1、我公司一期建设6台46.5MW密闭电石炉，引进德国西马克设计的46.5MW密闭电石炉，分设在三个车间内，每个车间设两台，年产电石75万吨。一、电石质量标准一、电石质量标准电石质量执行GB10665-2004标准:项项 目目指标指标指指 标标优等品优等品一等品一等品合格品合格品发气量（20，101.3kpa）/l/kg300280260乙炔中磷化氢的体积分数/%0.060.08乙炔中硫化氢的体积分数/%0.1粒度（5mm80mm）的质量分数/%85筛下物（2.5mm以下）的质量分数/%5二、电石的化学成分二、电石的化学成分CaC2CaOCAl2O3SiO2S80.6%15.5%0.2%1.1%2
2、.3%0.3%三、石灰石质量标准三、石灰石质量标准石灰石成分：CaCO3MgOSiO2SPX203粒度96%0.6%1%0.015%0.006%2%3070mm年需石灰石148.8万吨。石灰窑烧制后的石灰各成分所达到的含量如下：CaOMgOSiO2Al2O3Fe2O3生过烧活性度粒度91.46%（有效氧化钙）1.0%1.5%0.2%0.10%5%350mL570mm年需合格粒度的石灰75万吨。四、碳材质量标准四、碳材质量标准1 1、碳材指标、碳材指标兰碳含量全分析：固定碳灰分挥发分煤干石粒度（mm）水分 82%12%5%2%525 22%成分类别SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgO
3、其他兰碳28249.8821.360.5128.211.0410.76无烟煅煤含量全分析：固定碳灰分挥发分粒度（mm）水分 90%5%2%515 1%其灰分分析如下：其灰分分析如下：成分类别SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgO其他兰碳40.030.015.02.36.01.55.2精洗无烟煤含量全分析：固定碳灰分挥发分粒度（mm）水分 86%6%8%515 3%成分 类别SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgO兰碳53.035.06.61.23.30.8其灰分分析如下：上述炭材的粉料粒度3mm的进入空心电极系统 炭材需干燥，要求烘干。初水份约：1522%，要求烘干后水份1。
4、2、电极糊质量标准电极糊质量标准 我公司密闭电石炉对电极糊有严格的质量要求，其主要成分见下表。成分 固定碳 80%灰分 3.5%挥发分12.015.0%抗压强度，22.0 Mpa电阻率 58m体积密度 1.42 g/m3延伸率520%第二节电石装置主体介绍第二节电石装置主体介绍一、生产能力计算及主要设备选型一、生产能力计算及主要设备选型1、电石生产能力计算、电石生产能力计算计算用生产技术经济指标：电炉年运行时间：8150小时 电炉年停修时间：600小时 其中：中修一年一次，一次360小时 小修每月一次，每次10小时 非计划停炉：120小时计划大修五年一次，一次720小时a.单位电石电耗：303
5、0kWh/t电石b.有功功率为:46500kW电炉小时产量：Q=46500/303015.35(t)单台炉年电石产量为：15.358150125000（吨/年）六台炉子年电石产量为：1250006750000（吨/年）2、646.5MW电石炉工艺流程电石炉工艺流程（1）乙炔公司整体生产工艺流程3 3、电石炉主体设备、电石炉主体设备1）西马克电石炉的先进性 大型化、密闭化、产业化是国家发展密闭电石炉的既定方针，而且国内领先 国际一流也是本项目建设的最基本要求，但目前国内普遍运行的埃肯密闭炉组合把持器存在着技术局限，难以向大型化的密闭电石炉方向发展。因此，综合考虑各方面因素，引入国外先进的大型密闭
