电石炉的运行负荷管理和原料管理研究

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　　[摘要]：电石是在电石炉内用电能转变成的热能把炉料加热到反应温度，而使碳素原料的碳与生石灰中的钙化合而成，即电石炉内电石生产时，既要把电能转变成热能，又要使原料之间发生物理化学变化。所以，工艺过程比较复杂。电石生产的关键设备是电石炉，准确选定电石炉的运行负荷和原材料管理对于对保证电石安全生产和优质高产具有十分重要的意义。
　　[关键词]：电石炉；运行负荷；原材料；安全操作；冷却系统；电费；密封
　　中图分类号：TQ161　文献标识码：C　文章编号：1002-6908(2008)1020007-02
　　
　　一、引言
　　
　　电石是在电石炉内用电能转变成的热能(包括电弧热和电阻热)把炉料加热到反应温度，从而使碳素原料的碳与生石灰中的钙化合而成，这就意味着电石炉内生产电石时，既要把电能转变成热能，又要使原料之间发生物理化学变化。所以。电石生产的工艺过程比较复杂。
　　
　　二、电石炉运行时的安全操作对策
　　
　　1　在电石生产中，电石炉是否能正常运行与原料有很大关系。要求石灰中氧化钙含量要高，杂质含量少，炭素原料要求固定碳含量高，比电阻大。因此选择合格的原料是工艺控制的首要问题。
　　2　生产系统严格密封，选用可靠的设备和材料，以防泄露、燃烧和爆炸等条件的形成。
　　3　电石炉装置应设置惰性气体保护系统，对空心电极采用惰性气体密封，炉气净化为避免炉尘带入的炉气与空气混合，引起爆炸，采用惰性气体保护。
　　4　所有的下料管必须用惰性气体加以密封，同时应保持料仓内的混合料的一定高度，不使炉内的一氧化碳从料管冒至料仓面向外溢出，以致操作人员中毒。
　　5　为避免碳素原料中水分对密闭电石炉生产的危害，必须采用干燥设备对碳素原料进行干燥，使原料中的水分达到工艺要求。
　　6　在正常停炉时，必须将电压、电流降低到规定限度，方可停电。
　　7　防止电石炉因漏水引起火灾爆炸的对策措施：
　　①在密闭炉中，氢气的变化可以判断炉内设备漏水与否等情况，因此，操作人员应注意氢气表的变化情况，发现氢气含量升高时应停炉检查，以免发生爆炸事故；
　　②操作人员必须经常注意整个电炉的水、油冷却系统的温度、压力的变化情况。水源的总压应保持规定压力。如发现水压、温度有变化，应及时解决，断水时应立即停电；
　　③操作人员必须熟悉冷却系统的进出水管路，以便发现不正常情况及时的关闭或开启；
　　④电炉所属的冷却系统的总阀门全部要求安装在操作人员进出方便、安全的地方，便于及时关闭或开启；
　　⑤发现炉面有大量的漏水现象，应立即停电并迅速切断电源，同时严禁升降、压放电极和电石出炉，以避免水接触电石引起爆炸事故。
　　8　在制作电极铁壳时，焊接必须平整、光洁、有一定的强度，壳内应加叶片，以便在电极焙烧时，增加电极的强度，不至于使电极抽心和脱落而造成软断事故。
　　
　　三、电石炉的运行负荷管理
　　
　　3.1应交电费金额因素
　　供电局对电石生产企业收取电费执行的是四部电价制，即电费由电度电费、基本电费、功率因数调整电费、附加电费4部分组成。
　　目前宁夏地区电石生产企业用电峰段电度电价为平段电度电价的1.4倍，为谷段电度电价的2.34倍；平段电度电价为谷段电度电价的1.67倍。峰、平、谷时段用电量是影响企业综合平均电价，应交电费金额的第一大因素；峰、平、谷时段用电量不同，则平均电度电价、综合平均电价也会有所不同；当峰段电量较大时，平均电度电价会大于平段电价，综合平均电价偏大，造成企业电费增大；当谷段电量较大时，平均电度电价会小于平段电价，综合平均电价降低，企业电费会减少。
