%(这就要求周围保证干燥无水)当发现乙快含量过高时，应

停车用氮气或自然通风排出乙焕。

3、电石储斗内应通入氮气保护，在其周围动火时，必须办理动火手

续。

4、将块状电石装入桶内必须注意以下几点：

(1)包装前，应将空桶仔细检查，严禁使用已损坏的电石桶。此外

如发现桶内潮湿应进行烘干后，方能将电石装入桶内。

(2)不许将潮湿的电石装入桶内，避免潮湿粉末与装好的热电石产

生乙快，而引起爆炸。

(3)在搬运桶装电石时，如有密封装置，应先打开盖让其中的乙快

散发，以防搬运时摩擦震动，而引起爆炸。

(4)搬运中不许撞击和滚动。

第三篇西马克81000KVA电石炉

第一章81000KVA电石炉简介

引进德国西马克技术，是目前国内最大的密闭炉型。其技术在

国外比较成熟，有操作自动化高、自控集中度高、用工少、安全系数

高、单台炉产能高、吨电石消耗低等优点。

一、该炉设计为三相圆形密闭炉，具体主要设计参数如下：

炉型：密闭、固定圆柱式

变压器容量27MVAX3=81MVA

变压器台数3台

单台变压器容量27000KVA

电极直径①1650mm

电极电流密度〜6.5A/cm2

极心圆直径4375mm

炉膛直径（内径）①9900mm

炉膛深度3800mm

炉顶料仓容积6个16M3、6个21M3

炉顶料仓数量12个

料管直径①576mm

出炉口数量3个

炉气烟道直径DNIOOOm

二、炉体设备

由炉壳、底座、保护罩、出炉口、炉底触点装置，炉底、壁、盖

热电偶等组成。炉壳上部水冷段为分体（12片/台）法兰连结，水冷

炉盖为分体（一八片/台）法兰连接，各连接处用螺栓连接并用耐高

温材料绝缘密封，为了额外的保护，炉盖及炉壳上部水冷区涂抹了耐

火材料，耐火材料由特制锚固件把固。炉盖下沿与炉体水冷直段之间

采用砂子密封，炉盖上沿电极入口处装有水冷密封套，该水冷密封套

对电极起密封及导向作用。

炉盖设防爆孔（5个）、电极孔（3个）、加料孔（一三个）、炉气

排出孔（1个）、炉盖水冷吊挂33个。

炉盖组装后通水试压，压力为0.46MPa30分钟不得渗漏。

三个出炉口沿圆周互成120。均布。底座扣在中间有风道的钢筋

混凝土基础上，冷风经中间风道送入，沿底座径向缝、炉壳向上排出，

以保护炉衬。炉衬是一个复合式衬里，炉壁用高铝砖、出料口用复合

棕钢玉砖、炉底用预焙炭砖砌筑。在预焙碳砖中装设三组炉底地线，

沿周围120°均布，供测定电极电压。高铝砖有两种铝含量规格，一

种铝含量要求255%,一■种铝含量要求180%。复合棕刚玉砖铝含量

要求280%。

三、烟囱

通有19路冷却水。装有电动调节蝶阀（pv5101）,用于净化停车情

况下电炉炉压控制；插板阀（HV5101A/B）中，A阀用于pv5101阀检修

时切断炉气，B阀用于锅炉、净化检修时切断炉气。水封阀（N-5111）

用于大炉压泄压保护。在插板阀下面装有一个炉气测温装置，用以测

定烟囱中粗气温度。

四、电极柱下部

电极布置在一个等边三角形的顶点上。每根电极都可以通过自身

