电石炉负荷与出炉量的平衡操作

[摘 要]在电石生产中，电流通过电极输入炉内产生电弧，电阻热和电弧热，解放能量，进行冶炼电石。要达到电石炉的优质高产，电石炉的负荷与出炉量必须达到一个平衡状态，如果这个平衡被破坏，电极就有可能出现问题，如硬断，软断，过短过长，破裂，漏糊，刺火等事故，都会影响电石的正常生产，有时会造成几小时或几天的停炉，严重时可能发生人生事故，这就大量浪费了人力，物力财力，因此作为电石生产者，掌握一定的电极知识，电石炉的负荷与出炉量的平衡操作对于电石的稳定生产有着重要的意义。

[关键词]电石炉；负荷；出炉量；平衡操作

中图分类号：TQ161 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0077-01

在密闭电石炉内，随着电石不断地生成，电石炉负荷的不断提高，在电极的端头和周围便产生更高的温度场和电场，电弧区的物料大量发生变化，固体物料变成气态和液态，这样的结果使炉料的体积逐渐变小。当炉内生成的电石到一定的体积时，排放炉眼被打开，液态电石被排出，炉底随之变空，由于重力作用，物料从上到下活动，电石继续生成，又被排出，周而复始，这样往复不断的变化，在炉内逐渐形成一个可动部分。

所以，在电石生产中，电石炉的负荷决定入炉料量的多少，高负荷配高炉温和出炉量的协调才能达到优质高产。因此，负荷与出炉量的平衡，他们对电极位置和炉内温度起着相当重要的作用。在电石生产过程中，如果对炉子管理不当，往往导致炉子操作情况失常，掌握不好炉子的冶炼时间。一炉出的多，一炉出的少或出不来电石，造成炉子料层结构变化太严重时造成料面温度高，翻电石，料面结壳，使电极下不去。只有将负荷（入炉料量）和出炉量达到平衡，才能使电炉安全稳定正常运行。

随着电石炉负荷的提高，电极也逐渐被埋入炉料之中，由于电极位置的变化，熔融电石坩埚和料面也随之变化，坩埚壳体也跟着改变它的几何尺寸。当电功率到了高位时，随着电极位置的相对稳定，这些坩埚壳体的形状基本上固定不变了，如果在此时，电石的产量高、质量稳、消耗低，这时的坩埚形状也就是最佳形状。在此时，下料速度和反应速度相对平衡，入炉物料和出炉物料相平衡，三相电极参数平衡，炉内三相畅通，电极将是处在合适的位置，生产稳定。因此在初开炉时要在加满料的同时，电极也要处在合适的位置，电功率控制在适当的位置，使料层稳定形成，以利于电石的稳定生产。

电炉的产量、质量、运转率必须围绕高炉温进行。如果违背了高炉温，则达不到预期的效果，而负荷和出炉量之不平衡是违背了高炉温的原则，它不仅使电炉温度低，而且使三相很难连通，电流波动较大，电极上下操作不稳定，更严重的是造成炉底抬高，炉料结构破坏，给操作带来了困难。

电流由电极通过端头把电能变为热能来进行冶炼。一般情况电极的位置适当，炉温就高，弧距大，而电极的位置太高，热量散失多，炉温下降。正常情况电极的位置与埋入量是成正比的（一定的工作端长度的情况下）。电极位置低，电极与炉底太近，埋入深，电极周围熔池变小，吃料速度较慢，炉料不易进去，这样热效率就降低了，埋入深也会烧穿炉底的事故发生。其次，埋入量过深，相应电极工作端变长，会使电极拉力较大，若操作不当电极极易发生硬断、软断等电极事故。同时，反应区的一氧化碳气体不易排出，最容易引起喷料，带出大量的热量，烧坏炉盖设备，破密封，使电炉安全运行率降低。

电极位置合适就是电机端头与炉底距离适当，不仅相较好的料层结构，而且反应层排列有序，热量得到充分利用，可达到高炉温的目的，加之合适的冶炼时间和出炉的时间就能达到稳定优质、高产的效果。电极位置太高，就是电极与炉底距离过大（一定工作端长度下）埋入太浅。料层结构发生变化，硬壳延长到近于炉底，出炉时炉眼难开。同时料面与电极端头的距离缩短，若出炉不及时极易引起翻电石，烧坏炉盖设备，使设备寿命缩短，影响炉子安全运行率。其次料层结构整体上移，炉底上抬，出炉困难。料面温度也较高，红料料面结壳使炉气排出受阻，引起吃料不匀，电流波动，支路电流增大，时而喷料、塌料，伴有大量生料落入熔池，电极被迫上抬，造成热损失严重。

因而电极的位置（埋入量）的控制是十分重要的，在操作时，要合理控制电极的位置，发现电极位置高就设法让电极压下去，位置过深就及时提起来。总之要勤测电极而且要测准确，及时调整才能有较高的炉温、稳定的电荷（吃料）。

当炉内的电石量生成过多时，电石液位就上升，其电石溶液沸腾，电极电流高而波动大，迫使电极位置难以稳定，这时应该及时出炉，掌握好出炉的时间（相应负荷的冶炼和出炉的时间）。如果出炉的时间较长，电石出的超过一定量，就会使炉温降低，此时电极电流下降得很低，被迫电极下降，使电极埋入很深。若炉温低，电极电流波动频繁而剧烈，造成操作上的困难，严重时下一炉会出现电石量少或出不来电石，会造成三相不同的状况，此时严重影响产量和质量，给操作带来不便。

如果电极位置经常插入过深，功率区间减少，局部高温，电极端头的弧距变小，虽然做功较大，但无功也大，支路电流增加，不利于生产。出来的电石质量不好，这时可适当加一些高配比的料，提高炉温，使电极上提到合适的位置。

正常生产连续反应的电炉料层结构应分为：生料、红料、粘料、半成品、成品。若出炉时困难或连续几炉出不来电石，出炉时发粘，用钢钎也捅不出电石来，电极电流波动大，而且较高，迫使电极上抬。长时间电极在高位置上工作，料层结构改变，料面温度上升。而炉底温度逐渐下降，造成三相不通，引起一系列的电极电流高，波动大，电极位置不稳定，翻电石，塌料，出炉困难等许多问题，严重影响正常生产和运转率。此时可适当调整配比，搭配比低的料，让电极电流下降，电极插下去（合适位置），提高炉温，使电石流出来。等电石出来后，就要稳定电极位置，提高炉温，炉温严重超低时，可暂时闭料管干烧几分钟。严禁明弧操作（一般干烧原则上是不允许的），并适当延长冶炼时间。为了保持电石质量平稳，操作稳定，出炉量一定要控制好。

正常情况下电炉满负荷运行，根据炉子功率的大小，计算出合理的出炉时间和冶炼时间。因此，出炉量与负荷（投料量）一定控制。当控制适当，电极位置稳定，炉温高而稳定。如果控制不适当时，则电极电流不稳定做功不好，电极位置上下不稳，炉温提不起来。炉温低会引起一系列的问题给操作带来困难，生产就得不到保障。

参考文献

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