《电石生产工艺学.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电石生产工艺学.ppt（150页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、电石生产工艺学电石生产工艺学煤化工教研室赵江第一讲第一讲 电石生产概述电石生产概述【教学目的】1、了解电石生产技术的起源、现状及展望；2、掌握电石的理化性质和用途；3、了解电石的工业标准和组成及含量；4、了解电石生产和消费现状；5、了解电石生产工艺。【教学重点】1、电石的理化性质和用途；2、电石生产工艺简述。【教学难点】电石生产工艺简述【教学方法】讲授法【计划学时】6一、一、电石的理化性质、用途及电石工业标准电石的理化性质、用途及电石工业标准（一）电石简述什么是电石呢？电石的化学名称就是碳化钙，分子式是CaC2，分子量为64.1，结构式为。（二）电石的物理性质1、纯的碳化钙几乎是无色透明的晶体
2、，不溶于任何溶媒中。在18时相对密度为2.22，化学纯的碳化钙只能在实验室中，用加热的金属钙和纯碳使其直接化合的方法而制得。我们通常所说的电石是指工业碳化钙而言。它是由生石灰和碳素原料制得。电石中除了含大部分碳化钙外，还含有少部分杂质，这些杂质都是从原料中的杂质转移过来的。一、一、电石的理化性质、用途及电石工业标准电石的理化性质、用途及电石工业标准2、电石的外观为各种颜色的块状体，其颜色随碳化钙的含量不同而不同，有灰色的、棕黄色的或黑色的，含碳化钙较高时则呈紫色。若电石的新断面暴露在潮湿的空气中，则因吸收了空气中的水分而使断面失去光泽变成灰白色。3、电石的相对密度决定于CaC2含量。且随着碳化
3、钙的含量减少，则相对密度增加。4、电石的熔点也随碳化钙的含量改变而改变，纯碳化钙的熔点为2300，工业碳化钙的含量一般为80左右，其熔点常在2000左右。工业碳化钙有两个最低熔点，第一个是相一、一、电石的理化性质、用途及电石工业标准电石的理化性质、用途及电石工业标准当于含碳化钙69与含氧化钙31的混合物，第二点是相当于含碳化钙35.6与氧化钙64.4的混合物。由此可知，影响电石熔点的因素不仅是碳化钙的含量，其它杂质如氧化铝、氧化硅与氧化镁等杂质也有影响。5、电石能导电，其导电性与电石纯度有关，碳化钙含量越高，导电性能越好；反之越差。当碳化钙含量下降到6570%时，导电性能达到最低值。同时，电石
4、的导电性也与温度有关，温度越高，导电性则越好。一、一、电石的理化性质、用途及电石工业标准电石的理化性质、用途及电石工业标准（三）电石的化学性质（三）电石的化学性质1、在无水的条件下，电石在氢气流中加热至2200以上时，有相当量的乙炔和金属钙生成(CaC2+H2=Ca+C2H2)。2、干燥的氧气在高温下氧化碳化钙而生成碳酸钙(CaC2+O2=CaCO3+CO)。3、粉状电石与氮气在加热条件下反应生成氰氨化钙（CaC2+N2=CaCN2+C）。除此之外，氯、溴、硫、氨、磷、氯化氢和乙醇等等物质在一定条件下均能与电石发生化学反应，生成相应的化学物质。（四）电石的用途（四）电石的用途电石的最先用途是照
5、明、金属的切割与焊接，进入20世纪，随着生产石灰氨(氰氨化钙)的工艺问世后，进一步推广了电石的用途，如今，电石的用途更加广泛，成为有机合成工业、钢铁脱硫和制造乙炔的重要原料，尤其是近年来，乙炔在化工行业的广泛使用和国际石油价格的节节攀升，电石法乙炔备受国内外化工行业的关注，呈现出美好的应用前景。具体用途如下：（四）电石的用途（四）电石的用途1、为有机合成化学之基本原料。生产一系列乙炔化学产品：乙醛。醋酸、乙烯、氯乙烯、三氯乙烯及其衍生物，合成苯，合成纤维，合成橡胶，合成树脂等。生产Ca(CN)2等一系列产品：氰化物，尿素，双氰胺，三聚氰胺，胍，及塑料制品等。2、制取乙炔炭黑，应用于导电橡胶，干
6、电池阳极合剂等。3、金属焊接，切割、及照明。4、钢铁脱硫。（四）电石的用途（四）电石的用途5、用做催化剂。用CaC2和MoO3为催化剂在250下使乙烯高压聚合；用CaC2和Cr2O3于110120，40atm乙烯和丙烯共聚做催化剂；用CaC2和碱做催化剂，在150，30atm下用C2H2使咔唑乙烯化；用CaC2和碱做助催化剂使醇类乙烯化；制备环辛烯（C8H8）时做助催化剂。（四）电石的用途（四）电石的用途6、生产非铁金属。煅烧镁盐（89%MgO）加入CaC2（1.88份）CaF2（0.1份）于真空下加热至1140，可得到纯度为99.9%的金属镁，收率80%；在真空下用电石还原ZnO、ZnCl2