的调节系统单独调节（2个调节油缸）。

从炉底（炉壳）向上看，现代设计的电极柱部件描述如下：

保护环是水冷的，暴露在炉子最热的部分水冷的流速更高些。

水冷压力环，波纹管在径向布置，通过液压将铜瓦压紧电极，确

保优化的导电性。接触压力可以无限可调，在电极周围的分布可以保

证整个接触夹持力的均匀分布。接触压力也可以通过液压站调节。

密封缸暴露在最热的部分，要有高流量的冷却水。它与下部的支

撑缸刚性连接并绝缘。这样对电极导向所需要的力就传到导向板上，

该导向板是电极密封管的一部分。

在密封缸区域的所有管线（供电和冷却水）都是垂直平行布置的，

没有交叉。在这一区域的所有元件都是由非磁性不锈钢制造的。

支撑缸连接了密封缸和压放装置。由上、下支撑缸组成。

非磁性材料还用来制造支撑缸的下部，在此导电软管连接到电极

柱上，可以允许铜瓦在垂直方向、平行地膨胀变形。在此区域采用非

磁性材料是非常重要的，它可以避免由电磁场产生热量。

为了保护在炉子区的工作人员和保护电极柱的不同元件，在电极

柱的几个点设置了绝缘。整个电极柱主要的绝缘是布置在电极套管和

上、下部支撑缸。在这些点的绝缘还有两个重要的优点：

1、整个电极柱的下端只有一个电压。这就意味着在不同元件之间

没有打弧现象。

2、所有的绝缘都在炉盖上的保护区，损坏时可以很方便的更换。

五、电极柱上部

电极柱上部主要由电极把持、压放电极装置和电极调节系统组

成。

电极把持和压放电极装置的主要功能不仅限于电极在向上和向

下运动时可靠地把持电极，而且还能够压放电极。可靠的对电极的把

持是通过碟簧压紧压力垫实现的，通过液压释放压力垫进行电极的压

放。

这就意味着在故障情况下，即停电或液压系统故障时，不会造

成电极滑动。压放装置还能够用来升起电极。

压放操作可以通过PLC控制自动进行或通过计算机手动进行，在

控制室和在压放装置处都可实现操作。所有的压放顺序都是有连锁

的，所以不会出现误操作。

电极柱通过悬挂在压放平台上的调解液压缸实现运动。通过连杆

与压放装置连接。而且，该液压缸通过一个球形较接点连到平台上。

这就确保了对调解液压缸不受横向力和冲击，这就避免了额外的磨

损。

电极柱上部的绝缘是通过压放装置的带氯丁橡胶衬的压力垫和

调整港的悬挂绝缘。另外导向轮、管连接和其他悬挂件也要和厂房绝

缘。

六、短网

短网系统包括所有从变压器到电极的供电元件。

接触把持器有锻造无氧电解铜制造，带有钻孔的水冷通道。黄铜

嘴连接电缆管。铜嘴和短网之间采用焊接。同时供电和通水对铜瓦强

制冷却。

无氧电解铜制造供电管沿电极柱向上走到炉盖上部。在这里与水

冷软管连接。柔软的铜线是带保护的，带有特殊的软管连接冷却水。

特殊的接头确保了电流和水流可以无障碍地进入并返回。

短网与变压器的连接与电极连接一样采用同样设计的柔性连接。

从变压器到铜瓦全部短网的冷却水是通过变压器的总线管接入

的。这就意味着全部的短网供电系统由连续的电流系统和水冷回路组

成。每相电极有12块水冷导电铜瓦将电力送往电极至炉膛内用以电石