6、电石炉技术是项目现实可行的方案。我公司引进德国西马克公司的大型密闭电石炉技术，其技术在西方发达国家八十年代就得到了运用，如德国SKW公司建设的40000kVA和70000kVA两台大型密闭电石炉，运行至今，性能指标仍很优良。其主要技术特点如下：(1)采用波纹管压力环夹紧，铜瓦导电方式。该方式可完全避免埃肯炉组合式把持器存在的弊端，并解决了埃肯炉设计中电气、几何参数中不合理的问题。实际上世界所有发达的国家，其电弧矿热炉使用的几乎也都是这种方式。(2)采用空心电极技术。该技术是能将8mm以下的石灰粉和碳粉通过空心电极直接加入到炉内。虽然国内在引进埃肯炉时也已引进了埃肯的空心电极技术，但其存在许多问
7、题至今未有一家成功使用。而西马克的空心电极技术却在长期使用，已非常成熟。此项技术给电石炉生产可带来许多优势：a、由于在电石生产中，原料石灰和碳材不可避免的存在大量的粉料。尤其是碳材的烘干，在国内密闭电石炉生产中普遍采用的是回转式烘干机，该设备的技术已非常成熟，能有效地保证碳材水份烘干至1%以下，但其最大的点在于碳材（主要是兰碳）的破损率较高，针对此方面电石行业也做出了许多努力，如改变烘干机的内部结构等方法，但破损率仍高达812%。因此，原料的粉料成为制约密闭电石炉成本的主要因素之一。采用空心电极技术消化15%以上的粉料，从而能完全弥补碳材烘干时的破碎损失，不仅大幅度降低电石成本，还使回转式烘干
8、机技术在电石工艺技术方案中的运用更趋合理。b、使电石炉操作更趋稳定（原料粒度小容易混合，同时粉料进入炉内熔池，更容易生成电石。）电极周围使用粒度均匀的混合料。CO气体容易排出，降低炉内的反应压力，加快了反应速度。c、可以迅速任意调整炉况，可以迅速改变炉内的原料组份，使炉内料层结构稳定容易操作。同时还可以调整任一相电极配比，达到三相电极位置及功率平衡。d、可以降低电极糊的消耗（包括电极筒），由于电极消耗较慢，可以使自焙电极的消耗量等于或小于烧结量。减少或不用另行焙烧电极，使之达到增产、优质、降低电耗，提高了设备作业率。e、由于使用了碳材粉料和石灰粉料，增大了炉内电阻，电极容易深入炉内，提高炉温，
9、从而提高了电石质量，由于电极深入炉内，降低了炉面温度，减少了支路电流，而且使炉内的设备和部件不易烧坏，延长了使用寿命，降低了维护费用，提高了炉龄。(3)使用半自动出炉设备。该设备能够实现开炉眼（用烧穿电极）、堵炉眼，并在出炉时用一根很重的铸铁棒维护炉眼，使用该出炉设备后，可以大量减少出炉用人，平均每台炉仅需两人，极大地提高了劳动生产率。(4)先进成熟的自控技术。大型密闭电石炉生产运行是否正常，必须有先进可靠的自控技术作保证，虽然国内电石炉也已步入了自动控制，但其软件水平及控制能力还处于须不断提高的阶段。而在SKW公司的考察中看到，该公司两台电石炉上只需一名操作工在控制室内进行计算机操作，而且此
10、操作工还分管炉气净化工序，这足能说明西马克自控技术的先进。2）炉体46.5MW电石炉采用密闭炉型式，便于炉气的有效回收利用，操作环境好，工人劳动强度低，自动化程度高。材质:20g 炉壳外径：11940mm，炉膛内径：9900mm 炉壳厚度：25mm，圆形炉壳由25mm的厚钢板和加强的筋板制造，下部支撑辅梁呈星型布置由型钢制造，炉壳设有三个出炉口、保护板、热电偶、炉底冷却风机。设备类型：1.炉壳 2.炉底支撑梁 3.炉底冷却。3）电极柱系统电极柱系统结构组成：压力环式把持器、碟簧式液压机械压放装置和液压吊缸升降装置。即压力环式把持器由水冷压力环、导电铜瓦及与铜瓦数等量的波纹膨胀器组。工作时，波纹
11、膨胀器一对一将导电铜瓦压紧在电极上。由于是波纹膨胀器一对一顶紧电铜瓦，所以可确保每块铜瓦都与电极紧密结合，避免了偏流和接触压力不均匀使铜瓦和电极之间出现打弧的现象；碟簧式液压机械压放装置是由上、下两个碟簧式液压机械抱闸和一组压放油缸组成，可实现电极的压放和倒拔。既满足了电极正常工作时定期压放电极的要求，又可满足处理电极事故需要倒拔电极的要求；采用吊缸升降，稳定性能好并能达到油缸同步运行，自动化程度较高，且结构紧凑，传动平稳。下部：电极布置在一个等边三角形的顶点上。每根电极都可以通过自身的调节系统单独调节，（2个调节油缸）保护环是水冷的，暴露在炉子最热的部分水冷的流速更高些。水冷压力环，波纹管在
