原料质量影响
1.碳材中灰份的影响
焦炭中灰份含量的升高对电石电耗及焦炭消耗耗具有综合的影响。灰份高即会造成固定碳含量降低,在电石生产时必然会影响炉料的配比,进而影响到炉料的电阻,造成电极上抬、热损失增大。所以在实际生产中,因焦炭份分升高而造成电石电耗、焦耗的上升值会远远高于以上的计算。据有关生产试验显示,焦炭中灰分每增加1%,电石电耗实际会上升达50~60kWh/t。
2、碳材中粉末的影响
粉末多了以后,炉料透气性不好,电石生成过程中产生的一氧化碳气体不能顺利排出,减慢了电石生成反应的速度。
炉料透气性不好,使炉压增大,容易发生喷料和塌料现象。结果使大量生料下落到熔池,使电极周围和熔池区域料层结构发生变化,炉料不是有序地连续发生变化,逐步沉降下去,而是突然有大量生料漏入熔池,造成电极上升,对炉温和电石炉内的反应的连续性产生很坏的影响,产品质量易降低。同时易造成人身伤害。
粉末多的时候,许多粉末被炉气带走,炉料的配比就不准了。粉末在料层中容易结成硬壳,电极附近产生支路电流,造成电极上升。
3.碳材中水分的影响
假设焦炭投炉时为25℃,则每公斤水份由25℃上升到100℃需耗热314kJ,而水由100℃化为蒸汽需耗热2256.8kJ。假设有50%的水蒸汽直接由100℃加热到550℃逸出,则需耗热:
0.5×0.482×(550-100)×4.187=454.1kJ
另外50%水蒸汽与碳作用:
H2O + C =CO +H2-7300kJ/kgH2O
18 12 28 2
0.5 0.33 0.77 0.055
需耗热0.5×7300=3650kJ
CO+H2带出热为(0.77×0.259+0.055×0.26)×(550-100)×4.187=
402.7kJ
这样每公斤水份影响电耗合计为:314+2256.8+454.1+3650+402.7= 7077.6kJ
折合电能:7077.6/3600=1.97kWh
假如每吨电石的焦耗为600kg,则焦炭中水份每1%,即影响电耗增加:
600×1%×1.97=11.8kWh
同时如果焦炭平均含碳量为84%,则碳素与每公斤水分反应增加的焦耗为
0.33/0.84=0.39kg,则焦炭中水份每1%,即影响电石焦耗增加:
600×1%×0.39=2.3kg
4、碳材固定碳含量的影响
在假定碳材中其他杂质含量不变的情况下,碳材固定碳含量越低,则碳材中灰份越高,其影响见“1、碳材中灰份的影响”。
5.石灰生过烧的影响
石灰生烧实际是碳酸钙。在电石炉内这部分碳酸钙要进一步分解成石灰,然后与碳反应生成电石,分解碳酸钙需要热量,这个热量要由电能来提供,这就增加了电耗。此外,还要影响炉料配比,打乱了电炉的正常生产秩序。
按碳酸钙分解反应式:CaCO3=CaO+CO2-1779.5kJ/kg CaCO3计算,每公斤碳酸钙分解后,生成0.44公斤CO2,这些生成的CO2中约有75%左右还会跟碳作用生成CO: CO2+C=2CO-3919kJ/kg CO2,需要耗热为3919×0.75×0.44=1293.3kJ,根据热量衡算,最终生成的CO2和CO随炉气逸出时带走热量为210kJ。则每公斤碳酸钙在电石炉内分解所耗热折电为约0.91kWh,耗焦为0.11kg。如果按电石石灰耗1000kg/t计算,石灰中生烧增加1%,则影响电石电耗1000×1%×0.91=9.1 kWh/t,影响焦耗约900×1%×0.11=0.99kg/t。
过烧石灰坚硬致密,比重大,反应接触面减小,活性差,影响产品质量和产量。
6、原料粒径的影响
石灰粒度过大,接触面积小,反应速度慢;粒度过小,炉料透气性不好,影响炉气的排出,不仅影响操作,而且有碍于反应往生成电石的方向进行。
碳材粒度的不同,其电阻相差很大。一般是粒度越小,电阻越大,在电炉上
操作时,电极易深入炉内,对电炉操作有利。但粒度过小,则透气性差,容易使炉料结块,电炉操作反而不利。
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