生产。

七、液压站

每个液压站都是2台炉子共用的。液压系统为调节液压缸、操作

压放装置。

每个液压站包括2台泵（一台工作一台备用）。

泵固定在油箱上，油箱作为一个单独的装置，即被称为压力系统。

1个双线压力过滤器和1个双线回油过滤器，1个主电磁阀，安全和

切断阀。

活塞式蓄能器用于储存能量。

在液压站出现停电事故或泵站本身出现问题时•，活塞式蓄能器就

会在一定的时间内代替泵站提供液压介质。而且，在整个供电系统停

电时，蓄能器有足够的能力将电极提升出熔化的电石，这就避免了电

极被“冻住”。

产生压力的泵是自动间断操作的，取决于活塞式蓄能器的允许压

力。液压介质是阻燃的或不能燃烧的。为了稳定的操作调节液压缸，

使用了比例阀。所有的泵站都配有完整的内部管线。

液压站和活塞式蓄能器布置在液压室内。用于电极调节、压放装

置和接触把持器阀门站就地布置。干油罐布置在靠近调节缸位置。

八、炉子冷却水系统

每个强制冷却元件或炉子都装备有独立的冷却回路。所需的冷却

水量单独并可靠地满足各个装置在生产中对冷却的要求，冷却水在回

水管有监测元件。冷却水回水集中到一个收集总管。

冷却水分配管是钢管焊接结构，包括主管阀门用于单独的冷却回

路，简洁布置并标示，便于操作。而且，在回水线有流量和温度控制。

每台炉设有5套闭式水分配器，闭式上水分配器与闭式回水收集器

组成一套冷却水系统。冷却相应区域设备如下：

1#水分配器（33路）

12路1#电极铜瓦冷却水（001-006>022-027）,2路高压电流

悬挂件冷却水（028、029）,2路1#电极保护环冷却水（007、0一五），2

路1#电极压力环冷却水（008、014）,4路1#电极密封缸冷却水

(009-011>0—三),1路1#电极下部支撑缸冷却水(012),5路排

气阀冷却水(017-021),5路烟囱阀门冷却水(5109-51—三)。

2#水分配器(32路)

12路2#电极铜瓦冷却水(034-039、061-066),5路出炉嘴冷

却水(040-044),3路出炉烟罩冷却水(045-047),3路烧穿器冷却

水(048-050),2路2#电极保护环冷却水(052、060),2路2#电极

压力环冷却水(053、059),4路2#电极密封缸冷却水(054、056-058),

1路2#电极下部支撑缸冷却水(055)o

3#水分配器(32路)

12路3#电极铜瓦冷却水(068-07k072、073、094-099),1

路高压电流悬挂件冷却水(067),10路出炉嘴冷却水(074-083),2路

3#电极保护环冷却水(084、091),2路3#电极压力环冷却水(085、

092),4路3#电极密封缸冷却水(086-088、090),1路3#电极下部

支撑缸冷却水(089)o

4#水分配器(33路)

3路炉盖侧壁冷却水(100、111、125),30路炉盖冷却水

(101-110、112-124、126-一三2)。

5#水分配器(30路)