7、、ZnS得Zn；CaC2+ZnOZn+CaO+2CCaC2+ZnCl2Zn+CaCl2+2CCaC2+ZnSZn+CaS+2C碱土金属及Mn、Cr、W、Zr的氧化物均可在加热下用CaC2还原法制取；（四）电石的用途（四）电石的用途以NaCl（或CaCl2）为助熔剂，以CaC2为还原剂于810下，还原Zn、Ti、Zr的氧化物或硫化物而得到粉末金属Zn、Ti、Zr；Cu、Pb、Zr的氯化物与CaC2和CaO的混合物加热还原而得其金属；于高温800用CaC2和H2还原TiCl4可得纯品TiC；CaC2+3H2+2TiCl4TiC+CaCl2+6HCl于900，低压，从碱金属、碱土金属的氟化物用CaC
8、2还原得其金属。（四）电石的用途（四）电石的用途7、利用CaC2和H2O作用能放热之原理，可从飞机喷洒电石以抑制形成的冰雹云。8、利用CaC2与H2O接触能放出气体，在水泥和混凝土中加入电石做泡沫剂。9、利用电石发生C2H2和铵盐放出NH3，形成的混合气（C2H2NH3）做动力机燃料。10、对某些气体是真正优良之干燥剂如用以干燥C2H2木柴，实验室的干燥器。冶金中空气鼓风机，醇类，醋酐，吡啶，液态H2S等。存在之间题是颗粒电石表面不久被生成之CaO和Ca(OH)2所敷盖，防碍了进一步反应但亦不难解决。（四）电石的用途（四）电石的用途11、利用和除去氮中之氮。12、于低级燃料油类，可改进蒸馏。1
9、3、在有KCl或CaCl2存在并于加热下可用电石吸附法测定气体中之氮含量（用基耶达法测定生成之CaCN2）。14、用CaC2测定水，包括盐中之结晶水、木材含湿，油类脂肪、皮革、褐煤和干草等之含湿量。（五）电石的工业标准和组成及含量（五）电石的工业标准和组成及含量1、电石的组成及含量下面我们举碳化钙含量为85.3%的电石组成为例：组成组成CaC2CaOSiO2MgOFe2O3+Al2O3C含量含量85.39.52.10.351.451.2（四）电石的用途（四）电石的用途2、电石的工业标准电石产品质量标准(GB10665-2004)指指标标名名称称指指标标优等品优等品一级品一级品合格品合格品发气量
10、（发气量（20、101.3KPa）/(L/kg)300280260乙炔中磷化氢，乙炔中磷化氢，(V/V)0.060.080.08乙炔中硫化氢，乙炔中硫化氢，(V/V)0.100.100.10粒度（粒度（5mm80mm）的质量分数）的质量分数/%85粒度（粒度（2.5mm以下）的质量分数以下）的质量分数/%5二、二、电石生产技术的起源、现状及展望电石生产技术的起源、现状及展望（一）电石生产起源电石工业诞生于19世纪末，当时电炉容量很小，只有100300KVA且是单相，馈电线路既长又笨重，采用间歇操作，生产技术处于萌芽阶段，所生产的电石只用于照明、金属的切割与焊接。进入20世纪，随着生产石灰氨(氰
11、氨化钙)的工艺问世后，电石生产向前迈进了一步，以后相继采用了自焙电极，开放式电石炉、低烟罩式的半密闭式电石炉，电炉容量得以扩大。二、二、电石生产技术的起源、现状及展望电石生产技术的起源、现状及展望第二次世界大战以后，挪威和联邦德国先后发明了埃肯(Elekm)型和德马格(Demag)型密闭炉，接着世界上许多国家均采用这两种形式设计建设密闭电石炉，20世纪60年代，世界上建成了28座密闭炉，电石总产量达到1000万吨。我国电石工业是在20世纪中叶发展起来的，从吉林建成1750kVA的开放式电石炉开始，抗美援朝后吉林又建成了第二座电石炉。1956年河北省下花园建成一座容量3000kVA电石炉，195
12、7年又从苏联引进一座容量为40000kVA的长方形三相圆形密闭炉在吉林投产以后，1960年我国共建成容量为10000kVA开放式电石炉13座。二、二、电石生产技术的起源、现状及展望电石生产技术的起源、现状及展望（二）电石生产现状据1983年的不完全统计，全国共有电石厂204家，各种类型电石炉433座，其中绝大多数为开放炉。随着电石工业的发展，开放式电石炉逐渐过渡至半密闭式电石炉，最终朝着密闭式电石炉方向发展。因此在1986年我国从国外引进6座密闭炉，其中西安电石厂、太原电石厂、包头电石厂、天津电石厂、浙江巨化和下花园电石厂各自引进一座25.5MVA的挪威埃肯型密闭电石炉，进人90年代，由于盲目