12、径向布置，通过液压将铜瓦压紧电极，确保优化的导电性。接触压力可以无限可调，在电极周围的分布可以保证整个接触夹持力的均匀分布。接触压力也可以通过液压站调节密封缸暴露在最热的部分，要有高流量的冷却水。它与下部的支撑缸刚性连接并绝缘。这样对电极导向所需要的力就传到导向板上，该导向板是电极密封管的一部分。在密封缸区域的所有管线（供电和冷却水）都是垂直平行布置的，没有交叉。在这一区域的所有元件都是由非磁性不锈钢制造的。支撑缸连接了密封缸和压放装置由上、下支撑缸组成。非磁性材料还用来制造支撑缸的下部，在此导电软管连接到电极柱上，可以允许铜瓦在垂直方向、平行地膨胀变形。在此区域采用非磁性材料是非常重要的，它
13、可以避免由电磁场产生热量。为了保护在炉子区的工作人员和保护电极柱的不同元件，在电极柱的几个点设置了绝缘。整个电极柱主要的绝缘是布置在电极套筒和上、下部支撑缸。上部：电极柱上部主要由电极把持和压放电极装置和电极调节系统组成。电极把持和压放电极装置(HSD)的主要功能不仅限于电极在向上和向下运动时可靠地把持电极，而且还能够在使电极相对电极柱压放。可靠的对电极的把持是通过碟簧压紧压力垫实现的，通过液压释放压力垫进行电极的压放。压放操作可以通过PLC控制自动进行或通过计算机手动进行，在控制室和在压放装置处都可实现操作。所有的压放顺序都是有连锁的，所以不会出现误操作。为防止调节液压缸向上的动作，压放平台
14、（炉子平台支撑最重的负荷）布置在较低的位置，这样两个液压缸的维护和必要的更换工作可以在电极柱处于任何位置时进行。在更换液压缸时，电极可以用钩子挂在调节液压缸固定平台上。电极柱上部的绝缘是通过压放装置的带氯丁橡胶衬的压力垫和调整港的悬挂绝缘。另外导向轮、管连接和其他悬挂件也要和厂房绝缘。设备类型：1.压力环 2.波纹管 3.保护环 4.密封缸 5.上、下部支撑缸 6.液压管 7.悬挂装置 8.密封件 9.绝缘件 10.辅助件 11.电极把持和电极压放装置 12.电极调节缸 13.电极位置显示器。4）炉盖座在+6.10m平台上，炉盖顶设吊挂装置吊于+9.60m平台下，炉盖全部采用水冷钢结构形式。炉
15、盖内侧捣制高铝耐火浇注料，骨架和顶盖均为水冷。炉气通过除尘系统净化后，送往气烧石灰窑和碳材烘干作为燃料使用，材质：20g，炉盖厚度：20mm。用水冷炉盖将炉壳和周围环境隔开并防止冶炼过程中产生的CO逸出，炉盖有三个电极开孔、2个尾气开孔、4个泄压阀、13根料管和密封原件。在炉盖水冷区喷涂了耐火材料、炉盖为多块焊接制成，块与块之间设有波纹管吸收热膨胀，部分炉盖用不锈钢制成并设有水冷。设备类型：1.电极密封管 2.支撑 3.密封件 4.绝缘件。5）短网 采用三台单相变压器给电炉供电，电炉短网为管式，软连接部分为水冷电缆，同时，短网、电极上的导电铜管以及铜瓦可组成一个冷却水回路，短网铜管外均包有绝缘
16、层，防止了短网短路事故发生。短网与电极及变压器的软连接部分采用水冷电缆。接触把持器有锻造无氧电解铜制造，带有钻孔的水冷通道。黄铜嘴连接电缆管。铜嘴和短网之间采用焊接。同时供电和通水对铜瓦强制冷却。无氧电解铜制造供电管沿电极柱向上走到炉盖上部。短网铜管直径60/35 mm。柔软的铜线是带防护的，带有特殊的软管连接冷却水。软管电流密度约为4.6A/mm2。特殊的接头确保了电流和水流可以无障碍地进入并返回。从变压器到软管处的短网由高传导的铜管制造，以现代物理学知识按照低感应布置。从变压器到铜瓦全部短网的冷却水是通过变压器的总线管接入的。这就意味着全部的短网供电系统由连续的电流系统和水冷回路组成。设备
17、类型：1.铜瓦 2.总线管 3.软电缆 4.夹持器 5.绝缘件 6.短网 7.管夹 8.墙套管 6）水冷系统电炉采用脱盐水冷却，使冷却部件不结垢，延长了冷却部件的使用寿命，减少了热停炉。上下水分水器安置在+9.60m平台上，脱盐水采用闭路循环方式。每个强制冷却元件和炉子本体都装有独立的冷却回路，冷却水量单独并可靠的满足各个装置对冷却的要求，冷却水在回水管有监测原件，冷却回水集中到一个手机总管。冷却水分配管是钢管焊接成的，在回水线路上有流量和温度控制。设备类型：1.水分配器 2.水分配管 3.流量计 4.温度控机7）加料系统电炉共设12个炉顶料仓，共设15个下料管，料仓座于+23.45m平台上。