3路检查门冷却水(一三3、一三8、162),一三路上料管出

口冷却水(一三4-一三7、140-142.144T46、163-165),14路烟

囱冷却水(147-160)o

每台炉冷却水分布：铜瓦36路高压电流悬挂件3路

电极保护环6路压力环6路电极密封缸12路电极下部支

撑缸3路排气阀5路出炉嘴一五路出炉烟罩3路烧穿器

3路炉盖侧壁3路炉盖30路检查门3路下料管一三

路烟囱19路。

单台炉合计160路冷却水。

九、出炉设备

每台炉有3个出炉口，有1个出炉。出炉排烟罩布置在炉子出炉口

的上部，可以很有效地排出在出炉时产生的烟气。将烟气排到一个二

次布袋除尘系统。

有3个烧穿器悬挂在出炉口前的轨道架上，用来维护炉口，维护

完成后移走。

有3个开炉机在出炉口前的轨道架上。该设备装在一个小车上，

小车通过气动移向出炉口，捅杆（钢棒）通过气缸推入出炉口，在钢

棒拉出出炉口外时，该设备可以将凝固在钢棒上的电石去除。

有3个堵眼机悬挂在出炉口前的轨道架上，采用气动装置堵住出

炉口。通过气动将一个料箱内的电石粉经一个管子吹到出炉口。为了

提供足够的压缩空气，输送介质来自一个压缩空气缓冲罐。

有3个保护屏悬挂在出炉口前的轨道架上，保护屏由保护墙、铁

链帘幕、滑动门等构成，起隔热、防飞溅伤人的保护作用。

出炉轨道选用50轨，按照环形闭合方式铺设。轨道上放置7列出

炉小车，每列由一五个小车组成，共105个小车每台炉。沿轨道一周

设有20个驱动点，用以每列小车的驱动，始终是相邻的两个驱动装置

驱动着位置处的那列锅，确保安全行车。

炉子定时或连续出炉。产品出到轨道车上的电石锅里。

出炉完成后，小车运行到冷却区，经过在电石锅内一定时间冷却

后，天车将产品运到最终冷却区，转入破碎程序。

十、电炉自控系统

1.电石炉及空心电极控制部分

电石炉及空心电极控制采用基于西门子S7-400系列的PLC控制,

HIM人机操作界面基于西门子WinCCSCADA系统，由德国西马克公司

负责提供系统相关的硬件及操作软件。

1#2#电石厂房设置一个控制室，3#4#电石厂房设置一个控制室。

每个电石炉控制室配置3个操作站，工程师站设在1#2#电石炉控制

室内，1#2#电石炉HIM系统与3#4#电石炉HIM系统采用以太网通讯。

2.电石炉辅助公用系统控制部分

电石项目辅助公用系统采用DCS控制，由浙江中控公司提供的

ECSTOO系统，可实现现场数据采集、监视、控制等功能，该系统包

括除电石炉及空心电极外的其他所有工序的控制。

DCS系统共设置5个控制室，分别设在：总调室、石灰窑控制室、

碳材干燥控制室、电石生产1#2#控制室、电石生产3#4#控制室。

制氮空压站和循环水站操作站设在总调度室；浊循环水、CO气