13、引进，技术不过关，大部分密闭炉纷纷停产。二、二、电石生产技术的起源、现状及展望电石生产技术的起源、现状及展望（二）电石生产现状目前，国内在引进挪威和德马克公司开发的全密闭电石炉基础上进行技术改进和创新，已成功开发出技术更先进、更环保和更安全的国产化全密闭电石炉，因此至2006年为止，全行业在役、在建和展开前期工作的全密闭电石炉共有36台，例如国内比较典型的是：乌海海吉公司3台、山东淄博海力化工厂2台、浙江巨化1台、下花园1台、云维1台、怀化电石厂一台、青海东胜1台和安徽皖维1台等等，总能力可达到190万吨/年，约合全行业能力的15左右，容量已有达到（2550030000）KVA的，建设（400
14、0075000）KVA的亦已开始启动。二、二、电石生产技术的起源、现状及展望电石生产技术的起源、现状及展望（三）电石生产发展趋势根据国家相关的政策法规1、国家发改委公告2004年第76号附件一，电石行业准入条件，新准入条件将电石新建项目的起始规模提高至20万吨/年，同时在淘汰落后产能方面也作出了明确规定；2、国家发改委发改产业【2004】930号国家发改委关于进一步巩固电石、铁合金、焦炭行业清理整顿成果规范其健康发展的有关意见的通知；3、国家环保总局办公厅、国家发改委办公厅、监察部办公厅、国家电力监管会办公厅文件“环办【2005】15号”关于印发晋陕蒙宁有关地区电石、铁合金、焦炭等行业清理整顿
15、的要求的通知）和日益严峻的环保问题，电石生产的未来的发展方向必将朝着全密闭化方向发展，只有全密闭电石炉才能很好地解决电石行业的安全、环保和节能降耗的问题。才符合国家产业发展的方向。二、二、电石生产技术的起源、现状及展望电石生产技术的起源、现状及展望1、电石生产逐渐向资源丰富、能源供应充足的地区集中近年来，我国电石产能向资源和能源大省集中的趋势愈发明显。内蒙古、宁夏、陕西、新疆、甘肃等省凭借其能源和资源优势，成为最受电石企业青睐的地区。2008年，这五个省的电石产量分别达到444.4万吨、204.5万吨、120.98万吨、87.4万吨和75.9万吨，合计占全国总产量的68%。20052008年我
16、国主要省份电石产量情况统计如下表。二、二、电石生产技术的起源、现状及展望电石生产技术的起源、现状及展望表表近年来我国主要省份电石产量情况统计近年来我国主要省份电石产量情况统计单位：万吨单位：万吨省份省份2005年年2006年年2007年年2008年年产量产量占比占比%产量产量占比占比%产量产量占比占比%产量产量占比占比%内蒙古内蒙古311.5934.81418.7835.58564.538.09444.432.66山西山西99.2911.09105.648.98111.07.4971.565.26陕西陕西71.578.0108.09.18131.58.87120.988.89宁夏宁夏117.5
17、413.13154.5713.13190.812.88204.515.03甘肃甘肃34.653.8744.913.8254.13.6575.95.58新疆新疆11.81.3219.741.6866.114.4687.46.42贵州贵州41.224.6161.675.2469.54.6965.24.79四川四川66.657.4472.856.1976.15.1468.15.0二、二、电石生产技术的起源、现状及展望电石生产技术的起源、现状及展望2、技术进步加快，装备水平提高，节能减排工作进展顺利近年来，在国家和地方有关部门、行业协会组织的正确引导下，电石行业技术装备水平不断提高，节能减排和资源节约
18、工作也取得实质性进展。目前，污染严重的开放式电石炉已经全部被淘汰，国内只有内燃炉和密闭炉两种生产装置。其中，密闭炉能够对电石炉尾气进行回收、处理再利用，所以相对于内燃炉，密闭炉不仅污染排放量少，而且节能效果明显。内燃炉和密闭炉的污染物排放量对比见表3。二、二、电石生产技术的起源、现状及展望电石生产技术的起源、现状及展望表表内燃炉和密闭炉吨电石污染物排放情况对比内燃炉和密闭炉吨电石污染物排放情况对比污染物名称污染物名称单位单位内燃炉内燃炉密闭炉密闭炉工业废气量工业废气量标立方米标立方米/吨吨140000二氧化硫二氧化硫千克千克/吨吨1.50烟尘烟尘千克千克/吨吨1.730工业粉尘工业粉尘千克千克
19、/吨吨0.120.11二、二、电石生产技术的起源、现状及展望电石生产技术的起源、现状及展望目前，我国已经完全掌握了大型密闭式电石生产技术，关键装备也已经全部实现国产化。因此，近年来我国密闭炉产能增长较快，已经从2006年的140万吨/年增长至2008年的400万吨/年，占总产能的比例也从8%增长至20%。受此影响，近几年来，我国单位电石产品的电炉电耗和综合能耗均呈现出不断下降的趋势，详见下表。二、二、电石生产技术的起源、现状及展望电石生产技术的起源、现状及展望表表近几年我国电石生产能耗情况近几年我国电石生产能耗情况年年份份电炉电耗电炉电耗（千瓦（千瓦时时/吨）吨）综合能耗（公斤综合能耗（公斤标
