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電石生產電爐用耐火材料

作者:admin 發布日期: 2021-03-08 二維碼分享


電石為工業名稱,其化學名稱叫碳化鈣,其分子式為CaC?。我們通常稱為電石的東西,實際上是不純的碳化鈣。它是由碳化鈣和石灰及少量的其他雜質共熔而成的物質。

工業電石是由生石灰和炭素原料(焦炭、無煙煤、石油焦)在電爐內,憑借電弧熱或電阻熱在1800~2200℃的高溫條件下,按照如下化學方程式反應而制得的:CaO+3C---CaC?+CO-111.3kcal

電石爐是生產電石的主要設備。在電石爐內由于電弧發出的高溫使爐料熔化反應而生成電石。由于反應溫度高達2000℃以上,這樣高的溫度,一般耐火材料難以承受,所以爐體的容積必須要大于反應的空間。也就是說,在反應區預留存一層爐料,用于保護爐襯,該層爐料又叫“假爐襯”。

根據電石爐的結構特點,可分為開放式電石爐、半密閉電石爐、密閉電石爐。

開放式電石爐的結構簡單,制造相對容易,費用低。但由于爐面上的火焰較大,當其容量達到25000kV·A時,就不能再擴大了。而且爐氣不能回收,環境污染嚴重,操作條件惡劣,其使用受到了限制。

在開放式電石爐上電極之間放置集氣罩,把爐內生成的一氧化碳氣體抽出一部分,剩余的一部分仍在爐面上燃燒,這樣的電石爐就叫做半密閉電石爐。由于這種電爐能抽出一部分爐氣,減少了爐面上燃燒火焰的熱量,所以電石爐的容量擴大到35000~40000kV·A。

密閉電石爐就是在開放爐上蓋上一個爐蓋,將爐內產生的一氧化碳氣體用抽氣設備抽出。由于蓋上爐蓋,隔絕了空氣,所以料面上不發生燃燒現象,電爐功率得到發展,出現了75000~10000kV·A的大容量密閉電石爐。而且密閉電石爐操作方便,機械化程度高,勞動條件好,降低了環境污染。

電石爐主要包括爐殼、爐體(包括爐蓋)、電爐變壓器及短網、電極(包括油壓壓放系統)、出爐系統設備、爐氣凈化系統設備(包括污水處理)。

爐殼結構。爐殼除了承受爐襯、爐料、半成品電石的重量外,同時還受到高溫和爐襯熱脹冷縮的作用。因此在進行爐殼設計時要求做到:(1)爐殼強度應滿足爐襯受熱膨脹而不產生嚴重的變形;

(2)在滿足強度要求的前提下,應力爭節省鋼材,減少重量;

(3)加工制作容易,拆裝運輸方便,安裝省時快捷。電石爐的爐殼一般用普通碳素鋼板或鍋爐鋼板制成。目前絕大部分電石爐都采用圓柱形爐殼,它的特點是散熱面積小、結構緊湊、強度大、容易加工制作。以前國內設計大容量的電石爐,一般都要在爐殼外殼外面增加立筋和水平加固筋,目的是增加爐殼強度,防止變形。

電石爐爐體不同部位工作條件不同,對耐火材料的性能要求也不相同。電石爐的爐膛爐襯是爐料進行化學反應的工作區間,不僅要承受強烈的高溫作用,而且還要承受爐料的摩擦,高溫爐氣和熔融電石的物理化學的侵蝕與沖刷作用。為了保障電石生產能在高溫條件下順利地進行,對爐膛護襯要求如下:

(1)能耐高溫,保護爐殼不產生嚴重的熱應力變形;

(2)絕熱和保溫性能要好,盡量減少爐內的熱損失;

(3)結構牢固,使用壽命長,可靠。


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