柜、炉气后处理操作站设在气烧窑控制室；碳材干燥、中间成品仓、

碳材储运操作站设在碳材干燥控制室；配料站1和电石生产1#2#操

作站设在1#2#电石控制室;配料站2和电石生产3#4#操作站设在3#4#

电石控制室；每个控制室配置两个操作站；工程师站设在1#2#电石

控制室内，与操作站共用。

DCS系统设置9个控制柜和10个辅助柜。

控制柜包括：SCI（循环水）、SC2（制氮空压站）、SC3（炉气后处

理）、SC4（碳材）、SC5（碳材）、SC6（1#2#电石）、SC7（1#配料站）、

SC8（3#4#）电石SC9（2#配料站）

辅助柜包括：AC1（循环水）、AC2（炉气后处理）、AC3（炉气后处

理）、AC4（碳材）、AC5（碳材）、AC6（1#2#电石）、AC7（1#配料站）、

AC8（3#4#电石）、AC9（2#配料）、NET（网络柜）

该系统采用星型网络拓扑结构，网络柜配置在3#4#电石生产。

循环水控制站与循环水远程操作站级联，循环水远程操作站与总

调室操作站共用，设置在总调度室内，制氮空压站做为循环水站的远

程10站与循环水站级联。

配料站做为电石生产的远程10站，与电石生产级联。

十一、主要控制和检测点：

1、原料贮运部分；原料运输量指示积累。

2、炭材干燥

空气总管压力指示报警。

干燥前后气体温度、压力指示报警。

3、电石生产：

原料输送配比控制

电极把持器位置报警。

电极压放指示联锁

电石炉底衬里温度记录报警。

电石厂房微量co含量指示报警

冷却水温度指示报警，断水指示报警。

4、电极管理：

压缩空气总管压力指示报警。

上水总管压力指示。减压后空气总管压力指示。

5、装置循环水：供水总管温度、回水总管温度指示。

供水总管压力指示报警。

循环水泵出口压力指示。

供水总管流量、补充水流量、排水流量指示、累计。

热水池水位，冷水池水位指示联锁报警。

加氯间漏氯指示报警。

十二、原材料要求

开放式电石炉一般采用不烘干的含水炭材原料，密闭炉对炭材含

水量要求严格，固含水高的炭材加入密闭炉中将产生不良后果。

1、因炭材与石灰一起加入电石炉，由于含水，可使石灰发生消化

作用，易造成投料管堵塞。

2、石灰由于粉化，会恶化炉料透气性，引起电石崩料，如果频繁

发生则会使熔融电石绷起附着于炉盖和其它设备上易烧损设

备，造成漏水。

3、电炉的设备是水冷的，炉内漏水用气分仪分析炉气是否产生也

来判断，由于炭材含水波动大，导致炉气中的含量分析波动过

大，无法判断炉内设备是否漏水。

因此炭材必须进行干燥，焦炭水份降至1%以下。短时间允许使

用含水量2%以下焦炭。

炭材干燥使用的回转窑选用。3.能力17吨/小时台的烘

干机四台，烘干用的热风由热风炉供给。

第四篇电石生产工艺中工序流程

第一章炭材干燥:

2、流程说明：

合格粒度（W251nm）兰炭、无烟煤经卸车平台、输送机储存在堆

料棚，通过叶轮给煤机（或直接经51106输送机）送到初筛进行筛分,

筛分后的物料到碳材进行烘干，筛下物输送到碳材做为碳材烘干的燃

料，烘干用热风由热风炉供给。烘干后的物料经耐高温输送机进入中

间成品仓。如无烟煤的入厂水分在指标范围内经筛分后可通过大倾角

输送机直接进入中间成品仓。通过输送机将中间成品仓内的物料分别

送到两个配料站，经过筛分储存于配料站料仓内供电石炉使用。

烘干后的无烟煤水份小于1%,兰炭小于2%。

3、物料规格。

化学成分

序号名称水份粒度备注

水分挥发份固定炭

1无烟煤<1%5~25mm

2机兰炭2%10%86%^2%5~25mm

第二章配料站至电石炉物料流程图

2——1配料站至电石炉物料流程图

配料站是对来自中间成品仓的石灰、兰炭、无烟煤进行筛分，筛

分后的合格粒度的物料按照一定的配比计量、称重、混合，经胶带输

送机送至电石生产的炉顶料仓。

筛分后的粉料分别经粉料仓、由螺旋输送机送入称重料斗，按照

一定的配比计量、称重、混合、经管链机输送至电石生产的空心电极

原料料仓。

2——2流程说明

粒度为(0〜50mm)的石灰来自中间成品仓工段，经过胶带输送

机(A52209)送至振动筛(M-4104A)，筛上物料粒度8〜50mm的石灰

经可逆胶带输送机(L-4101)分别送到石灰料仓(V-4101A/B)o筛下

物料粒度0〜8mm的石灰送入石灰粉仓(V-4104A)o

粒度为(0〜50mm)的石灰来自中间成品仓工段，经过胶带输送

机(A52211)送至振动筛(M-4104B),筛上物料粒度8〜50mm的石灰

经可逆胶带输送机(L-4101)分别送到石灰料仓(V-4101A/B)o筛下

物料粒度0〜8mm的石灰送入石灰粉仓(V-4104B)o

粒度为(0〜25mm)的兰炭来自中间成品仓工段，经过胶带输送

机(A522一三)、可移动胶带输送机(L-4105)送至振动筛(M-4105),

筛上物料粒度5〜25mm的兰炭经可逆胶带输送机(上4102)送到兰炭

料仓(V-4102)。筛下物料粒度0〜5mm的兰炭送入兰炭粉仓(V-4105)。

粒度为(0〜25mm)的无烟煤来自中间成品仓工段，经过胶带输

送机(A522—三)、可移动胶带输送机(L-4105)送至振动筛(M-4106),

筛上物料粒度5〜251nm的无烟煤经可逆胶带输送机(L-4102)送到无

烟煤料仓(V-4103)。筛下物料粒度0〜5mm的无烟煤送入无烟煤粉仓

(V-4106)o

粒度8〜50mm的石灰靠重力从料仓(V-4101A/B)下落，经电机

振动给料机(M-4101A-D)均匀加入秤量斗(N-4101A-D)中进行称

量。

粒度5〜25mm的兰炭靠重力从料仓(V-4102)下落，经电机振动

给料机(M-4102A/B)均匀加入秤量斗(N-4102A/B)中进行称量。

粒度5〜25mm的无烟煤靠重力从料仓(V-4103)下落，经电机振

动给料机(M-4103A/B)均匀加入秤量斗(N-4103A/B)中进行称量。

秤量时，物料石灰、兰炭、无烟煤按一定的重量比进行称量，电

机振动给料机采用变频调速控制，使物料的计量、加料、配比可以准

确控制，配料和秤重由计算机自动控制，可以达到准确的配比。

称量后，物料石灰、兰炭、无烟煤分别从称量斗(N-4101A〜D)、

(N-4102A/B)、(N-4103A/B)中靠重力分别进入电机振动给料机

(M-4101E〜H)、(M-4102C/D)、(M-4103C/D),然后均匀地分层加到

大倾角胶带输送机(L-4103/L-4104)上，送至电石4层可逆胶带输

送机(L-5101A/B)上，可以选择经可移动可逆胶带输送机(L-5102)、

可移动胶带输送机(L-5103、L-5104)卸入1#炉称重料仓

(V-5101-V-5112)中；也可以选择经可移动可逆胶带输送机

(L-5202)、可移动胶带输送机(L-5203、L-5204)卸入2#炉称重料

仓(V-5201-V-5212)中。之后混合物料分别经过各自向下延伸的料

管及炉盖上的进料口靠重力分别连续进入电石炉中。

粒度0〜6mm的石灰粉靠重力从石灰粉料仓(V-4104A/B)下落，

经星型卸灰阀(MD-4104A/C)、螺旋输送机(M-4108)均匀加入秤量

斗(N-4104)中进行称量。

粒度。〜4mm的兰炭粉靠重力从焦炭粉料仓(V-4105)下落，经

星型卸灰阀(MD-4105A)、螺旋输送机(M-4109)均匀加入秤量斗

(N-4104)中进行称量。

粒度0〜4mm的无烟煤粉靠重力从无烟煤粉料仓(V-4106)下落,

经星型卸灰阀(MD-4106A)、螺旋输送机(M-4109)均匀加入秤量斗

(N-4104)中进行称量。

称量后，粉料石灰、兰炭、无烟煤从称量斗(N-4104)中经星型

卸灰阀(MD-4107)进入管链输送机(L-5105、L-5106)送至电石生

产厂房内。由管链输送机(L-5107)提升至EL+34.050平面，经管链

输送机(L-5108、L-5109)送入1#炉空心电极粉料仓(V-51—三A~C),

经管链输送机(L-5208.L-5209)送入2#炉空心电极粉料仓(V-52

一三A~C)。粉料靠重力从空心电极料仓(V-51—三A~C)下落，经

插板阀(MD-5106A-C)>管链输送机(L-5110、L-511KL-5112)加

入到1#炉电极中空管中。粉料靠重力从空心电极料仓(V-52—三A~C)

下落，经插板阀(MD-5206A-C)、管链输送机(上5210、L-521KL-5212)