20、准煤标准煤/吨）吨）200537671196200636651176200734641103200834401100二、二、电石生产技术的起源、现状及展望电石生产技术的起源、现状及展望5、生产自动化水平不断提高近年来，随着装备的升级和更新换代，我国电石生产的自动化水平和机械化程度不断提高。企业生产过程中的人工操作环节大量减少，部分企业已经实现了生产全过程的计算机控制，很多电石炉也已经具备自动配料、自动上料、电极自动升降和自动压放、炉压自动控制以及信号自动检测等多种功能，最大限度的减少了生产定员，改善了工人的劳动环境，降低了劳动强度。二、二、电石生产技术的起源、现状及展望电石生产技术的起源、现状
21、及展望6、上下游行业现状及发展趋势煤炭和石灰资源丰富，原料供应有保障电石生产的主要原料是煤和石灰。我国煤炭资源储量丰富，煤炭供应完全可以满足国内需求。2007年，国内已查证的煤炭储量达到7200亿吨左右，净增约450亿吨（其中生产和在建项目占用的储量约为1870亿吨，占总储量的26%）。同年，我国原煤产量为25.23亿吨，同比增长8.2%。按此计算，我国煤炭资源最少还能够使用200年以上。因此，发展以电石为代表的煤化工行业，原料来源有充分保障。同煤炭一样，我国的石灰资源也非常丰富，能够保障电石行业的可持续发展。二、二、电石生产技术的起源、现状及展望电石生产技术的起源、现状及展望下游需求将继续增
22、长在我国，电石主要用于生产电石法聚氯乙烯（PVC），PVC消耗的电石量约占电石表观消费量的75%以上；其次用于生产金属切割用的乙炔类产品，该领域对于电石的需求量约占电石总消费量的10%左右；其余用于生产氯丁橡胶、聚乙烯醇（PVA）、石灰氮及其衍生物等产品。因此，国内电石市场的走向主要取决于下游PVC行业的发展态势。预计到2011年，我国PVC产能将有可能达到2200万吨/年左右，其中电石法产能将由2008年的1200万吨增长到1800万吨，若开工率按80%90%计算，则电石法PVC产量将达到1440万1620万吨。按照生产1吨PVC需要消耗1.5吨电石计算，则总共需要消耗电石2160万2430
23、万吨。2008年，用于生产乙炔、氯丁橡胶、聚乙烯醇（PVA）、石灰氮及其衍生物等产品的电石量为310万吨。预计未来几年内，上述产品对于电石的需求量也会有所增长，2011年这些产品大约消耗电石500万吨。三、三、电石生产和消费现状电石生产和消费现状（一）电石生产概况据有关资料统计，迄2003年末全国电石生产企业共441户，产量530万吨，2004年全行业438个企业生产了804万吨电石，创下了本行业发展的空前记录，也为世界工业史上所仅有。2006年，我国电石产量前10位的企业共生产电石137万吨，占全国总产量的11.6%；到2008年，产量前10位的企业共生产电石217万吨，占全国总产量的16%
24、。近年电石产量（万吨）如下表所示：年年份份200020012002200320042005200620072008产产量量325346425530804895117714821361三、三、电石生产和消费现状电石生产和消费现状（二）电石消费概况我国电石主要用于生产乙炔，然后进一步用于生产聚氯乙烯（PVC）、醋酸乙烯、氯丁橡胶、三氯乙烯、四氯乙烯、双氰胺等化工产品，以及用于金属加工业（切割焊接等）。目前我国各行业电石消耗用量比如下表：行业名称行业名称PVC化工化工金属切割气体金属切割气体出口出口电石用量占用比例电石用量占用比例(%)751582三、三、电石生产和消费现状电石生产和消费现状我国20
25、03年电石消费量约450万吨，2004年则上升到540万吨左右。我国电石消费增长迅猛的主要原因一是下游需求旺盛，二是原油价格上涨。不过我国电石产量比消费量增长得更快，2004年我国电石产量超过消费量100万吨左右。我国2004年电石消费构成如下：生产聚氯乙烯消耗电石约340万吨，生产醋酸乙烯等其它化工产品消耗电石约100万吨，金属加工业消耗电石约100万吨，合计540万吨。2005年，国家宏观经济调控政策将会对电石行业产生负面影响。冶金、金属加工、工业建筑、大型建设项目的暂缓与推迟开工，将减少对电石的需求。预计2005年国内市场电石总需求量约为740万吨。四、四、电石生产工艺简述电石生产工艺简
