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石灰中的杂质对电石生产的危害

添加时间:2018年12月5日  浏览次数:

石灰中的杂质对电石生产十分有害。当炉料在电石炉内反应生产碳化钙的同时,各种杂质也进行下列反应

SiO2+2C→Si+2CO-137千卡(1500℃时反应)

Fe2O3+3C→2Fe+3CO-108千卡(730℃时反应)

Al2O3+3C→2Al+3CO-291千卡(2160℃时反应)

MgO+2C→Mg+CO-116千卡

因此,在电石炉中不但多消耗电能,而且又多消耗碳材。根据物料平衡,得出各类杂质的还原率如下:

MgO:80-100%

SiO2:40-60%

Al2O3:5-10%

Fe2O3:3-50%

经过实践证明,杂质的还原率与电石发气量有一定的关系,另附图表。电石的发气量越高,杂质的还原率越高,在相同的石灰条件下,质量越高,杂质还原越完全,电耗越高。

电石炉

各种杂质中,氧化镁对电石生产的危害较大。氧化镁在熔融区迅速被还原成金属镁,而使熔融区成为一个强烈的高温还原区。镁蒸气从这个炽热的区域大量逸出时,其中一部分镁与一氧化碳立即起反应,生成氧化镁:

Mg+CO= MgO+C+117千卡(熔融区)

反应生成的高温使局部硬壳被破坏,使液体电石继之外流,与耐火砖衬接触,侵蚀了炉衬。

另一部分镁蒸气上升到炉料表面,与一氧化碳或炉气中的氧气反应:

2Mg+O2=2 MgO+146.6千卡(炉面)

放出大量的热,使料面结成大块,阻碍炉气排出,引起支路电流。在密闭炉上还会阻塞炉气排出。

上述两种氧化反应都放出大量的热。由于这些热量在炉料上部放出,给操作带来了困难。更重要的是,这部分热量对炉体也会产生不良影响,反应热能使熔池破坏,会使电石堵在流出口内,甚至完全堵塞流出口。最严重的时候,熔池由于失去周围的硬壳,造成耐火砖的烧毁。(新开炉时,负荷不能升高太快)

氧化镁的还原作用会降低电能效率和电石产量,并增加碳材消耗。还原产物镁的燃烧,妨碍炉子的操作和运行,甚至毁坏炉衬。

通常炉气把原料中的氧化镁还原后带走85%,其余 15%留在熔融区,与氮反应生成氮化镁,使电石发粘,在炉内不易流出,影响正常生产。

氧化镁对电石炉功率发气量的影响,石灰中每增加1%的氧化镁,功率发气量将下降10-15%。

二氧化硅在电石炉内被还原成硅,一部分在炉内生成碳化硅,沉积于炉底,形成炉渣的主要成分,造成炉底升高;一部分与铁作用生成硅铁,损坏炉壁铁壳,出炉时会烧坏炉嘴和冷却锅等设备。

二氧化硅的含量对功率发气量有一定的影响,基本上呈负相关关系。

氧化铝在电石炉内不能全部被还原成铝,一部分混在电石里,降低电石的质量,大部分成为粘度很大的炉渣,沉积于炉底,使之抬高。严重时炉眼上移,造成操作条件恶化。

氧化铁在电石炉内与硅反应生成硅铁,其危害如前所述。

硫和磷与氧化钙反应生成磷化钙和硫化钙,混在电石中。前者有引起自燃爆炸的危险,后者在乙炔气燃烧和参与反应时,变成二氧化硫,对金属有腐蚀作用。

关键词:电石   电石炉   
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