加入到2#炉电极中空管中。

来自外管网的氮气分别输送至兰炭料仓（V-4102）、无烟煤料仓

（V-4103）、兰炭粉仓（V-4105）、无烟煤粉仓（V-4106）底部。当料

仓内物料着火时开启氮气阀门向料仓内通氮气，达到灭火的目的。

2——3、配料站至电石炉料仓启车关系

警铃，除尘系统开车，L4103胶带机开车，MD-5101（行程开关选择

去L5201A或B）,L5201A可逆机反转（停车延时一五秒），L5101A/B

可移动可逆胶带机（行程开关选择去L5103电机反转），L5103可移

动机开车（限位开关控制去料仓），重量测量上下限位求料，上料系

统上下料信号由操作工在电脑操作，设定配比重量，称重斗上料信号,

电动机开车，称重斗停上料信号，电动机停车。（附有流程图一）

备注：1、停车顺序与启车顺序相反。

2、没有备注时间间隔的开停车间隔2秒。

3、炉顶12各料仓根据顺序合理安排求料时间。

4、单个料仓高料位时联锁停称量系统，仓顶皮带切换到下个

求料料仓管口，仓顶皮带开车后称量系统开车，其他系统均处在开车

状态。

5、各装置有电机综合保护器、正反转有互锁、安全开关。

6、严格遵守电气作业规程。

2——4、配料站至中空电极启车关系（附附有流程图二）

1、原料贮运部分；原料运输量指示积累。

2、炭材干燥

空气总管压力指示报警。

干燥前后气体温度、压力指示报警。

3、电石生产：

原料输送配比控制

电极把持器位置报警。

电极压放指示联锁

电石炉底衬里温度记录报警。

电石厂房微量CO含量指示报警

冷却水温度指示报警，断水指示报警。

4、电极管理：

压缩空气总管压力指示报警。

上水总管压力指示。减压后空气总管压力指示。

5、装置循环水：供水总管温度、回水总管温度指示。

供水总管压力指示报警。

循环水泵出口压力指示。

供水总管流量、补充水流量、排水流量指示、累计。

热水池水位，冷水池水位指示联锁报警。

加氯间漏氯指示报警。

附有流程图一

（附有流程图一）

元素石灰煤1煤2电极糊

第三章电石生产

3——1电石生产工艺要求及操作重点：

1、开炉方法：新炉分火烘炉，电烘炉两种开炉方法。

(1)火烘炉法：

火烘炉培烧电极约48小时，送电进行电烘炉。约在120小时内

炉况基本正常，操作简便易行较为安全。目前不少单位采用此法。

(2)电烘炉法：

在送电培烧电极大约一八日；电炉功率达到1万千瓦后炉况开始

转向正常，约在25日炉况基本正常。电烘炉法国外大多采用此法。

国内埃肯炉大多数厂家均采用此法，有关开炉及操作要点，详见电石

生产工艺规程及操作规程。

2、正常工艺条件：

1、原料

固定碳84.182.7983.11

挥发分5.789.53一三.37

灰分10.177.683.52

S0.550.64

Fe2030.250.730.980.61

SiO23.253.962.441.3

A12030.551.971.630.81

CaO86.402.540.750.44

(total)(91.03)

CaC038.34

MgO1.一五0.0960.340.076

MgCO3

T1020.020.0730.0810.053

K200.031

S03

P2050.00530.390.330.25

L.0.I.

湿度max.2,01(max.1.3)1(max.1.3)

材料粒度小于，最多5%粒度大于，最多5%

石灰<8mm8-50mm>50mm

煤<5mm5-25mm>25mm

2、干基混合比（例子）

混合

1级石灰970Kg/t电石

煤1290Kg/t电石

煤2290Kg/t电石

电极消耗一八Kg/t电石

备注：数据包括约一五%的粉料通过空心电极加入。

3、预计产量（基于上述混合料）

产量基础-每座炉子

平均炉子负荷46.5MW

预计电耗/t产品3140kWh/t

年生产时间8,300小时

小时产量，14.8t/h

小时尘产生量约1t/h

包括空心电极，年产量约122,800t

*备注：预计年作业率大于95%。

电石质量

CaC280.6%

CaO14.0%

C02%

S02%

A12O31.3%

SiO23.5%

金属产量和成份

金属产量10kg/t电石

Fe73%

Si19%

Al8%

烟气量和成份（x400°

C)

