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预防电石炉大塌料浅析

2021-08-30刘建

魅力中国 2021年25期

刘建

(神木能源发展有限公司,陕西 神木 719300)

一、电石炉大塌料简述

电石炉塌料又称“崩料”,是指电石(化学名称叫作碳化钙)生产过程中,炉内高温气体伴随着红料、半成品瞬间从电石炉内快速喷出的现象。塌料规模比较大的,即称作大塌料。自电石生产业发展以来,电石炉大塌料现象一直无法彻底消除,成为电石生产的一个瘤疾,给电石正常生产造成极大的危害。

二、电石炉大塌料的成因分析

(一)大塌料成因分析

电石炉发生大塌料的两个关键条件,即炉内气体的产生、炉内气体的积聚与压力的升高。

1.电石炉内气体的形成

(1)炉内气体的产生

电石是由生石灰和碳素原料(常用石油焦、焦炭、碳化焦球、兰炭等)在电石炉内凭借电弧热和电阻热在1800~2200℃的高温下反应而制得,碳化钙的生成总反应式是:

电石炉内生成电石的过程中,同时发生各种复杂的化学反应(见式②~⑦),并伴随着CO、CO2、H2等气体的生成。

(2)主反应生成CO 气体式①表明,电石炉内碳化钙的生成过程,必然有气体CO 的不断生成,这是炉内气体的主要来源。

(3)各种副反应生成气体

①投炉原材料中,生成石灰及兰炭中的碳酸钙在高温下分解,生成CO2气体:

②部分CO2气体在炽热的碳层被还原成CO 气体:

③各种氧化物杂质(如SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO等)被还原,生成CO气体:

④水份(碳素料中的水份或炉面设备冷却系统漏水)与炉内红料的碳素发生还原反应,形成CO、H2气体。

三、影响电石炉料层透气性的因素

(一)石灰粉末率大引发的大塌料

石灰在生产和储存的过程中,吸收空气中的水分和碳材中的水分而生成一部分氢氧化钙粉末,当大量的粉末积聚时,就会在电极周围料层结成硬壳,产生棚料现象。……

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