2023年電石生產工藝流程
產業趨勢 2023-11-08 07:30:23 中金普華產業研究院
電石，又稱碳化鈣，是一種重要的基礎化工原料，主要用于制造乙炔、氯化鈣、氰胺等產品。電石的生產工藝主要包括原料加工、配料、冶煉、出爐、冷卻、破碎、篩分、包裝等步驟。本文將介紹2023年電石生產工藝流程的特點和發展趨勢。
原料加工：電石的原料主要是石灰石和焦炭，其中石灰石的質量直接影響電石的成品率和質量。為了提高石灰石的活性，需要對其進行燒結處理，將其轉化為石灰。燒結過程中，石灰石中的雜質如硅、鋁、鎂等會形成熔渣，從而降低電石的雜質含量。焦炭的作用是提供碳源和熱量，同時也是電爐的導電材料。焦炭的質量要求是含碳量高、灰分低、揮發分低、硫分低、電阻率低、強度高、粒度適中。焦炭在使用前需要進行破碎、篩分、干燥等處理，以保證其均勻性和干燥度。
配料：配料是指將石灰和焦炭按一定的比例混合，以達到最佳的冶煉效果。配料的目的是使石灰和焦炭的反應速度和熱量釋放相匹配，同時也要考慮電爐的負荷和電壓等因素。一般來說，配料的原則是石灰的含量越高，電爐的負荷越低，電壓越高，電石的成品率越高，但電石的質量越差；反之，石灰的含量越低，電爐的負荷越高，電壓越低，電石的成品率越低，但電石的質量越好。因此，配料要根據電爐的性能和電石的質量要求進行調整，一般采用石灰和焦炭的重量比為1.2:1左右。
冶煉：冶煉是指將配好的混合料通過電爐上端的入口或管道加入電爐內，在開放或密閉的電爐中加熱至2000℃左右。
冶煉過程中，電爐的溫度、電流、電壓、電極位置、反應時間等參數都會影響電石的產量和質量，因此需要實時監測和調節。隨著科技的進步，電爐的自動化控制水平和智能化程度不斷提高，可以實現多變量預測、智能化調控、遠程控制等功能，從而提高電石的生產效率和安全性。
出爐：出爐是指將冶煉好的電石從電爐中取出，這是一個高溫、高風險、高強度的作業，也是電石生產過程中的關鍵環節。傳統的出爐方式是人工出爐，即由工人在爐前操作，使用鐵釬、鐵鍬等工具將電爐內的電石鍋打開，將電石液倒入預備好的水槽中，然后用水冷卻固化。這種方式不僅勞動強度大，而且安全風險高，容易造成工人的燙傷、中毒、窒息等事故，同時也造成了電石的損耗和污染。為了改變這種落后的生產模式，電石行業開始引進和研發出爐機器人，實現出爐作業的機械化、自動化、智能化。出爐機器人是一種專用的重載機器人，可以在高溫環境下自動完成搭電、燒穿、開眼、帶釬、堵眼、清爐舌等一系列出爐操作，同時也可以實現遠程控制和圖像監測，大大降低了工人的勞動強度和安全風險，提高了出爐的效率和質量。
冷卻：冷卻是指將出爐后的電石液用水冷卻固化，使其成為固體的電石塊。冷卻的目的是使電石的結晶完全，提高電石的質量和穩定性，同時也回收乙炔和水。冷卻的方式有兩種，一種是水槽冷卻，即將電石液倒入水槽中，利用水的熱交換和化學反應使電石固化，同時產生乙炔氣體；另一種是水霧冷卻，即將電爐內的電石鍋直接送入水霧室中，利用水霧的熱交換和化學反應使電石固化，同時產生乙炔氣體。水霧冷卻的優點是可以減少水的消耗，降低電石的水分含量，提高電石的質量和成品率，同時也減少了乙炔的損失和污水的排放。
破碎：破碎是指將冷卻后的電石塊進行破碎，使其達到一定的粒度要求。破碎的目的是為了方便電石的篩分、包裝、運輸和使用，同時也可以提高電石的質量和利用率。破碎的設備有錘式破碎機、顎式破碎機、圓錐破碎機等，一般采用兩級或三級破碎，使電石的粒度控制在50-80mm之間。
篩分：篩分是指將破碎后的電石進行篩分，按照不同的粒度分級，以滿足不同的質量標準和用途。篩分的目的是為了提高電石的質量和價值，同時也可以回收電石的粉塵和碎屑，減少電石的損耗和污染。篩分的設備有振動篩、旋轉篩、風力篩等，一般采用多級篩分，使電石的粒度分為大、中、小、粉四種，分別用于不同的用途。
