电石生产工艺过程的设计与优化

发布时间：2020-06-09 17:57

【摘要】：随着电石行业技术的发展,国家产业政策的调整,针对高耗能产业的规范及节能、降耗、减排的要求,电石生产工艺技术的深入研究及更新,成为“十三五”发展电石行业必须要走的重要途径。本文从电石生产过程中的原料准备、配料、碳材烘干、回转窑煅烧石灰、电炉冶炼、尾气利用、废气净化等工序,深入研究及讨论新技术的开发及应用,以达到节能、降耗及减排的作用,主要结论如下:(1)原材料处理工艺的改进,减少了原料二次倒运产生的损耗,减少了粉料入炉对电石炉料层透气性的影响,根据原料物理化学性能的不同,制定不同的物料配比比例,使电石生成反应速度得以加快;根据不同的原材料,合理地设定电炉的几何参数及电气工艺参数,找到适合本电炉的工艺操作控制模型,使电炉操作自动化程度提升,冶炼生产工况稳定;(2)根据电炉电气工艺参数炉膛内径9000mm电极壳直径1350mm极心园直径4200mm炉膛深度3200mm,调整电极糊的配方,找到适合本电炉的电极焙烧电极糊主要参数,保障电石冶炼的正常生产;利用回转窑高温烟气烘干碳材,实现了能源的综合利用,节约了投资,降低了能耗指标;(3)合理调整变压器的出线端子排布及平台土建结构,使变压器尽可能的靠近电极布置,取消补偿及短网,仅留通水电缆,大大缩短了短网长度,经过计算40500kVA密闭电石炉每年节约电能折标煤约2614t;(4)采用自主创新国内外先进的直燃式回转气烧石灰窑炉气利用技术,这项将炉气先利用后净化的技术既利用了炉气的显热还可避免炉气净化过程中的不安全因素,可为企业每年节约能源折标煤16246.5t;(5)对电石出炉后电石坨冷却过程中产生的显热进行了回收利用,采用余热锅炉发电,年节能折标煤约11712.84t,为企业节能降耗提供了新的方向,降低了企业的生产成本。
【图文】：

电石炉

图 2.1 电石炉立面布置图导电铜瓦电石炉主要包括：1）、炉壳炉壳是炉体的主要组成部分，为采用 δ=20mm 钢板焊接而成的圆筒体，炉底板采用 δ=20mm 钢板，炉体采用工字钢支撑，自然通风冷却炉底[14]。炉壳设有 3个出炉口，炉衬采用高铝砖和自焙碳砖新工艺砌筑。2）、电炉密闭炉盖炉盖侧盖是碳钢制作的水冷箱体，上平面由 π 字形三角梁和盖在其上的覆板构成，上平面 π 字形三角梁和覆板全部采用 1Cr18Ni9 无磁不锈钢材质制作，并且通水冷却。上平面共设有 3 个电极孔和 13 个下料孔，侧面设有一个炉气抽出孔、11 个防爆孔和 3 个检修门。3）、密闭电石炉衬：电石炉的炉衬包括炉底自焙碳砖、粘土砖、高铝砖等耐火材料。其中炉底自

炉衬,短网

西安建筑科技大学硕士学位论文36炉衬砌砖图见图 3.2。图 3.2 炉衬砌砖图3.2.4 短网结构形式的改进在以往的电石炉短网设计中，变压器二次侧输电长度较长，其中包括补偿器、短网铜管及通水电缆。短网过长，二次侧电压下降，压差变大，无形中增加了功率的损失。因此在短网设计中，尽量缩短短网长度，在满足运行和维修的条件下，使变压器尽量靠近炉子，将变压器抬高，使变压器出线标高和短网母线标高一致，以减小母线不必要的垂直部分，缩短短网长度。结合三台单相变压器出线端子布置，通过对电石炉主体框架结构进行调整，使变压器出线端更加接近电极，，短网、母线补偿器取消，仅剩通水电缆，这样就有效地缩短了短网长度，减少了功率无功损耗，变压器平台布置见图 3.3。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ161

【参考文献】