18、炉内料管下料嘴采用水冷结构，并可上下调节以控制料面高度。料仓通过带有手动切断阀门和特殊水冷的15根加料管加入炉内中间加料管通过3根加料管加料每个加料管装备有液压操作的滑板。设备类型：料仓1-1600mm1500mm（6个），料仓2-1600mm1500mm（6个），料管直径：460mm（15根）。采用空心电极系统，在石灰，炭材加工和储存过程中，会产生1020%的粉料，采用空心电极技术可以将粉料加以利用，既降低电石单位产品全炭耗和灰耗，又节省电极糊。原料筛分下来的粉料储存在独立的系统内，粉料通过气动输送到空心电极系统，将粉料通过电极直接接到电极头部炉子内，并直接处理。设备类型：1.料仓 2.气动
19、运输系统 3.支架 4.悬挂5.软管连接 6.密封装置，料仓大小：直径1800mm、料仓容积10m3（共3个）8）液压系统电石装置设有2个独立的液压站，每2台炉共用1个液压站。液压系统作为电极升降、电极压放、铜瓦的波纹管和烟囱关闭等的动力来源。液压系统还配有蓄能器，在液压站出现停电事故或本身出现问题时，活塞式蓄能器就会在一定时间内代替泵站提供液压动力，保证将电极从熔化的电石中提出。液压系统为调节液压缸、操作压放装置、铜瓦的波纹管和烟囱关闭的操作。泵固定在油箱上。油箱（不锈钢制造）作为一个单独的装置，即被称为压力系统。1 个双线压力过滤器和1个双线回油过滤器，1 个主电磁阀，安全和切断阀。活塞式
20、蓄能器用于储存能量。产生压力的泵是自动间断操作的，取决于活塞式蓄能器的允许压力。液压介质是阻燃的或不能燃烧的。为了稳定的操作调节液压缸，使用了比例阀。所 有的泵站都配有完整的内部管线。设备类型：1.液压系统（1个油箱、2台泵、液位开关、温度开关、高压过滤器、回油过滤器、电磁阀、蓄能器）2.液压管线9）出炉系统我公司46.5MW电石炉采用半自动出炉机出炉，每台电石炉有3个出炉口，每个出炉口放置1台半自动出炉机；除半自动出炉机外，还设置烧穿装置，在进行出炉操作时，当炉况稳定时次用半自动出炉机进行出炉操作，当炉况不稳定时，烧穿器配合半自动出炉机进行出炉操作。电石锅座在电石锅小车上，由卷扬机牵引，每台
21、电石炉设80个电石锅、30台电石锅小车。单台电炉每小时生产电石15.35吨电石相对密度为2.2t/m3（发气量300L/kg）每个电石锅的体积为1m3，装满系数0.7电石锅的数量：M=15.35=102.210.7由于电石需要冷却时间4小时左右，故需要40个锅进行替换，即每台炉子40个电石锅。10）炉底通风系统为防止炉底过热，需采取强迫风冷措施，以降低炉底温度。炉底温度要求小于180，当温度大于180时，冷却风机启动，送风冷却；当温度小于180时，冷却风机停止运行。由炉底热电偶显示温度并控制风机。11）出炉口排烟系统每台电石炉设三个出炉口，每小时出炉一次，每次约20分钟左右，烟气温度100左右
22、，出炉口排出的烟气经排烟系统接入出炉口除尘系统。12）空心电极加料系统（1）简述电石炉所需炭材或石灰在筛分楼内经各自振动筛筛分后,筛下粉料直接落入炭材粉仓或石灰粉仓内，炭材粉仓，石灰粉仓总有效容积各300m3。（2）电石炉采用空心电极技术有如下优势：a、采用空心电极技术可消化15%以上的粉料，从而能完全弥补碳材烘干时的破碎损失，不仅大幅度降低电石成本，还使回转式烘干机技术在电石工艺技术方案中的运用更趋合理；b、使电石炉操作更趋稳定（原料粒度小容易混合，同时粉料进入炉内熔池，更容易生成电石）。电极周围使用粒度均匀的混合料。CO气体容易排出，降低炉内的反应压力，加快了反应速度；c、可以迅速调整炉况