　　基本电费执行的是最大需量考核制。当企业月实际最大需量落供电局批准的最大需量时，月基本电费：供电局批准的最大需量x24元／KVA；当月实际最大需量＞供电局批准的最大需量时，月基本电费二月实际最大需量x32元／KVA。要控制好月实际最大需量，不得大于供电局批准的最大需量，否则会受到8元／KVA(33％)的惩罚。月实际最大需量是影响企业综合平均电价，应交电费金额的第二大因素。
　　供电局对电石生产企业的功率因数调整电费执行的是考核奖罚制。要求计量点处的月平均功率因数必须多0.90，否则处以罚款，高于0.90则奖励。功率因数能否满足供电局考核要求，是影响企业综合平均电价，应交电费金额的第三大因素。
　　目前供电局向电石生产企业收取的附加电费均以电石生产企业月总用电量与单位电价的乘积计算。月总用电量越大，收取的费用越多。但月总用电量大，单位摊销的基本电费会减少，所以月总用电量是影响企业综合平均电价，应交电费金额的第四大因素。
　　
　　3.2　如何做好电石炉的运行负荷管理
　　企业以产定销时，应根据每台屯石炉单位利润、产量、消耗指标的情况做综合比较，选定一个合适的运行负荷，全天保持生产。不同企业、不同电石炉选定的运行负荷不同。在这种情况下，我公司11500KVA电石炉选定的运行负荷为额定容量的115％，16500KVA电石炉选定的运行负荷为额定容量的110％。
　　企业以销定产时，要对电石炉不同时段的运行负荷做不同的要求，以在保持一个合理月用电总量、单位基本电费的前提下。通过电量杠杆来减少企业综合平均电价和应交电费金额。这时我公司11500KVA电石炉的峰段运行负荷为额定容量的100％，平段运行负荷为额定容量的105％，谷段运行负荷为额定容量的1巧％；16500KvA电石炉的峰段运行负荷为额定容量的100％，平段运行负荷为额定容量的105％，谷段运行负荷为额定容量的110％。
　　
　　四、电石炉的原料管理
　　
　　4.1　统筹兼顾电石的数量和质量
　　企业以产定销时。用户一般会注重对电石数量的要求，而对电石质量的要求会降低一个等级。这种情况下。除通过减小炉料配比降低电石质量外，还可适当放松对原料粒度的要求。例如，有些公司这时会将生石灰的粒度放宽到2～45mm，兰炭和无烟煤的粒度放宽到3～25mm。这样虽然会对电石炉的冶炼产生一点不良影响(可通过调整冶炼操作工艺消除)，但却回收了许多正常要求范围外的原料，减少了原料浪费，降低了直接原料消耗费用。注：这种方式必须以满足电石质量为前提，各企业可自行确定。且粒度在正常要求范围外的原料。其投人电石炉内的数量不得超过粒度在正常要求范围内原料数量的15％。
　　
　　4.2　兰炭和无烟煤统称为电石的碳素原料
　　兰炭的活化性、导电、导热性好；无烟煤的比电阻大，固定碳含量高、灰份少。它们以一定的比例搭配，为电石的生成提供必须的碳原子和热量。各电石生产企业根据自己的冶炼操作工艺需求，对兰炭和无烟煤在碳素原料中的搭配比例要求不同。在原料管理时，除按照常规完成正常的管理外，还需围绕在不同的情况下采取不同的措施及时降低生产成本这一要求，做出调整。
　　
　　五、结束语
　　
　　综上所述，电石炉的生产，能否达到优质高产节能的目的，运行负荷和原材料的管理是十分重要的一环，而且在实际生产操作中，要严把电石原料质量关，只有稳定操作，提高产量，降低成本，才会更具市场竞争力。

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