摘要:本文主要以新疆圣雄电石有限公司作为切入点,简要叙述了兰炭的概念,分析了兰炭在电石生产中的应用试验,最后提出了过量掺加兰炭对电石炉的影响,以利于在对电石进行生产的过程当中,发挥出兰炭的优势,进而在电石行业当中,推广兰炭的使用,促进电石产业的发展。 关键词:兰炭;电石生产;应用
黑刚玉磨料引言:伴随着当今时代经济的不断进步与发展,资源紧缺的问题较为严重。在冶金行业当中,焦炭价格正在上涨,那么很多电石生产厂家都会对新型材料加以寻。也正因为兰炭具有较大的应用价值,价格为冶金焦的20%-30%。因此,成为应用的首选。
一、兰炭的概述
对兰炭来说,属于一种新型的碳素材料,主要是对神府煤田当中所生产的株罗精煤块加以利用烧制而成。一般来说,兰炭的结构为块状,粒度在80mm以内,呈现出浅黑。其可以分为两种规格,分别为土炼兰炭以及机制兰炭。对土炼兰炭来说,实际的生产工艺比较简单,
主要就是利用明火对煤块进行点燃,烧透之后用水进行熄灭。其煤质比较优良,在电石生产当中发挥着十分重要的作用。不过,也正因为其工艺比较落后,而且人工操作只会依靠经验来对灭火的时间进行观察。因此,也就不能保证实际的质量可以更加稳定。而且土炼兰炭也会污染环境,所以目前已经慢慢暂停生产。在20世纪90年代,也正因为国家会更注重节能环保,因此也会利用机械生产工艺来对兰炭进行生产。也正是由于对比较先进的干流配烧工艺进行了应用,炉内也会配备可控的测量温度控制装置,所以其产品质量也会相对比较稳定。正因为兰炭固定炭、电阻以及化学活性都会相当高,因此会对冶金焦进行取代,进而应用到电石生产当中,属于一种十分重要的碳素材料,可以对焦炭进行替代[1]。
二、兰炭在电石生产中的应用试验
为了对不同比例的兰炭使用量为电石生产带来的影响加以考察,新疆圣雄电石有限公司会利用20MW的中大型开放电石炉,对电石进行生产。在冶金焦当中,分别对不同数量的兰炭进行掺加。在实际进行试验的过程当中,会保证外线的电压在37千瓦,利用一级电压进行生产,通过对每一比例之下的10天生产数据进行采集,我们可以发现,如果兰炭的产量在30%以内时,伴随着兰炭量的持续提高,则电石的产量就会获得了相应的增加,电能消
耗会显著减少。而如果兰炭的产量在30%以上时,伴随着兰炭量的持续提高,电石的产量会得到十分明显的下降,电耗得到了增加。究其原因,主要就是因为此次所选用的电石炉变压器为无载调压。在一级电压下生产时,实际的电流以及电压会比较小,炉料电阻只有加大才可以保证电级可以更加稳定。在实际生产电石的过程当中,所使用的冶金焦炉料电阻比较小,这也就会导致电极不能够深入到电石炉当中,增加了一定的热量损耗。将兰炭与冶金焦相比较,兰炭的电阻率会更高,如果掺加少量的兰炭,就会使得炉料的电阻加大,使得电极可以深入到电石炉当中,进而对热损失进行了降低,实现了电能利用效率的有效提高,达成了增加电石产量降低损耗的目标。不过,若兰炭的质量在50%以上,炉料当中的电阻就会过大,使得电流不足,不能对满负荷生产的需求加以满足,最终导致电石的实际产量下降,电能损耗上升。当兰炭的质量在70%以上时,伴随着兰炭量的不断增加,电石的产量就会迅速下降,使得电能损耗上升。
而之所以在对兰炭掺加比例进行增加的过程当中,电石品质以及焦耗都会提高,原因主要是在都对兰炭进行使用之后,炉料的电阻也将会增加,从而对于电极及反应流程的稳定,以及对于副灰的投入量都进行了降低。尤其是随着兰炭量的不断提高,所有电极的电流也都会进一步降低。而要想对电石炉的负荷加以保证,还必须对炉料碳素的配合比例比较进
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行改善,从而对炉料产生的阻力加以减小,使得电炉的负荷可以负荷相关操作的标准。而随着炉料碳素比例的提高,电石的品质也会进一步的提高。但同时也由于兰炭没有很高的机械强度,在实际进行输送的过程当中,特别容易破碎,进而产生大量的粉末。与此同时,兰炭的燃点为350℃,如果在开放炉当中进行生产,更易在炉面点燃,也就会增加对兰炭的消耗。因此我们也就可以知道,随着兰炭掺加比例的提高,电石品质也会慢慢提高,不过同时电石焦耗也会增加。经统计表明,当掺加了兰炭之后,电石焦炭会上升在10%-5%的范围内。
三、过量掺加兰炭对电石炉的影响
(一)炉面操作影响
如果过量对兰炭进行掺加,也正因为兰炭气孔率比较高,反应速度比较快,燃点比较低,也就会打破原来层次分明的料层结构,导致炉面出现很多的红料。如果严重,电极四周也会产生很多粘结量,对炉料的透气性进行降低,导致炉面经常会翻液体电石。与此同时,炉面的温度也会逐渐升高,进而容易损坏,使得电炉作业效率降低,电石产量也无法得到上升,而电耗也会更多[2]。
(二)电炉负荷影响
若过量地对兰炭加以使用,则会造成炉料的电阻增大。而也由于本次使用的电石炉变压器是无载调压方式,所以在正常工作的过程当中,仅有六级自动调整的电流。在一级电流运行下,每一次的电流都只是额定电流的80%~85%,根本就无法对满负荷生产的需要进行满足。所以,在对过量兰炭进行后添加的处理过程当中,会使得电路负载较低,从而导致了电石生产的减少,以及电耗上升。
递进式分配器(三)出炉操作影响
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煤仓疏松机也正因为兰炭的燃点比较低,具有着很好的活性以及反应速度,会对炉内的正常料层结构进行破坏。而且兰炭特别易碎,会产生很多的粉末,料层的通透性会相当不好,会造成炉内气压不断增加,这不但会提高出炉的困难度,还增加了出炉的危险。经过的事实证明,如果兰炭掺入比例过多,在出炉时喷生料中的现象也会很大。但同时,也就是因为兰炭中的含铁量很高,在掺加兰炭时就会产生铁水过多现象,因此特别易对出炉装置进行损伤,从而提高了检修的费用。
结束语:总而言之,经实践表明,在开放电石炉当中对部分兰炭进行掺加来生产电石具有着一定的可行性。虽然说在对电石进行生产的过程当中,对兰炭的使用经验会比较少,不过,正因为兰炭价格比较经济,也就可以降低电石的生产成本。
参考文献:
苹果削皮机[1]段宾,施翠莲,张双杰,闫春生.兰炭粉与氧化钙制备电石的工艺研究[J].无机盐工业,2019,51(01):67-69+72.
[2]刘学炉.电石生产固体废弃物在流化床中燃烧特性研究[J].山东化工,2021,50(10):275-277.