从电石生产技术管理谈降低电能消耗

从电石生产技术管理谈降低电能消耗

杨永强

石河子市天辰化工有限公司电石厂 832000

摘要：伴随着国内社会经济水平的提高，我国电石生产的水平已有了较好的发展，电石产品本身比较高耗能，因此，在中国的能源仍旧比较紧张的背景下，我们应当尽量地从电石的生产技术管理方面入手，探究降低电能消耗的具体方法，这样一来，既能够有利于节约能源，而且能够有利于提高工厂的实际经济效益。故而，本文以此入手，展开探讨，望能为有关人员和方面提供必要的参考。

关键词：电石生产；降低电能消耗；技术管理

1 精选出合适的原料

电石生产的主要的原料包括石灰以及焦炭，其原料质量的好坏能够极大地影响着电石的耗电量。经过测定可知，原料所带来的杂质处于炉内的消耗电能大概占据了电石生产的总体耗电量的4%至8%，以实际的经验以及国外的有关资料所作的介绍来看，石灰以及焦炭的质量需要符合于下方的表1-2的要求。

表1 石灰的质量要求

表2 焦炭的质量要求

在电石生产的整个过程中，原料杂质均需消耗特定量的电能，在国内，一般情形下石灰当中所含的杂质需要处于8%以下，而CaO的含量则必须高于92%，此外，焦炭当中的C含量则要超过84%，杂质的含量则需处于16%以下，而对于国外的电石企业来讲，他们则要求石灰当中的CaO的含量应当处于94%至96%之间，焦炭当中的C含量则要处于85%至94%之间，故而可知国内投入到电石生产的石灰以及焦炭的质量均比国外低。

在石灰中含有的主要杂质为Si、Mg及Al之类的氧化物，以上杂质不利于电石生产活动，在炉料与整个炉内开始发生反应的时候，多种杂质会同时地发生一些吸热反应，故而，在电石炉之中除了多消耗了一些电能之外，还多消耗了一定量的焦炭，在所有杂质中最不利于电石生产的是MgO，MgO会即刻地在熔融区内发生快速的还原，经还原之后所得的Mg，一部分和 CO发生反应继而生成了MgO, 另外的一部分则于炉面处同O2发生反应，然后生成MgO，因为该反应将会放出相当大的热，继而让料面发生结块，并且阻碍炉气的顺利排出，并带来支路电流，另有的一部分Mg将会和 N 2发生反应，继而生成一定量的Mg 3 N 2 , 使得电石开始发粘并难以出炉，上述情况都将使得热损失有所增加。SiCl2将会在电石炉之中被较快地还原为Si,然后，一部分Si会和C发生反应并且生成最终沉积到炉底的SiC，致使炉底迅速升高，另外的一部分Si则和Fe作用，并较快地生成硅铁 , 而硅铁将把炉底以及炉壁上的铁壳损坏，在出炉的时候还将炉嘴烧坏，上述问题除了使得能量损失有所增加外，也使操作变得困难，主要的杂质所耗能量以及焦炭数量参见于下列的表3。

表3 每一千克各类杂质所要消耗的电能与焦炭

在石灰水中所含的 CaCO 3如果刚好达815℃，那么此时其将被分解，并生成一定的CaO, 不过在石灰窑中某一些石灰石中心根本未曾达到上述条件，因此， CaCO 3还未开始分解就已经自窑中卸出了，即“生烧石灰”。若要在电石炉里面生烧石灰中所含有的CaCO 3，就要吸热分解并且生成石灰，然后同焦炭发生反应后再生成电石。而要将CaCO 3分解就需要一定的热量，这是由电能来实现供给的，故而这将使得电石的电耗有所增加，并且CaCO3在开始分解之后会有CO2放出 , 然后再被炽热的碳进一步地还原为CO,此过程也将会带来一定的电能消耗，故而，在石灰中其生烧率若是越高的话，所耗的电能必然会越多，故而，在电石生产的过程中会有一定的要求，即生烧量不得高于5%。在焦炭中所含的杂质其实和石灰内所含杂质大致一样，有关资料显示，在焦炭当中所含的灰分若每加大1%的量，那么每一吨电石将会多消耗电能57度至60度，故而，中国绝大部分电石厂的实际电耗依然超过3500度，究其原因，同焦炭当中的灰分实际偏高有很大的关系，目前某些厂已经在焦炭当中加入石油焦，用来加大固定碳的实际含量，将炉料电阻有效调整。