23、，并改变炉内的原料组份，使炉内料层结构稳定容易操作。同时还可以调整任一相电极配比，从而使三相电极达到位置及功率平衡；d、可以降低电极糊和电极筒的消耗。实践表明电极消耗较慢，这样可以使自焙电极的消耗量等于或小于烧结量，减少或不用另行焙烧电极，从而达到增产、优质、降低电耗的目的，并且提高了设备作业率；e、由于使用了碳材粉料和石灰粉料，增大了炉内电阻，电极容易深入炉料，提高炉温，从而提高了电石质量。同时由于电极深入炉料，降低了料面温度，减少了支路电流，而且使炉内的设备和部件不易烧坏，延长了使用寿命，降低了维护费用，提高了炉龄。13）粉料输送系统一部分炭材粉和石灰粉经配料后用气力输送送往三个电石炉车间
24、炉顶粉料仓内，由空心电极加料系统加入炉内；一部分炭材粉用气力输送送往炭材烘干系统,剩余的炭材粉、石灰粉由埋刮板输送机卸入汽车外运。气力输送系统采用仓式泵输送，本设计共选用2台仓式泵。炭粉到炭 材烘干系统设计两条气力输送管线；经称量后的混合料到主车间炉顶粉料 仓内设计两条气力输送管线。输送管线通过气动阀门实现切换。每条输送系统能力25t/h。（1）粉料输送系统说明a、本气力输送设计输送物料粒度：石灰5mm、炭材5mm；b、向沸腾炉输送炭材时石灰粉不进称量斗。（2）粉料输送系统工艺流程4、电石炉及变压器主要参数、电石炉及变压器主要参数序号序号名名 称称单位单位数据数据备备 注注1电炉变压器总容量k
25、VA810002单相变压器容量kVA270003一次侧电压kV1104二次侧电压V2003354105二次侧电压级级43（级差5V）6二次侧常用电压V3407二次侧常用电流A1375498二次侧最大电流A1396029调压方式有载调压10电炉功率因数Cos0.57411电极直径mm165012极心圆直径mm430013炉膛内径mm990014炉膛深度mm380015炉壳直径mm1194016炉壳高度mm570017出炉口个数个318变压器补偿方式采用中压补偿方法（以上参数可依据外方最新提供数据）5 5、电石生产装置主要技术经济指标、电石生产装置主要技术经济指标序号序号项项 目目单位单位指标指标
26、备备 注注1炉用变压器容量kVA3270002电炉台数台63电石产品产量t/a7500004电炉作业时间h81505主要原材料消耗（1）石灰t/t.电石1.00（2）炭材t/t.电石0.72含水份20%,损耗5%（4）电极糊kg/t.电石20（5）电极壳kg/t.电石1.74（6）电耗kWh/t.电石3030（7）脱盐水循环量m3/t.电石75.57（8）脱盐水消耗量m3/t.电石0.196（9）普通水循环量m3/t.电石67.59（10）普通水消耗量m3/t.电石1.36（11）氮气消耗m3/t.电石18.89（12）压缩空气m3/t.电石2996工艺用电kWh/a22.81087动力用电k
27、Wh/a0.75108二、电石冷却区二、电石冷却区1、车间组成电石冷却间共2个，其中1#电石冷却间对应1#、2#电石主车间，跨度为48m，长为272m。有四组轨道从电石车间通向冷却间。在冷却间的一侧有4个卷扬机室。在冷却间内设有八台10吨吊钩桥式起重机供吊运电石使用,在冷却车间设有电石破碎设施及地下胶带通廊。2#电石冷却间对应3#电石主车间，跨度为48m，长为139m，其他配置为1#电石冷却间的一半。2、冷却间主要设备选型及台数计算10吨吊钩桥式起重机的选型及台数计算：根据最大件的重量和吊包作业的需要，选取Q=10t，工作制度：A6，吊钩桥式起重机。一台吊车作业率如下：序号序号吊吊 车车 作作
28、 业业 名名 称称作业次数作业次数（次（次/日）日）每次作业时间（分）每次作业时间（分）合计（分）合计（分）1吊电石锅至地坪249=2161.0 216吊电石锅至小车249=2161.02162吊电石锅从地坪至破碎平台249=2161.5324吊电石锅从破碎平台至地坪249=2161.02163吊损坏的电石锅至修理工段3134其它30合 计1005 吊车台数计算：N=TK11440K2式中：N起重机台数（台数取整）；T起重机每昼夜总的工作时间；（分）K1起重机未预计工作量系数，取1.15；K2起重机有效作业系数，取0.8；起重机作业率，取60%；N =10051.15=1.67（台）14400.80.6所以一个车间共需起重机：1.672=3.34台，取4台。两个车间共需起重机：42=8台。
