碳化钙(CaC2)俗称电石,是有机合成化学工业的基本原料之一。是乙炔化工的重要原料。由电石制取的乙炔广泛应用于金属焊接和切割。
生产方法有氧热法和电热法。
一般多采用电热法生产电石,即生石灰和含碳原料(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:GaO+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。
(一)电石生产工艺过程
烧好的石灰经破碎、筛分后,送入石灰仓贮藏,待用。把符合电石生产需求的石灰和焦炭按规定的配比进行配料,用斗式提升机将炉料送至电炉炉顶料仓,经过料管 向电炉内加料,炉料在电炉内经过电极电弧垫和炉料的电阻热反应生成电石。电石定时出炉,放至电石锅内,经冷却后,破碎成一定要求的粒度规格,得到成品电 石。在电石炉中,电弧和电阻所产生的热把炉料加热至1900-2200℃,其总的化学反应式为: CaO+3C=CaC2+CO+10800千卡
(二)电石炉生产工艺
1、配料、上料和炉顶布料
合格的原料由原料加工车间经计量、配料后,由斗式提升机送入电炉车间料仓内,由炉顶布料设施、固定胶带输送机和环形布料机将料送入炉顶环形料仓。炉顶布料设施按需要把炉料布入料仓,由电炉加料管分批加入电炉内。
2、电炉
半封闭电石炉是由炉体、炉盖、电极把持器、电极压放和电极升降装置等组成,是生产电石的主体设备。电炉由变压器供电,炉料在电炉内经高温反应生成电石,并放出一氧化碳气体,生成的电石由出炉口排出,用烧穿器打开炉口,熔融电石流到冷却小车上的电石锅内。
电极的压放为油压控制,采用单层油缸抱紧提升电极锥形环油缸压紧导电鄂板,电极的正常升降由四楼三台卷扬机控制,电极的升降、压放、抱紧、下料控制全部在二楼操作室按电钮控制。电炉由变压器供电,炉料在电炉内经高温反应生成电石,并放出一氧化碳气体,生成的电石由出炉口排出,用烧穿器打开出炉口,熔融电石流到冷却小车上的电石锅内。
出口炉设有挡屏和电弧打眼架,出炉口的上方设有排烟罩,用通风机抽出出炉时产生的烟气。
3、电炉冷却、破碎及包装
熔融电石在电石锅内用顶车机拉至走廊或包装间进行冷却,电石砣凝固后,用桥式吊车和单抱钳将电石砣吊出,放在铸铁地面上冷却,冷却到适度后将电石破碎到合格粒度,然后分等极进行包装,送入成品库。