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电石炉技术的发展 电石生产工艺( 二 )

发展电石生产工艺


4.1密闭电石炉的炉体形式
电石炉的炉体由炉壳和炉衬组成 。在电石炉炉体内炉料通过其电阻热及部分电弧发出的高温使炉料熔化反应生成电石 。由于反应温度高达2000℃以上，这样高的温度，一般耐火材料是难以承受的，所以炉体的容积必须大于反应的空间，也就是说反应区与炉衬之间留存一层炉料， 用以保护炉衬 。炉体的形状很多，从炉口形状来说，有圆形的、椭圆形的、方形的 和长方形的 。由热力学的观点来看，以圆形较为有利 。实际上，炉体形状的选择决定于电极位置的布置和一氧化碳抽取设备的安装位置 。现今的电石炉可以说大多数都是采用圆形炉 。炉体内反应空间的大小由电极的大小、距离以及电弧作用范围来决定 。电极间的距离与其直径成正比例，而电极直径是随炉子的容量而变的 。电极直径又由其所允许的电流密度来决定 。电极的电流又由变压器的容量来决定 。最终结论是炉体的大小决定于其变压器的容量 。对炉壳的要求：①炉体强度应该能满足炉衬受热而产生的剧烈膨胀，适应炉衬热胀冷缩的要求；②在满足强度要求的情况下，应力争节省材料，减轻重量；③制造方便，必要时应考虑包装运输的可能性 。目前国内所用炉壳的结构形式有两种：一种是圆柱形壳，大多数工厂都采用这种结构 。另一种是例圆锥形炉壳，锥角为7° 。这种形式的炉壳以前我国曾经在大容量密闭电石炉上采用 。4.2密闭电石炉的炉盖形式
炉盖的作用是盖在炉体上面，使电石炉密闭起来，炉盖与炉体之间密封采用砂封 。炉体与炉盖的密封是为了使电石生产中产生出来的炉气全部回收 。炉盖为水冷焊接结构，其上打结有耐火材料 。在炉盖上设有检查孔、安全阀、测温计孔、炉气排出口、加料口和3个电极插入口 。4.3密闭电石炉的电极装置结构形式
电石炉的电极装置为电石炉设备的重要组成部分，电极装置的好坏，直接影响着电石炉是否能够顺利生产 。自焙电极系统由于生产成本低、使用比较可靠，现在电石炉电极系统基本上采用自焙电极系统 。目前大型电石炉电极装置的控制主要是采用液压系统进行全自动控制 。电极装置主要分为组合把持器式电极装置、液压报闸式电极装置、钢带抱紧压放式电极装置 。组合把持器式电极装置为近年来在引进国外技术基础上改进而成的新式电极装置，此种结构的电极装置在国内一些厂家已得到很好的应用，充分证明了其适应大型电石炉生产的特性 。此种结构的电极装置已不同于电极装置的结构形式 。此种结构的电极装置其电极壳上焊接有多个筋片，电极的压放和导电就是通过夹持筋片来完成的 。其分为上、下两部分 。根据长期使用，组合把持器式电极装置与其它电极装置，具有如下的显著特点：
a)结构简单，它简化了把持器和压放机构，使用可靠，重量轻；b)互换性好，接触装置和压放装置可适用于各种不同直径的自焙电极；c)组合把持器接触电阻小，电效率高，不易与电机壳间打火；d)电极壳再不会变形；e)电极再不会在滑放时失去控制，为高电耗的冶炼工艺增加了安全电极滑放率；f)由于降低电极的冷却，因而使电极焙烧位置升高；g)减少了电极断损事故；h)寿命长，普通的铜瓦式把持器一般寿命较短，块式抱闸重且易磨损，而组合式电极柱接触元件及压放装置的寿命可在传统电极柱寿命的5～8倍以上 。i)在电极导电系统中，接触导电元件与电极壳之间通过弹簧进行夹紧，电极压放时不用降低电炉负荷，而在电炉满负荷的状态下进行电极的压放，这样大大的提高了电石炉的功率利用系数 。
组合式电极柱虽然有以上优点，但必须加工制造精密，按照其特性进行调试，才能充分发挥其优点 。
5．电石炉空心电极系统介绍近年来随着生产技术的发展，人们又研制出了空心电极系统并得到了很好的应用，取得了很好的经济效益 。电石炉空心电极系统将原料破碎过程产生的石灰粉料和焦碳、无烟煤粉料按比例配料作原料从中空电极内部直接加入炉内，空心电极系统具有如下的特点:
1)电石炉空心电极系统把配料前筛分下来的粉料（石灰、焦碳及无烟煤粉末）直接从电极心部加入炉内,提高原料利用率,粉料的加入率最高可达30%；（无空心电极系统的电石炉，粉料一般作为废料处理）2)由于电极为空心结构,电极焙烧效果好；3)快速调节溶池原料配比，迅速调整炉况；4)由于细粒原料在炉内均匀混合，直接进入反应区，更有利于反应的进行，降低电耗5%左右；5)在电石生产中可加入更多的焦碳，而不造成电极上移，可提供更有利的还原条件，提高产品的质量；6)使用空心电极系统,可使电极糊及电极壳的消耗量减少1/3以上；

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