26、述（一）、电石生产原理氧化钙和碳素材料凭借电弧热和电阻热在18002200的高温下反应而生成碳化钙，电石炉是获得高温的最好设备，能量非常集中。碳化钙的生成反应如下：CaO+3C=CaC2+CO111.3(kCa1)这是一个吸热反应，为完成此反应必须供给大量的热能，生成1t发气量300L/kg的电石，所消耗电能是：10000.80664111300860=1630kWh。式中：0.806 为发气量为300L/kg的电石中碳化钙的含量；860 电热，即lkWh电能完全转化为热能的数值；64 碳化钙的分子量；四、四、电石生产工艺简述电石生产工艺简述实际上，工业电石炉生产1t电石所消耗的电能远远超过了
27、计算所得的数值，一般地生产1t电石的电耗在32004000kWh之间，电损失主要有以下几个方面：1、电石炉中有许多副反应存在，1t电石消耗电能157kWh。主要副反应有：CaC2=Ca+2C-14.5kCalCaCO3=CaO+CO2-42kCalCO2+C=2CO-39.2kCalH2O+C=CO+H2-39.6kCal四、四、电石生产工艺简述电石生产工艺简述Ca(OH)2=CaO+H2O-26kCalCa2SiO4=2CaO+SiO2-29kCalSiO2+2C=Si+2CO-137kCalFe2O3+3C=2Fe+3CO-10(kCalAl2O3+3C=2Al+3CO-29(kCal)M
28、gO+C=Mg+CO-116kCal上述所有反应都要消耗热量。四、四、电石生产工艺简述电石生产工艺简述2、电石炉气(300600)和被炉气带走的粉尘及出炉电石所带走的电热，每吨耗电812kWh。3、消耗在电炉变压器、短网、电极的热以及通过炉体热损失234kWh。4、电炉操作时，干烧、明弧造成热损失，由于操作水平的不同引起的热损失不同，一般在（100600）kWh不等。例如，某公司由于设计时，二次电压较高，长期以来电流电压比为（240260）AV，造成电极不能深入炉内，电极位置太高，炉内三相不通，电石电耗在4000kWht以上。之后将电流电压比调整为（280294）AV，电极深入炉内，炉内三相畅
29、通，出炉顺利，减少了干烧、明弧现象，电耗下降为3400kWht。可见，电炉实际操作时，干烧、明弧对电石电耗的影响非常大。四、四、电石生产工艺简述电石生产工艺简述（二）电石生产主要设备电石炉是电石生产的主要设备，它能够为电石生产提供足够的热能。按照炉型来分，电石炉又分为开放式电石炉、半密闭式电石炉和全密闭式电石炉。开放式电石炉是电石生产最先采用的炉型，随着电石生产技术的不断进步，后来人们将开放型炉罩改为半密闭型炉罩，减少了烟气量，提高了烟气温度，据而形成了半密闭型电石炉，但因开放式电石炉和半密闭式电石炉能耗高、污染大，同时操作环境恶劣，已不能适应电石朝着环保、节能方向发展的要求，同时不符合国家产
30、业发展政策，因此最终逐步被淘汰，在这种形势下，新的环保、节能型电石炉全密闭式电石炉孕育而生。四、四、电石生产工艺简述电石生产工艺简述所谓全密闭式电石炉就是在开放式电石炉上盖上一个炉盖，将炉内产生的一氧化碳炉气用抽气设备抽出，并加以回收处理，由于盖上炉盖，隔绝了空气，料面上不发生燃烧现象。这样的炉子就叫密闭电石炉。相比于开放式电石炉和半密闭式电石炉，密闭式电石炉有如下优点：1、由于一氧化碳气体全被抽出，炉面上不发生燃烧火焰，所以电炉功率得到发展。50年代初世界上已出现（3500040000）KVA大容量密闭式电石炉，目前已发展到（75000100000）KVA，是电石工业的一个大进步。四、四、电
31、石生产工艺简述电石生产工艺简述2、盖上炉盖在电炉周围没有火焰和粉尘，改善了电炉操作工的劳动条件，采用多料管布料，炉料自动下落，用不着人工加料，降低了工人的劳动强度，炉面设备不受高温影响而延长了使用寿命。还可以用各种仪表来操作电炉，不但使电石生产工艺流程更趋合理，而且机械化程度也较高。如：压放电极采用油压控制；电极升降采用计算机控制；配料系统采用电视监控、空心电极等。3、电石炉炉气(CO)，由于抽出并净化处理，经过除尘、降温、净化的CO作为燃料或有机合成工业的基本原料，除尘后的粉尘可以做肥料等，这样可以降低电石成本，做到尾气综合开发和利用。四、四、电石生产工艺简述电石生产工艺简述与此相反，全密闭
