基于密闭式电石炉开炉方法的探讨

基于密闭式电石炉开炉方法的探讨

赵志强

新疆天业 (集团 )有限公司 832000

摘要：随着我国经济水平不断的提升，我国对乙炔产品的需求量不断的增多，使得我国电石产品发展越加迅速，为电石产业带来了更多的经济效益。由于电石产业属于高耗能产业，生产设备相对较小，不过在能源的利用率中存在着一定的差别，而且密闭式电石炉开炉方式在使用的过程中，存在出炉困难以及耗时长等问题。因此，本文以新疆天业密闭式电石炉开炉的方法进行分析，从而解决出炉困难以及耗时长问题。

关键词：密闭式电石炉；开炉方法；电极焙烧

前言：虽然我国地域较为辽阔，所开放的资源较多，但是由于我国人口众多，人均能源占有量相对较少，导致我国能源出现日益紧缺的问题。在电石生产过程中，由于消耗的能源较多，与我国提倡节能减排以及环保背道而驰。因此，为了能够满足我国国情的需求，我国电石产业逐渐转变为密闭式电石炉生产，在2011年，我国新疆天业集团就已经采用炉气作为碳一化工原料，从而实现了炉气作为碳一化工原料，为我国密闭式电石炉开炉方法奠定了基础。

一、电极焙烧

（一）电极糊的烧结过程

电极焙烧也被称为电极糊的烧结。在电极糊烧结的过程中，由于炉内的温度逐渐升高，使得电极糊中煤沥青被温度所熔化，从而进行分解，最终达成碳化的效果。电极糊的烧结主要分为三个步骤。第一，低温软化过程。电极糊在低温软化的过程中，温度能够达到74℃左右。不过在电石炉内温度逐渐升高的过程中，电极糊也会由于温度的影响，不断软化。为了能够将电极糊内部煤沥青全部软化，那么就必须使电石炉内部的温度达到200℃，并且由固体形态逐渐变为塑性形态。第二，化学变化。当电石炉内部温度超过200℃，并在700℃以下，那么电石炉内部的煤沥青将会全部分解，逐渐形成气化状态，在温度特定的情况下，电石炉内部所剩余的杂物将会逐渐形成碳化，电极糊的状态也发生了变化，在温度影响下由塑性形态转变为固体形态。第三，高温烧过程。当电石炉内部温度达到800℃后，颅内所剩余的杂物将会被挥发，并排出炉外。当电极在烧结的过程中，导电性的增加，使得所产出的物质形成坚硬的固体，而电极温度也到了1000℃左右。

（二）焙烧后电极的性能要求

为了能够减少电极筒所产生的“过负荷”，导致线路“软断”故障的频率次数，所需要的电极要具备电阻率小的特性。在通电的过程中，在减少电能消耗的同时，也能够减低线路的温度。另外，在电石炉生产时，由于温度过高，电石炉需要在控制自身重量的同时，还要承受内部电石或者原材料的冲刷与侵蚀，避免造成物料崩塌，从而确保电石炉能够在机械设备与电器设备符合的影响，电极依旧能都正常运行。而且电极还需要具备抗氧化性：由于在生产过程中电极的工作来那个段需要不断地消耗电能，因此工作人员需要不断地对电极进行更换，还要保证电极要具备气孔率，从而能够保证在高温的状态下，减低电极氧化消耗速度。

二、探究密闭式电石炉开炉方法

（一）一步法开炉方法

一步法开炉法不仅是将电石炉进行烘炉，而是在进行烘炉处理的同时，能够直接对电石进行冶炼。第一，在电石炉内部的地测铺放焦炭，并在焦炭的中间位置，铺设木材堆以及出流道，木材堆以及出流道之间安放成品导电柱，并且控制导电柱的位置，使电极与导电柱的位置能够相互对应，最后在电石炉体的内部，投放入混合料，混合料覆盖在木材堆和出流道上方，并开启电源，使得电石炉电极进行供电，在温度的作用下，木材堆和出流道实现碳化，并将电石炉内部的覆盖层下反原料，进行熔化和冶炼，当原料被冶炼后，使用吹氧工序，将电石炉出炉口打开，将电石排出电石炉后，从而结束了电石炉开炉过程。

（二）电石炉开炉方法——以新疆天业集团为例

（1）电石炉装炉

新疆天业是我国电石乙炔法聚氯乙烯生产的最大企业之一，该企业内部具有26台40 500KVA密闭式电石炉，并在多年经验的累计当中，总结出了快速和节能的电石炉开炉方法。首先，在电石炉开炉时，工作人员需要对电极进行焙烧，在制作电极筒时，需要采用封闭电极端头，并在电石炉内部的低端在装入电极，并与电极筒进行对接。其次，对电石炉进行装炉。在电石炉内部电极与出炉口位置中，需要砌筑电石溢流通道，并且内径需要达到200mm。另外，在通道内放置圆木，圆木的长度要长于电石炉，并且需要以黄泥或者电极糊粉末的拌合物，涂抹在圆木与出炉口之间，确保电石炉密封状态。而且需要在电石炉内部装置圆柱筒，并将焦炭填满圆柱筒中，最后，在，将碳素材料与石灰的混合料铺设在电石炉底部，并将其合理的进行部分，促使电石炉内部混合料层呈现碟子型。

（2）送电开炉

在电石炉进行开炉工作前，需要对电极端头的距导进行调整，保持与电柱之间的距离，并且在三相电极端头，需要与导电柱距离保持相同，还需讲电石炉的变压器侧接线星形接法进行对接，从而开启开关，对电极进行焙烧，提升温度。在送电后，对三相电极进行下降，在产生电流后，将电极电流稳定在2KA左右。在电石炉稳定运行后，将变压器档位进行调整，提高电流，当电石炉运行时间达到35小时后，变压器档位也需要提升到30档，电流达到82KA后，完成电石炉出炉的第一道工序，在出炉期间内，需要将电极电流保持82KA以内，从而确保电石炉继续运行。在出炉后，电石炉需要在电流达到82KA的情况下，稳定运行30分钟，从而将变压器的一次侧接线进行更改，形成三角形接法。当电石炉接送电后，工作人员需要将电极电流控制在 45KA，并且电石炉的运行时间需要达到两个小时。此后，增加电极电流，变压器档位再一次进行调整，确定电极电流达到58KA后，电石炉继续保持运行，最终电极电流92KA后，停止提升电机电流，并确定变压器档位，从而使电石炉正常生产，从而开炉过程结束。

结论：在40 500KVA密闭式电石炉的应用中，电石炉开炉耗时低以及能源消耗大的问题得到了解决，不但操作方式难度降低，而且降低了成本，实现了节能减排，安全环保。

参考文献：

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[2]王明武. 关于半密闭式电石炉烟气治理设备选择与实践的探讨[J]. 化工管理, 2016, 000(030):197.

[3]孔祥武, 刘华, 杜如铁, 10万t／a密闭式电石炉及炉气干法净化装置简介[J]. 中国氯碱, 2011, 000(010):12-15.

作者简介：赵志强，男，汉族，出生年月1985.9.19，天辰电石设备科副科长，从事天辰电石设备管理工作。