电石：碳化钙的生产工艺

电石化学名称为碳化钙，分子式为CaC2，化学纯的碳化钙几乎是无色透明的，极纯的碳化钙是天蓝色大晶体和淬火的钢颜色一样。工业品碳化钙主要成份是碳化钙其余为游离氧化钙、碳以及硅、镁、铁、铝的化合物及少量的磷化物、硫化物。工业用电石纯度约为70%-80%，外观随碳化钙的含量不同而呈灰色、棕色、紫色或黑色的固态物，含碳化钙较高的呈紫色。其新创断面有光泽，在空气中吸收水分呈灰色或灰白色。电石的化学性质非常活泼。遇水激烈分解产生乙炔气和氢氧化钙，并放出大量的热。

电石生产流程

1、电石生产的基本原理

工业电石是由生石灰和碳素原料（兰炭、焦炭等）在电炉内于1900——2200℃高温下按方程式：CaO+3C→CaC2+CO-466千焦。

碳化钙是由石灰和碳化合而成，每生成一个碳化钙分子，需要一个分子的氧化钙和三个原子的碳，每生成一个分子的电石，需要吸收466千焦的热量。

2、配料要求

炉料配比：石灰：焦炭100：58～70（基）

碳素原料粒度3～25mm＞90%

碳素原料水份≤1%

石灰粒度5～40mm＞90%

3、密闭电石炉工艺流程：

合格的石灰,焦炭进入配料站的料仓，根据设定配比经振动给料机分别进入称量斗，依据料斗限位，按照先后顺序，经振动给料机、皮带运输机混合后进入环型料仓，石灰、焦炭在高温条件下进行反应生成液体电石，料管内的混合料依靠自重连续进入炉内电极周围。

电石炉内熔炼好的液体电石，定期排出，经流料嘴流入出炉小车上的电石锅。用牵引机拉进冷却房，经5吨行车吊下冷却、空锅倒出、由卷扬机拉回炉口待下一炉出炉。

生产电石原料

1、石灰

2、碳素材料（兰炭）

影响生产的主要因素

1、石灰中的杂质的影响：

石灰中的杂质主要包括氧化镁、氧化硅、氧化铁、氧化铝等。

当炉料在电炉内反应生成碳化钙的同时，各种杂质也进行反应，这些反应不仅消耗电能和碳材，而且影响操作，破坏炉底，特别是氧化镁在熔融区迅速还原成金属镁，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，生成氧化镁放出强热形成高温，局部硬壳遭到破坏，使带有杂质的液态电石侵蚀炉底。

2、碳素原料中杂质的影响：

碳素原料中灰分含量的升高对电石电耗及焦耗具有综合的影响。灰分高即会造成固定碳含量降低，在电石生产时必然会影响炉料的配比，进而影响到炉料的电阻，造成电极上抬、热损失增大。据生产试验显示，焦炭中灰分每增加1%，电石电耗实际会上升达50～60kWh/t。

炭素材料中水分的影响也是不容忽视的。焦炭中水份每1%，影响电耗增加11.8kWh。

炭素材料中挥发份在炉内有10～15%被分解和碳化，使碳素材料的效率降低。若炭素原料中的挥发份增加1%，则生产每吨电石多耗电3～5kWh/t。另外，挥发份靠近反应区，形成半融粘结状，使反应区物料下落困难，容易引起喷料现象，使热量损失增加。

3、原料粒度的影响：

石灰粒度过大，接触面积小，反应速度慢；粒度过小，炉料透气性不好，影响炉气的排出，不仅影响操作，而且有碍于反应往生成电石的方向进行。

碳材粒度的不同，其电阻相差很大。一般是粒度越小，电阻越大，在电炉上操作时，电极易深入炉内，对电炉操作有利。但粒度过小，则透气性差，容易使炉料结块，电炉操作反而不利。

4、炉料配比的影响

石灰和碳素原料构成电炉炉料。炉料配比正确与否，对电石炉操作有很大影响。

通常高配比炉料生产电石，可以得到发气量高的产品，但炉料比电阻小，操作比较困难；低配比炉料生产电石，炉料比电阻较大，电极易深入炉内，电炉比较好操作，但生产出的电石发气量相对较低。