32、电石炉也有如下缺点需要解决：1、因炉料质量较差，会导致料面烧结，透气性不好，产生红料层和熔洞，结果出现炉盖温度偏高，进而导致炉盖和电极零部件的烧损，停炉次数增多，设备利用率低。2、电极压放系统故障多，导致电极折断事故多。3、操作困难，炉压不稳，负荷波动大。4、电极很难深入料层内，生产效果差。5、电石炉尾气净化处理非常困难，目前国内外暂无非常理想的净化技术解决这一问题，因此密闭电石炉存在一定的环保和安全问题。四、四、电石生产工艺简述电石生产工艺简述（三）电石生产工艺简述1、原料破碎、烘干、筛分和配料系统（1）焦炭的破碎烘干系统工艺简述和工艺流程检验合格的到厂冶金焦炭和兰炭经铲车分别运送至焦炭和兰
33、碳地下受料斗，如买到合格粒度的焦炭和兰炭（5mm25mm），则无需破碎直接通过胶带机送入焦炭烘干机烘干，在烘干工程中与焦炭和兰炭分别进行热交换后的热风因含大量的粉尘需送入旋风除尘器进行粗除尘，然后通过布袋除尘器精除尘，达到国家排放标准后，最后经风机直接放空。烘干后的焦炭和兰炭通过胶带机分别送入焦炭和兰炭料仓备用。其流程如下：四、四、电石生产工艺简述电石生产工艺简述地下受料斗大倾角胶带机切焦机胶带机烘干机胶带机焦炭和兰炭料仓烘干机旋风除尘器布袋除尘器风机放空四、四、电石生产工艺简述电石生产工艺简述（2）生石灰的破碎系统工艺简述和工艺流程石灰窑生产出的生石灰经检验合格后，通过皮带机送入生石灰地下受
34、料斗，经胶带机输送至鄂式破碎机破碎成合格粒度（8mm50mm）的生石灰后，通过大倾角胶带机和可逆胶带机送至生石灰料仓备用。其工艺流程如下：石灰窑地下受料斗鄂式破碎机大倾角胶带机可逆胶带机生石灰料仓四、四、电石生产工艺简述电石生产工艺简述（3）筛分系统工艺简述和工艺流程破碎、烘干后的满足粒度要求的焦炭与兰炭和破碎后的合格粒度的生石灰分别经料仓下电机振动给料机给料，通过胶带机和大倾角胶带机输送至振动筛进行筛分，筛分后的焦炭和生石灰粉料直接收集至粉料仓里，每隔一段时间再通过货车运走。除去粉料后的生石灰、焦炭和兰炭原料经胶带机分别输送至对应的日料仓进行配料。其工艺流程如下：料仓下电机振动给料机胶带机大
35、倾角胶带机振动筛(筛下)焦炭粉仓，生石灰粉仓货车运走(筛上)胶带机胶带机(带卸料车)炉顶日料仓四、四、电石生产工艺简述电石生产工艺简述（4）配料系统工艺简述和工艺流程炉顶日料仓内的合格原料经电液动平板闸门、电机调速给料机、称量斗和电机振动给料机称量给料，再通过大倾角胶带机输送至炉顶环形加料机，最后通过加料管进入电石炉内反应生成电石。其工艺流称如下：日料仓电液动平板闸门电机调速给料机称量斗电机振动给料机胶带机炉顶环形加料机四、四、电石生产工艺简述电石生产工艺简述2、电石炉系统全封闭电石炉是由炉体、炉盖、电极把持器、液压系统、电极压放和电极升降装置等组成，是生产电石的主体设备。称量好的混合料通过炉
36、顶布料设施按需要把炉料布入料仓，再经电石炉加料管分批加入电石炉内。电石炉由变压器供电，通过三根电极产生电弧热和电阻热，在18002200、0Pa10Pa的高温、微正压下使生石灰和炭素原料发生还原反应生成电石，并放出一氧化碳气体，生成的电石由出炉口排出，用烧穿器打开出炉口，熔融电石流到小车上的电石锅内冷却。四、四、电石生产工艺简述电石生产工艺简述反应过程中产生富含一氧化碳的高温烟气，温度在500600左右，生产不稳定的情况下，温度可瞬间达到1000左右，含尘量在（100150）g/Nm3，并且富含大量的焦油，通过炉气抽出烟道（下半部分为水冷段烟道）将尾气抽出送至气烧窑系统作为燃料生产生石灰，如生
37、产出现异常情况，则可通过荒炉气烟道（下半部分为水冷段烟道）直接排放至大气中。其工艺流程如下：炉顶环形加料机炉顶料仓加料管电石炉炉气抽出烟道气烧窑除尘放空电石炉电石电石锅四、四、电石生产工艺简述电石生产工艺简述3、电炉冷却、破碎及包装工段熔融电石在电石锅内用牵引车拉至冷却间进行冷却，温度冷却至3040凝固为电石坨，然后用行车将电石坨吊入电石破碎平台进行破碎。合格产品由斗式提升机送入成品仓，由电磁振动给料机自动称计量后，通过轨道小车送入电石制乙炔工段生产PVC。其工艺流程如下：电石锅冷却车间电石破碎平台斗式提升机成品仓振动给料机称量斗轨道小车电石制乙炔工段四、四、电石生产工艺简述电石生产工艺简述4
38、、电石尾气处理工段电炉中产生的富含一氧化碳的高温炉气经水冷壁烟道初步冷却降温后，温度在500600左右，随后直接送至气烧窑的矩形外火箱燃烧，充分利用电石炉尾气的显热和燃烧热生产生石灰，最后产生的二次尾气经布袋除尘器净化除尘后达标排放。密闭电石炉的烟气及粉尘特征如下表所示：表一密闭电石炉烟气成份%COH2CO2N2O2焦油焦油正常正常75825151.557.58.50.150.31.52四、四、电石生产工艺简述电石生产工艺简述表二粉尘主要成份表三粉尘分散度（单位：m）表四粉尘比电阻（单位：cm）CMgO/CaOAl2O3Fe2O3SiO2烧失量烧失量34.07%40.01%4.84%1.46%