Volume500Nm33/t电石

CO67%

H221%

CH42%

C024%

H206%

尘量和成份Mix

尘量70kg/t电石

Fe203<1%

SiO28%

A12032%

CaO50%

MgO16%

C21%

第四章循环水

41主要技术参数

1、开式循环冷却水系统设计规模为1200m3/h

循环水量：Q=932m3/h（正常），Q=1062m3/h（最大）

设计补充水量：Q=—八nrVh（正常），Q=21.6nrVh（最大）

设计旁滤水量：Q=36rrP/h（正常），

设计排污水量：Q=2.2m3/h（正常），Q=2.64nrVh（最大）

供水温度：t2=32℃

回水温度：ti=40℃

供水压力：0.45MPa（循环水站界区）

回水压力：0.20MPa

浓缩倍数：N=4

2、闭式循环冷却水系统设计规模为6000m3/h,喷淋水设计规模为

3000m3/h.

设计内循环水补充水量：Q=14m3/h（正常），Q=—八m3/h（最大）

设计喷淋水补充水量：Q=44m3/h（正常），Q=52.8nP/h（最大）

设计旁滤水量：Q=90m3/h（正常）

设计排污水量：Q=llm3/h（正常），Q=一三.2m3/h（最大）

供水温度：t2=42℃

回水温度：ti=50℃

供水压力：0.45MPa（循环水站界区）

回水压力：待定（缺少设备方提供的设备阻力）

浓缩倍数：N=4

3、脱盐水系统设计规模为20m3/h

设计规模为：20m3/h

PH：7-8.5

游离CO2：Omg/L

2-

SO4:^10mg/L

CF：W5mg/L

油：0mg/L

总硬度：WO.03mol/L

电导率：W30us/cm

4——2系统设计概述:

本工程的循环水站包括闭式循环冷却水系统、开式循环冷却水系统、

脱盐水系统等。

1、闭式循环冷却水系统

该系统为电石炉提供循环冷却水，系统包括闭式冷却塔、闭式循环

水泵、稳压脱气罐、喷淋水泵、喷淋水池、加药装置、过滤装置等。

来自电石炉经换热后的循环冷却水回水进入闭式冷却塔(T-

4201A〜T20台)进行冷却，再由循环水泵(P—4201A〜H8台)加压

送至电石生产装置，系统的补水来自脱盐水系统的产品水；为加强闭式

冷却塔降温功能，设置喷淋水系统向闭式塔换热管喷水，喷淋水由塔下

集水盘收集进入喷淋水池，再由喷淋水泵(P—4203A〜C)加压至闭式冷

却塔循环使用；喷淋水补水来自生产给水系统。

为控制喷淋水系统的菌藻滋生，防止结垢，系统设置加药装置，在

系统运行期间，向喷淋水系统投加水质稳定药剂，药剂规格及投药量应

以水质稳定试验报告所推荐采用的药剂及投药量为准，并根据试验报告

及操作手册，确定系统运行前的清洗预膜工作及运行方式。

为保证喷淋水浊度不超过20mg/L,本系统设置了旁滤设施。

喷淋水系统可根据室外温度调节开启数据，并设置自动排水阀将管

道内喷淋水排空以防止冻结，喷淋水泵变频控制。

喷淋水池正常液位为0.7m,当液位降至-1.3m时•报警，当液位降至

-2.7m时由液位计连锁信号操纵自动关闭循环水泵(P—4203A〜C)；当液

位降至0.5m时开启进水阀(M-4209),当液位升至正常液位0.7m时一，

关闭进水阀(M-4209)。

2、开式循环冷却水系统

除电石炉外，其他装置所有冷却水均来自开式循环冷却水系统。开

式循环水系统包括开式冷却塔、塔下水池、开式循环水泵、过滤装置、

加药装置等。

来自各生产装置的循环冷却水回水进入开式冷却水塔(T-4202)进

行冷却。经冷却后的循环水进入冷却塔底部集水池，再由开式循环水泵

(P4202