2.2.2 电热法
电石工业诞生于19 世纪末，迄今工业生产仍沿用电热法工艺。电热法生产电石工艺因生产工艺较简单，技术较成熟而被广泛应用。该工艺是生石灰和含碳原料(焦炭、无烟煤或石油焦)在电石炉内，依靠电弧高温熔化反应而生成电石。主要生产过程是：原料加工；配料；通过电炉上端的入口或管道将混合料加入电炉内，在开放或密闭的电炉中加热至2000℃左右，依下式反应生成电石：CaO+3C→CaC2+CO。熔化了的碳化钙从炉底取出后，经冷却、破碎后作为成品包装。反应中生成的一氧化碳则依电石炉的类型以不同方式排出：在开放炉中，一氧化碳在料面上燃烧，产生的火焰随同粉尘—起向外四散；在半密闭炉中，一氧化碳的一部分被安置于炉上的吸气罩抽出，剩余的部分仍在料面燃烧；在密闭炉中，全部一氧化碳被抽出[8]。 2.2.3 其他方法
电石的生产方法还有以燃代焦法、等离子弧催化法和其他一些用粉煤、重油和天然气等廉价燃料作热源的电石生产方法，但这些方法技术不成熟，在工业上很少应用[7]。
2.3 电石生产的工艺流程
2.3.1 原料的预处理
2.3.1.1 原料的要求[1]
生产电石所用的石灰应符合下列要求：
全CaO >92% MgO <1.6% 生烧 <5% 过烧 <5%
粒度：
电炉容量（KVA） 粒度（mm）
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5000～10000 5～30 10000～20000 5～35 >20000 5～40 生产电石所用的焦炭应符合下列要求：
固定碳 >84% 灰分 <15% 挥发份 <1.5%
水分 <3% （开放炉）
<1% （密闭炉） 粒度：
电炉容量（KVA） 粒度（mm） <5000 3～12 5000～10000 3～15 10000～20000 3～18 >20000 3～20 2.3.1.2 原料贮运
电石生产主要原料焦炭、石灰、电极糊均由汽车运入厂区，经计量后贮存。焦炭采用露天堆场和焦碳棚贮存，石灰采用地下料仓贮存，电极糊贮存在电极糊厂房内。
2.3.1.3 碳材的干燥
合格粒度焦炭由胶带输送机分别送入湿焦炭仓，再由电机振动给料机把焦炭送入回转干燥机进行烘干。经过烘干后的物料由胶带输送机斗式提升机送往配料站，储存备用。 2.3.2 电石的生产
合格粒度的石灰、焦炭由仓口分别经配料站块料仓下的振动给料机又经称重斗，按合适的重量配比，由振动给料机经长胶带式输送机送至电石生产厂房，经带式输送机分别送到电石炉的环形加料机进入炉料贮斗。电炉炉料共有12个贮仓，贮仓中的混合物料经过向下延伸的料管及炉盖上的进料口靠重力连续进入炉中；装在电极糊盛斗内的破碎好的电极糊（100mm以下），经单轨吊从地面提升
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到各电极筒顶部倒入电极筒内。石灰和焦炭从环形料仓下部投料管投到电石炉内。电流由变压器，经断网、集电环、软铜带和导电颚板导入电极。炉料在电石炉内靠电弧热、电阻热和一氧化碳带出的显热，加热到1900～2200℃而生成电石和一氧化碳。生成的电石自炉口流料槽流出。在正常生产时，炉料经常充满投料管，并在料仓内维持在低工作料面以上。投料管直接插入炉盖内，投料管的上头与熔池上层的疏松的料面接触。当炉料下沉时，继续补充炉料。共有16根投料管，其中3根专供投调和外之用，必要是用以调整电石炉。电石炉的使用功率由电极升降和电压级数的切换来调整。调换电压在有载情况下进行。[2]
电极的升降用自动升降机带动。
冶炼好的电石，每隔一小时左右从炉口出炉一次，熔融电石经炉嘴流出来流入冷却筒内。
2.3.３ 冷却、破碎、储存
自电石炉炉嘴将熔融的电石放出来，沿着具有冷却管的流料槽（炉嘴）流入冷却筒内。筒内装有导叶，可以抄起电石而将其摔碎。从筒尾通入氮气，以减少电石发气量的损失，并可安全生产。筒外淋洒冷却水使其冷却。经冷却破碎后的电石粒度在80毫米以下，自冷却筒筒尾卸出，再经斗式提升机进入中间贮斗。在由此经漏斗而落入自动秤。称量后的电石沿变向加料筒进入贮斗内贮存。根据乙炔发生站的需要，将电石卸至皮带输送机上，送往乙炔发生站。当乙炔发生站不用料时，用皮带发生站送往包装工序进行包装。 2.3.4 电石炉尾气的净化及利用
密闭电石炉炉气净化一般有干法炉气净化、湿法炉气净化和炉气直燃发电净化三种方案，根据所设计的电石产量、能源条件及环境保护等方面的综合分析，选择干法炉气净化方案。该方案的工艺为：电石炉的高温含CO 的烟气经管道进入冷却系统降温后,进入袋式除尘器过滤除尘后经风机排入气柜,气柜的CO气体可以再利用。该方案的技术特点是: 保持炉气原有燃料成份,加以净化后具有高经济价值；采用滤袋除尘器净化炉气,可对各种成份的超细粉尘达到99.9 %以上的除尘效率,保证粉尘排放< 100 mg/ Nm3；收尘便于运输和再利用,无废液产生,不会产生“二次污染”；采用特有的蒸发冷却器和辐射管组合降温系统,保证降温效果,运行安全可靠,降低了造价；采用氮气脉冲和密封系统,确保系统燃气系
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统防爆安全[9]。
2.4 电石生产流程简图
兰碳 干燥 自动给料机 白灰 高压配电 变压器 断网连接 料仓 炉气 电石炉 炉气处理系统 冷却筒 冷却水 破碎 包装 成品电石
图2-1电石生产流程简图
2.5 电石炉炉气处理流程简图
炉气 废热锅炉 布袋除尘器 气柜 火炬 排放 灰仓 兰碳干燥器 旋风除尘器 排放
图2-2 电石炉尾气处理流程简图
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第三章 电石生产过程的工艺计算
3.1 设计的依据
3.1.1 设计的主要内容
本设计是对年产25000吨电石进行工艺设计，主要任务是完成生产流程的确认，物料衡算，设备布置以及环保、消防、职业安全卫生等内容。同时，画出工艺流程图、设备平面布置图等。
3.1.2 主要技术指标
3.1.2.1 产品规格及质量指标
表3-1 产品规格及质量指标
指标 指标名称 优级品 发气量 L/kg ≥ 乙炔中的磷化氢（PH3 ） %≤ 乙炔中的硫化氢（SH3 ） %≤ 305 0.06 0.10 一级品 295 0.08 0.10 二级品 280 0.08 0.15 三级品 255 0.08 0.15
3.1.2.2 原辅材料
白灰：每吨电石耗白灰0.95吨，规格：全CaO>90%,MgO<2%,SiO2<1.5%,过烧及杂质<7%,粒度6～30mm;
兰碳：每吨电石消耗兰炭0.6吨，规格:固定碳>84%，挥发份<3%,灰分<8%,水分<5%,粒度3～18mm;
电极糊：每吨电石耗电极糊0.045吨，规格：固定碳≥75%，挥发份14±2%，灰分≤10%，软化点100～110℃，粒度200mm以下。
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