39、10.04%9.58%粒径粒径02255101020204040百分比百分比%37.519.621.815.64.11.4温度温度150180200250300数数 据据1.010121.210121.110121.610111.71011第二讲第二讲 变压器工作原理变压器工作原理【教学目的】让学生很直观的掌握变压器的组成原理构造图。【教学重点】变压器工作原理【教学难点】同上【学时】【教学过程】1、导入:变压器在生活中无处不在.2、变压器构造原理3、理想变压器4、几种常用变压器第一节第一节 变压器变压器在实际使用中，我们常常需要不同电压的交流电。如表所示：用电器用电器额定电压额定电压用电器用电
40、器额定电压额定电压随身听随身听 3V 3V控制电压控制电压36V36V扫描仪扫描仪 12V 12V采煤机开关采煤机开关3000V3000V矿灯电池矿灯电池 4.2V 4.2V 4.4V4.4V 5.3V5.3V矿井提升机矿井提升机60006000伏伏录音机录音机 6V 9V 6V 9V 12V12V矿井地面变电所矿井地面变电所3.53.5万或万或1111万万伏伏第一节第一节 变压器变压器 各各种种用用电电器器的的额额定定工工作作电电压压大大多多各各不不相相同同，各各种种发发电电机机的的输输出出电电压压有有时时相相差差很很大大，为为了了能能够够实实现现电电压压的的改改变变，以以适适应应各各种种不
41、不同同的的需需要要，在在交交流流电电路路中中的的变变压压器器就就起起到到了了这这种种作作用用，变变压压器器是是改改变变交交流流电电压的设备压的设备以下就是一些我们常见的变压器。下就是一些我们常见的变压器。第一节第一节 变压器变压器 第一节第一节 变压器变压器 第一节第一节 变压器变压器 第一节第一节 变压器变压器 跟电源连接的线圈叫原线圈，也叫初级线圈，跟负载连跟电源连接的线圈叫原线圈，也叫初级线圈，跟负载连接的线圈叫副线圈，也叫次级线圈，两线圈由绝缘导线绕接的线圈叫副线圈，也叫次级线圈，两线圈由绝缘导线绕制，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成制，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成U1n1n2U2
42、U1U2电路中的符号 1、变压器的构造、变压器的构造一、变压器的构造和原理 2 2变压器的工作原理变压器的工作原理 （1 1）互互感感现现象象：在在变变压压器器原原、副副线线圈圈中中由由于于有有交交变变电电流而发生互相感应的现象，叫做互感现象流而发生互相感应的现象，叫做互感现象 （2 2）互感现象是变压器工作的基础）互感现象是变压器工作的基础 变变压压器器通通过过闭闭合合铁铁芯芯，利利用用互互感感现现象象实实现现了了原原线线圈圈电能到磁场能再到副线圈电能的转化电能到磁场能再到副线圈电能的转化 （3 3）变压器只能工作在交流电路）变压器只能工作在交流电路 如如果果变变压压器器接接入入直直流流电电
43、路路，在在铁铁芯芯中中不不会会产产 生生交交变变的的磁磁通通量量，没没有有互互感感现现象象出出现现，所所以以变变压压器器仅仅工工作作于于交流电路交流电路思考：变压器为什么不能改变恒定电流的电压？思考：变压器为什么不能改变恒定电流的电压？二、理想变压器 忽忽略略原原、副副线线圈圈的的电电阻阻和和各各种种电电磁磁能能量量损损失失的的变变压压器，称为器，称为理想变压器理想变压器 理理想想变变压压器器是是一一种种理理想想化化模模型型，实实际际变变压压器器（特特别别是大型变压器）一般都可以看成是理想变压器是大型变压器）一般都可以看成是理想变压器理想变压器的工作规律理想变压器的工作规律（1）电动势关系）电
44、动势关系由由于于互互感感现现象象，没没有有漏漏磁磁，原原、副副线线圈圈中中具具有相同的有相同的 t根据法拉第电磁感应定律有：根据法拉第电磁感应定律有：所以，所以：n2 n1时，U2U1，这种变压器叫做升压变压器 n2 n1时，U2U1，这种变压器叫做降压变压器 由于不计原、副线圈的电阻，因而：（2）电压关系（）电流关系（）电流关系 由于不存在各种电磁能量损失，输入功由于不存在各种电磁能量损失，输入功率等于输出功率率等于输出功率 P入入=P出出，即：，即：U1I1=U2I2所以：由这一关系可知：由这一关系可知：若是高压线圈，匝数多，通若是高压线圈，匝数多，通过的电流小，可用较细的导线绕制，低压线