包裝：包裝是指將篩分后的電石按照一定的規格和數量進行包裝，以便于運輸和使用。包裝的目的是為了保護電石的質量和安全，防止電石與空氣、水等接觸，避免電石的分解和爆炸。包裝的方式有兩種，一種是充氮氣的密封包裝，另一種是留有通氣口的中開口鐵桶包裝。充氮氣的密封包裝的優點是可以有效地隔絕空氣和水，延長電石的保質期，提高電石的質量和安全性；中開口鐵桶包裝的優點是可以方便地開啟和關閉，適合于多次使用和補充。
運輸：運輸是指將包裝好的電石從生產地運送到使用地，或者從使用地運送到再生地。運輸的目的是為了滿足電石的市場需求和資源循環，同時也要保證電石的安全和質量。運輸的方式有多種，如公路、鐵路、水路、航空等，根據電石的數量、距離、成本、時間等因素選擇合適的運輸方式。運輸過程中，應遵守相關的法律法規和安全規范，如正確地標注電石的危險品標志和包裝儲運圖示標志，如選擇合理的運輸路線和時間，如采取必要的防火、防爆、防潮等措施，如及時處理運輸途中可能發生的事故等。
儲存：儲存是指將運輸到的電石在使用地或再生地進行臨時或長期的儲存，以備后用。儲存的目的是為了保證電石的供應和使用，同時也要保證電石的安全和質量。儲存的設施和方式與生產地的存儲設施和方式類似，應選擇干燥、通風、防火的專用倉庫，應采用密封或中開口的包裝方式，應與酸性物品、可燃物品等隔離存放，應定期檢查電石的狀態和質量，如發現電石有受潮、變質、分解等現象，應及時處理或報廢。
再生：再生是指將使用后的電石進行再生處理，使其恢復原有的性能和質量，以便于再次使用。再生的目的是為了節約電石的資源和成本，同時也為了減少電石的廢棄和污染。再生的方法有兩種，一種是物理法，即將使用后的電石進行破碎、篩分、干燥等處理，去除雜質和水分，提高電石的活性和純度；另一種是化學法，即將使用后的電石進行水解、堿化、碳化等反應，重新生成電石和乙炔 。
總結：電石的生產工藝流程包括原料加工、配料、冶煉、出爐、冷卻、破碎、篩分、包裝等步驟，電石的儲運過程包括運輸、儲存、再生等步驟。電石的生產和儲運都要注意其安全和質量，遵守相關的法律法規和安全規范，采用先進的設備和技術，實現電石的高效、安全、環保的生產和儲運。
原料加工：電石的原料主要是石灰石和焦炭，其中石灰石的質量直接影響電石的成品率和質量。為了提高石灰石的活性，需要對其進行燒結處理，將其轉化為石灰。燒結過程中，石灰石中的雜質如硅、鋁、鎂等會形成熔渣，從而降低電石的雜質含量。焦炭的作用是提供碳源和熱量，同時也是電爐的導電材料。焦炭的質量要求是含碳量高、灰分低、揮發分低、硫分低、電阻率低、強度高、粒度適中。焦炭在使用前需要進行破碎、篩分、干燥等處理，以保證其均勻性和干燥度。
配料：配料是指將石灰和焦炭按一定的比例混合，以達到最佳的冶煉效果。配料的目的是使石灰和焦炭的反應速度和熱量釋放相匹配，同時也要考慮電爐的負荷和電壓等因素。一般來說，配料的原則是石灰的含量越高，電爐的負荷越低，電壓越高，電石的成品率越高，但電石的質量越差；反之，石灰的含量越低，電爐的負荷越高，電壓越低，電石的成品率越低，但電石的質量越好。因此，配料要根據電爐的性能和電石的質量要求進行調整，一般采用石灰和焦炭的重量比為1.2:1左右。
冶煉：冶煉是指將配好的混合料通過電爐上端的入口或管道加入電爐內，在開放或密閉的電爐中加熱至2000℃左右。
冶煉過程中，電爐的溫度、電流、電壓、電極位置、反應時間等參數都會影響電石的產量和質量，因此需要實時監測和調節。隨著科技的進步，電爐的自動化控制水平和智能化程度不斷提高，可以實現多變量預測、智能化調控、遠程控制等功能，從而提高電石的生產效率和安全性。
出爐：出爐是指將冶煉好的電石從電爐中取出，這是一個高溫、高風險、高強度的作業，也是電石生產過程中的關鍵環節。傳統的出爐方式是人工出爐，即由工人在爐前操作，使用鐵釬、鐵鍬等工具將電爐內的電石鍋打開，將電石液倒入預備好的水槽中，然后用水冷卻固化。這種方式不僅勞動強度大，而且安全風險高，容易造成工人的燙傷、中毒、窒息等事故，同時也造成了電石的損耗和污染。為了改變這種落后的生產模式，電石行業開始引進和研發出爐機器人，實現出爐作業的機械化、自動化、智能化。出爐機器人是一種專用的重載機器人，可以在高溫環境下自動完成搭電、燒穿、開眼、帶釬、堵眼、清爐舌等一系列出爐操作，同時也可以實現遠程控制和圖像監測，大大降低了工人的勞動強度和安全風險，提高了出爐的效率和質量。