此外，在焦炭中所含的水分对于电石生产也有比较大的危害，其将会让混合料之中所含的石灰发生粉化现象，并使得料管出现堵塞，继而破坏炉料的透气性，并于炉子内发生下列几种反应

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因为以上所述的反应，让电能以及碳素原料的实际消耗加大，并且使得筛选不当的情况发生，让过多的焦粉被带到了炉内，并让操作持续的恶化，据有关资料可知，焦炭中所含的水分若每加大1%的话，则每一吨电石电耗会加大9度至12度，故而，务必要将上炉后的焦炭做干燥处理，尽量地将焦炭中所含的水分低于3%的水平。故而可知，原料质量的好坏在很大的程度上影响着电石的能耗大小，将原料质量关把握好，这是使得电石的电能消耗大幅降低的关键环。

2 强化炉眼维护，将出炉的时间缩短

炉眼维护对于电石炉可否正常地运转而言，是一大关键环，在电石炉的整个运行过程中，炉眼必须做到好开、好堵，而在出炉的时候则应该要能够满足勤透眼的要求，保障炉眼的畅通，此外要尽量地在出炉的过程中将炉内的杂质有效带出，让炉底不会过快地上涨。而且，炉眼的位置应当要足够稳定，同时，以负荷的大小来对出炉量加以控制，继而选出适度的出炉次数。在对出炉间隔加以控制时，还应当要尽量地将出炉的时间缩短，以免发生空炉眼的问题，具体的原因是空炉眼除了会使得热损失加大之外，在炉内的液体电石实际流出得比较多之后，会对电石的生成速度有所影响，除了使其无法完成高产优质的目标外，还将让电石的产量有所减小，并且使得电石的质量下降，加大电耗。对于炉眼的具体维护，要尽量地减少对于烧穿器的使用，因为烧穿器若使用过多，就将使得耗电量有所加大，继而使得电耗有所增加，故而，强化炉眼的维护工作，将烧穿器的具体使用时长减少，同样是促使电石少生成电耗的一大途径。

3 强化电极管理

电极在电石的生产过程中是可把电能转化成热能的关键工具，故而，电极管理的优劣能够极大地影响到电能是否可以全部转化为热能的问题，并且是其能否全面地投入到电石生产中，提升电效率的关键因素。在整个生产构成中，要从严地把控好电极的整个工作长度，电极的工作长度若是比较短，那么埋入的料面就会比较短，必定会使得炉面的温度过于高，易生成暗弧，并带来极大的电能浪费。此外，若是电极的埋入状态过浅，那么炉内的温度会比较低，继而使得电石的产生速度过慢，而出炉的时候，电石将会发粘，很难出炉，致使炉况大大恶化，继而加大了电耗。若是工作长度太长，则其露出的料面也会比较长，并且会加大热能损耗，加大电耗。此外，电极若是埋得太深入，就将使得电极往往互相不平衡，并大大不利于炉况。电极若是埋得过于深入，还将由于电弧比较短、化料比较慢的问题，继而发生减产，相对地加大电耗。炉子的大小以及操作电压、电石质量、炉料电阻共同影响着电极的实际工作长度。通常会以电极的直径——D，来对工作长度予以衡量，而工作长度则以L来指代。对于容量不一样的电石炉而言，它们的比例系数也是不一样的。一般来讲，大型的电石炉的L大概为0. 7至 0.9D,中型的电石炉其L大概为0.9至1.1D, 小型的电石炉的L则大概为1.1至1.3D。并且还需要注意，要随时地去控制好电极糊的整个高度，同时要选定适用的电极糊，在电极桶的上方也要记得加盖，以防灰尘落入其中，继而引发电极硬断类的事故，不管是电极硬断还是电极软断，均会对电石炉的常规运行有所影响，加大电耗。

3、结语

综上所述，近些年来，国内的电石生产水平已经有了大幅度的发展和提高，电石实际上是一种高耗能的产品，而中国现有的能源依然非常紧张，故而，尽量地在电石生产技术管理上来降低电能消耗，对于节约能源以及提高工厂的经济效益而言，均有着极为关键的意义。故而，我们的电石行业中的从业者们需要努力地将生产面貌改变好，强化生产技术管理，提升整体的生产水平，让国家的电石生产能够尽快地追上国际领先水平。

参考文献：

1. 罗凡，陈杰，金鑫，吴伟，焦克新 . 矿热炉节电控制在线数 学模型解析 [J]. 无机盐工业，2013，(03):38-41+50.

[2] 陈蠡，王丽华 . 降低电石生产中电能消耗的措施 [J]. 化学工 程师，2006，(12):44-46.