45、圈匝数过的电流小，可用较细的导线绕制，低压线圈匝数少而通过电流大，应用较粗的导线绕制少而通过电流大，应用较粗的导线绕制 、电压关系：2、功率关系：3、电流关系：需要注意：变压器的电动势、电压关系对有一个或几个副线圈的变压器都成变压器的电动势、电压关系对有一个或几个副线圈的变压器都成立，而电流关系只适用于有一个副线圈的变压器，若为多个副线立，而电流关系只适用于有一个副线圈的变压器，若为多个副线圈的变压器，电流和匝数的关系要从功率关系导出圈的变压器，电流和匝数的关系要从功率关系导出.变变压压器器的的电电动动势势关关系系，电电压压关关系系，电电流流关关系系是是有有效效值值（或或最最大大值值）间的关系
46、间的关系变变压压器器虽虽能能改改变变电电压压、电电流流，但但不不能能改改变变功功率率和和频频率率，输输入入功功率率总总等等于于输输出出的的总总功功率率，次次级级交交变变电电流流的的频频率率总总等等于于初初级级交交变变电电流流的频率的频率需要注意：三、几种常用的变压器 自耦变压器自耦变压器 （1 1）特特点点：铁铁芯芯上上只只有有一一个个线线圈圈，其其中中有有一一部部分分的的线线圈圈为为原原、副副线线圈圈共用共用（2 2）自自耦耦变变压压器器可可以以降降压压，也也可可以升压以升压（3 3）调调压压变变压压器器是是一一种种自自耦耦变变压压器器2 2互感器互感器互互感感器器也也是是一一种种变变压压器
47、器，它它可可以以把把不不能能直直接接测测量量的的高高电电压压，大大电电流流变变换换成成低低电电压压、小小电电流流后后再再测量测量（1）电电压压互互感感器器：把把高高电电压压变变成成低低电电压压，变变压压比比U1U2，在在电电路路中的连接如右图所示中的连接如右图所示 （2 2）电流互感器：把大电流变成小电流，变流比）电流互感器：把大电流变成小电流，变流比 I1 I2，在电路中，在电路中的连接如下图所示的连接如下图所示 练习：练习：请看练习三第（请看练习三第（4 4）题）题小结：变压器由套在闭合铁芯上的原、副线圈组成，互感现象是变压器变压器由套在闭合铁芯上的原、副线圈组成，互感现象是变压器工作的基
48、础工作的基础.对于理想变压器对于理想变压器(只有一个副线圈）有：只有一个副线圈）有：P1=P2,第三讲第三讲 活性石灰窑生产工艺及设备技术活性石灰窑生产工艺及设备技术【教学目的】1、了解石灰窑生产技术的现状及展望；2、掌握生石灰的理化性质和用途；3、掌握回转窑的结构及其工作原理；【教学重点】回转窑的结构及其工作原理；【教学难点】回转窑的结构及其工作原理【教学方法】讲授法【计划学时】8学时第一节第一节 石灰概述石灰概述生石灰（CaO）是“古老的”化学工业产品之一，外观呈乳白色多孔性不规则块状物，且有微细裂缝。含杂质较多的碳酸盐原料煅烧成的生石灰呈淡灰色，棕色或淡黄色。大量用于建筑，冶金和化学工业
49、，也是钢铁生产、电石生产、耐火材料生产、氧化铝生产的主要和主要辅助材料。生石灰加水处理得到氢氧化钙Ca(OH)2，叫做消石灰或熟石灰。通常把在高温下，具有高反应能力，体积密度为（1.72.00）g/cm3、气孔率高达40%以上、比表面积为（0.51.3）cm2/g、活性度大于300mL的优质生石灰称为活性石灰。石灰按种类划分：有普通石灰、高镁冶金石灰（白云石）、活性石灰三大类。而用于区别它们的主要指标是：CaO、MgO的含量和活性度指数。第一节第一节 石灰概述石灰概述表表一一名名称称CaO%MgO%活性度活性度ml普普通通石石灰灰805180高高镁镁石石灰灰81512180活活性性石石灰灰90
50、0.7300表二 活性石灰理化指标指标指标等级等级化化学学成成份份%活性度活性度CaOSiO2S灼碱灼碱PMgO4mol/lHClml401特级特级品品92.01.50.0202痕迹痕迹5.0360一级一级品品90.02.00.03040.02320二级二级品品88.02.50.05050.03280三级三级品品85.03.50.10070.03250四级四级品品85.05.00.1007180表二表二 活性石灰理化指标活性石灰理化指标第一节第一节 石灰概述石灰概述活性石灰是钢铁工业的基本原料，它作为炼钢的造渣剂，具有缩短冶炼时间、提高钢水纯净度及收得率、提高转炉炉衬使用寿命等优点。活性石灰在