冷卻：冷卻是指將出爐后的電石液用水冷卻固化，使其成為固體的電石塊。冷卻的目的是使電石的結晶完全，提高電石的質量和穩定性，同時也回收乙炔和水。冷卻的方式有兩種，一種是水槽冷卻，即將電石液倒入水槽中，利用水的熱交換和化學反應使電石固化，同時產生乙炔氣體；另一種是水霧冷卻，即將電爐內的電石鍋直接送入水霧室中，利用水霧的熱交換和化學反應使電石固化，同時產生乙炔氣體。水霧冷卻的優點是可以減少水的消耗，降低電石的水分含量，提高電石的質量和成品率，同時也減少了乙炔的損失和污水的排放。
破碎：破碎是指將冷卻后的電石塊進行破碎，使其達到一定的粒度要求。破碎的目的是為了方便電石的篩分、包裝、運輸和使用，同時也可以提高電石的質量和利用率。破碎的設備有錘式破碎機、顎式破碎機、圓錐破碎機等，一般采用兩級或三級破碎，使電石的粒度控制在50-80mm之間。
篩分：篩分是指將破碎后的電石進行篩分，按照不同的粒度分級，以滿足不同的質量標準和用途。篩分的目的是為了提高電石的質量和價值，同時也可以回收電石的粉塵和碎屑，減少電石的損耗和污染。篩分的設備有振動篩、旋轉篩、風力篩等，一般采用多級篩分，使電石的粒度分為大、中、小、粉四種，分別用于不同的用途。
包裝：包裝是指將篩分后的電石按照一定的規格和數量進行包裝，以便于運輸和使用。包裝的目的是為了保護電石的質量和安全，防止電石與空氣、水等接觸，避免電石的分解和爆炸。包裝的方式有兩種，一種是充氮氣的密封包裝，另一種是留有通氣口的中開口鐵桶包裝。充氮氣的密封包裝的優點是可以有效地隔絕空氣和水，延長電石的保質期，提高電石的質量和安全性；中開口鐵桶包裝的優點是可以方便地開啟和關閉，適合于多次使用和補充。
運輸：運輸是指將包裝好的電石從生產地運送到使用地，或者從使用地運送到再生地。運輸的目的是為了滿足電石的市場需求和資源循環，同時也要保證電石的安全和質量。運輸的方式有多種，如公路、鐵路、水路、航空等，根據電石的數量、距離、成本、時間等因素選擇合適的運輸方式。運輸過程中，應遵守相關的法律法規和安全規范，如正確地標注電石的危險品標志和包裝儲運圖示標志，如選擇合理的運輸路線和時間，如采取必要的防火、防爆、防潮等措施，如及時處理運輸途中可能發生的事故等。
儲存：儲存是指將運輸到的電石在使用地或再生地進行臨時或長期的儲存，以備后用。儲存的目的是為了保證電石的供應和使用，同時也要保證電石的安全和質量。儲存的設施和方式與生產地的存儲設施和方式類似，應選擇干燥、通風、防火的專用倉庫，應采用密封或中開口的包裝方式，應與酸性物品、可燃物品等隔離存放，應定期檢查電石的狀態和質量，如發現電石有受潮、變質、分解等現象，應及時處理或報廢。
再生：再生是指將使用后的電石進行再生處理，使其恢復原有的性能和質量，以便于再次使用。再生的目的是為了節約電石的資源和成本，同時也為了減少電石的廢棄和污染。再生的方法有兩種，一種是物理法，即將使用后的電石進行破碎、篩分、干燥等處理，去除雜質和水分，提高電石的活性和純度；另一種是化學法，即將使用后的電石進行水解、堿化、碳化等反應，重新生成電石和乙炔 。
總結：電石的生產工藝流程包括原料加工、配料、冶煉、出爐、冷卻、破碎、篩分、包裝等步驟，電石的儲運過程包括運輸、儲存、再生等步驟。電石的生產和儲運都要注意其安全和質量，遵守相關的法律法規和安全規范，采用先進的設備和技術，實現電石的高效、安全、環保的生產和儲運。
免責聲明：
1、本站部分文章為轉載，其目的在于傳遞更多信息，我們不對其準確性、完整性、及時性、有效性和適用性等作任何的陳述和保證。本文僅代表作者本人觀點，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
2、中金普華產業研究院一貫高度重視知識產權保護并遵守中國各項知識產權法律。如涉及文章內容、版權等問題，我們將及時溝通與處理。
相關文章
