第三章生产电石的原料课件.ppt

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1、第三章第三章生产电石的原料生产电石的原料 第一节第一节第一节第一节 原料品质与产品的关系原料品质与产品的关系原料品质与产品的关系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。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。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

2、会降低电石的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。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。形成各种炉渣，缩短了电炉的使用寿命。除此之外，杂质

3、在熔化时要消耗电能，这就提高了产品的单位电耗。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。，要充分检验并研究矿产地质等各种有关资料。第二节第二节第二节第二节 石灰石石灰石石灰石石灰石 石灰石普遍存在于自然界的矿物中，由碳酸钙所组成，其中包含氧石灰石普遍存在于自然界的矿物中，由碳酸钙所组成，其中

4、包含氧化钙化钙56%56%及二氧化碳及二氧化碳44%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。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。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。用时，分解放出碳酸气。在配

5、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%1.5%。氧化镁也是。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（在有害的杂质，氧化镁在炉内也要被还原，增加了

6、电能和炭材的消耗（在后面重点介绍后面重点介绍）。因此石灰石中氧化镁的含量不应该超过）。因此石灰石中氧化镁的含量不应该超过1%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与氧化铝的总含量不能超过2%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。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

7、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。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（含磷化氢（PHPH3 3）不能超过）不能超过0.06%0.06%。所以制造电石所用的石灰石含磷（。所以制造电石所用的石灰石含磷（P P）量不能超过量不能超过0.006%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

8、。当乙炔燃烧时硫化氢气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健康。乙炔中含有的硫化氢气体不能超过0.15%0.15%。所以石灰石中硫的含量。所以石灰石中硫的含量不能超过不能超过0.2%0.2%。对生产电石所采用的石灰石要求如下：对生产电石所采用的石灰石要求如下：CaCOCaCO3 396%R96%R2 2O O3 32%2%MgOMgO0.06%P0.006%0.06%P0.006%SiO SiO2 21.5%S

9、0.2%1.5%S0.2%粒度粒度303070 mm70 mm 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。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。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。都应该是柔软而无光泽的。

10、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。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。电石生产工作顺利地进行，应该采用质量均匀的石灰石。第三节第三节第三节第三节 含碳原料含碳原料含碳原料含碳原料 兰炭（焦炭）、无烟煤和石油焦都可用于生产电石。兰炭（焦炭）、无烟煤和石油焦都可用于生产电石。1.1.无烟

11、煤无烟煤无烟煤无烟煤 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。的光辉。无烟煤难于燃烧且火焰微弱几乎没有烟。含碳含碳909095%95%，含氢，含氢2 24.5%4.5%，灰分和挥发物含量不多，其比重因品种不，灰分和挥发物含量不多，其比重因品种不同而不同，约为同而不同，约为1.271.272.02.0，发热量，发热量,8000,800086008600千卡。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

12、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）。此重不超过其直立易砸碎和在高温下易裂）。此重不超过1.451.45。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。内燃烧时使操作恶化。对生产电石的无烟煤的要求如下：对生产电石的无烟煤的要求如下：固定碳固定碳90%90%挥发物挥发物2

13、%2%水分水分1%1%灰份灰份5%5%磷磷0.04%0.04%硫硫1.5%1.5%比重比重1.451.45 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。内，不要放置在露天场所，运输时一定要用有棚盖的车箱。2.2.2.2.兰炭兰炭兰炭兰炭 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。性物质。兰炭中水份之含量相当大，大约为兰炭中水份之含量相当大，大约为6 615%15%。因此在操作时必先进行。因此在操

14、作时必先进行干燥。兰炭中固定碳之含量为干燥。兰炭中固定碳之含量为808085%85%。灰分为。灰分为3 3 20%20%。如果生产电石。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采用的生石灰较高成分，则兰炭的灰分不应超过8 810%10%。对兰炭之规格要求如下：对兰炭之规格要求如下：固定碳固定碳82%82%灰分灰分12%12%挥发份挥发份7%7%水分水分22%22%煤矸石煤矸石2%2%粒度粒度5 525mm25mm 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。的水份。3.3.3.3.石油焦石油焦石油焦石

15、油焦 石油焦是石油沥青干馏而得。固定碳含量在石油焦是石油沥青干馏而得。固定碳含量在90%90%以上，而灰分含量极以上，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。所以在兰炭中掺用负荷、产品质量和降低电耗。所以在兰炭中掺用202030%30%的石油焦，对生的石油焦，对生产电石较为合适。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、价格和供应等分、挥发

16、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。问题。第二节第二节 原料加工原料加工一一 破碎破碎 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。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：电石工业中普遍采用的几种破碎机：颚式破碎机颚式破碎机 双辊破碎机双辊破碎机 锥形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；

17、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护板二二 干燥干燥 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：在电石原料干燥处理中，应用比较广泛的干燥器：回转干燥器回转干燥器 立式干燥器立式干燥器 烘干窑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

18、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小车三三 筛分筛分 在电石生产中常用的筛分设备在电石生产中常用的筛分设备 振动筛振动筛 回转筛回转筛 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：振动筛有以下优点：（1 1）筛子作高频率振动，筛孔几乎不会被物料堵塞，优于其它）筛子作高频率振动，筛孔几乎

19、不会被物料堵塞，优于其它类型筛子。类型筛子。（2 2）生产能力和筛析精确度较其它类型的筛子高。）生产能力和筛析精确度较其它类型的筛子高。（3 3）适于粗筛和细筛自）适于粗筛和细筛自250250至至0.1 0.1 毫米各种不同大小的物料（包毫米各种不同大小的物料（包括湿的和粘土质的）括湿的和粘土质的）（4 4）紧凑，并且筛子的调节和更换容易。）紧凑，并且筛子的调节和更换容易。（5 5）能量消耗较其它筛子少。）能量消耗较其它筛子少。（1 1）六角形回转筛六角形回转筛六角形回转筛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

20、；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。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 2）圆筒形回转筛）圆筒形回转筛）圆筒形回转筛）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。四四 输送输送 电石厂常用输送物料的设备有以下几种：电石厂常用输送物料的设备有以下几种：皮带输送机皮带输送机 螺旋输送机螺旋输送机 提升机提升机1 皮带输送机皮

21、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.提升机五五 除尘除尘 电石厂常用的除尘有以下几种：电石厂常用的除尘有以下几种：旋风除尘器旋风除尘器 布袋除尘器布袋除尘器 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

22、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125450 毫米，高可达10米或更高。由于玻璃纤维布具有吸水性小，耐腐蚀、易清灰，比其它织物如棉、毛、丝、麻等耐温高的优点，已广泛应用于高温气体的除尘。为满足生产上的需要，经有机硅处理后的玻璃纤维布，耐温在250以上（处理后的耐热度决定于处理剂的耐热度），使用寿命可延长一倍。这种过滤布的比负荷（气体流量与玻璃布面积的比）在0.250.5 米3 分，阻力一般是60150 毫米水柱。谢谢大家，快乐工作谢谢大家，快乐工作