电石生产节能降耗控制研究

电石生产节能降耗控制研究

吴秀清

新疆圣雄电石有限公司 新疆吐鲁番市 838100

摘要：电石的学名为碳化钙，在工业中通常用于生产乙炔，而乙炔在工业中是最基础的合成原料，各种有机化合物的合成都要以乙炔为最基础的合成原料。因此电石在工业中有极为重要的地位，此外电石还可以用于金 属的切割和焊接，在冶炼行业也有着极为重要的作用，所以研究电石的生产工艺有着极为重要的作用。为此我们将简单地探讨如何在电石生产的过程中实现节能降耗。

关键词：电石生产；节能降耗；工艺优化

引言：随着时代和社会的不断发展，节能减排的环保理念已经深入我国的发展过程中，然而我国许多的重工业在环保节能方面面临着一系列的问题，电石的生产工艺中便存在着产能过剩的高消耗问题。我国作为电石生产出口的第一大国，为了使得该产业在生产营销结构上发生重大转变，首先需要研究其节能降耗的问题，实现节能减排的环保发展理念。

1. 节能降耗的现实意义

从国家和社会的发展来看，节能减排的环保理念具有重大的社会意义。传统的生产方式，无论是哪一重工业都会由于其豪放的生产方式造成资源浪费、生产效率低下和环境污染等一系列社会问题，这不仅使得生产过程中有大量能源损耗，使得成本控制难以进一步提升，而且还造成了一系列的环境问题，为人类与自然的和谐共存造成诸多问题。在目前的电石生产过程中虽然传统的电弧法拥有着生产方式简便，易于掌握的优势，但是其在生产的过程中会消耗大量的电能和原材料，并且伴随着生产流程会产生大量的固体和气体污染。

此外，节能降耗已经成为了目前电石产业发展的主要方向，可循环发展经济的工艺流程不仅可以减少一系列环境问题的发生，更是能够使得电石生产的经济效益得到进一步的提升。在市场经济规律的驱动下，电石生产中的节能降耗控制是电石产业发展的必然方向。

2. 电石生产工艺及能耗影响因素

1. 电石生产的原理

电石的生产原理是通过高压电流的经过产生高温电弧热，然后在高温的作用下使得原料能够充分反应最终生成电石。在工业生产过程中，所选择生产电石的原料，通常是由焦炭和石灰组成，而最终用于反应的分子为焦炭中的碳分子和石灰中的氧化钙，两者通过反应，最终生成碳化钙（电石）。

2. 原材料质量的影响

在电石的生产过程中有关资料表示原材料的质量，会对电石的能耗影响有着最直接的作用，因此用作反应的石灰和碳材质量都会对整个过程的能源消耗有一定的影响。工业用的石灰通常是由石灰石烧制而成，在实际烧制的过程中，石灰石的中心可能存在着未完全反应的现象，而生石灰在电石生产的工艺流程中会消耗大量的能量，并且会消耗碳材原料。除此之外，石灰中本身就含有一定的杂质，其中包括二氧化硅、氧化铝、氧化镁等多种杂质，这些杂志都会对电石炉内的反应产生影响，增加对能源和原料的消耗。

而作为碳材原料的焦炭，则对电石生产能耗的影响更为复杂，其中包括原料中的含碳成分、原料中所包含的水分、碳材原料中可挥发的部分、碳材颗粒的大小、原料中粉末的数量五大影响因素。要想减少原料对能源消耗的影响，就必须要从碳材和石灰的质量源头出发，提高原料质量，降低生产电石的能源消耗^[1]。

3. 原料配比的影响

除了原料质量以及其选择之外，在电石的生产过程中原料的配比问题也会对能耗产生一定的影响，在研究原料的配比问题时，首先要对电石反应的化学方程式进行分析。如下所示，在。电石的反应过程中。石灰原料与碳材原料的比例应当是875:563，通过计算可以得出两者的配比应当在64.3，而在实际的生产过程中，由于原料中含有大量的杂质，因此电石反应的原料配比一般都低于60。

4. 操作工艺的影响

此外针对电石反应的过程中影响能源消耗的因素还有工艺流程及操作方面，在具体的生产过程中提高炉温和配比率能够有效地提升电石的最终质量，而伴随着提高炉温则可能出现明弧，而明弧的出现则会极大地提高能源消耗，造成大量的热量损失，此外还有可能出现一系列的安全问题，因此在实际的生产过程中要完善工艺流程和人员操作，避免明弧现象的出现。

3. 电石生产节能降耗控制手段

1. 控制原料质量

根据前文分析，原料的质量是电石生产过程中能源消耗的主要因素，无论是石灰的质量还是碳材的质量都会对电石生产的能源消耗产生影响，为此要把控原料的质量，才能够有效地控制能源消耗。
在石灰的质量控制过程中，首先要通过一定的冶治方法将石灰质量进行提升，目前生产优秀石灰的冶治技术为麦尔兹双膛窑技术，该项技术不仅能够有效地提升了石灰的最终质量，更是降低了在石灰烧制过程中的能源消耗。其次还需要通过一定的手段减少石灰中的粉末，可以改变石灰石的上料振动筛和石灰筛网来降低石灰中所含的粉末，除此之外，还需要降低在电石生产过程中石灰等储存量，避免自然风化产生更多的粉末。

在碳材质量控制方面，需要从采购方面控制供应商所提供的焦炭产品质量，从而提升电石生产的生产效益降低能源消耗。其次，还可以购买和选择一定的碳材烘干设备，使碳材中的含水量降低，从而大大减少在电石生产过程中的能源消耗。在上文提到的石灰粉末控制技术也可以运用到碳材质量控制中，保证碳材中的含粉量可以得到控制。除此之外，还可以考虑从固体废弃物中回收碳材的方式来减少固体污染节约能源。

2. 优化工艺技术

此外，还可以针对电石生产的工艺流程进行优化，使其减少能源消耗，使生产流程和各项操作变得更加稳定，以此实现节能降耗的目的，还能够将操作风险大大降低。首先可以用作生产工艺流程优化的便是电气运行参数，引入PLC控制系统能够有效地降低操作人员的风险，使得工艺流程变得更加稳定，实现自动化操作。其次可以增加电磁反应炉的密闭性，通过增加密闭性的方式能够有效的降低生产成本和电能消耗，还能够降低一氧化碳气体的外泄，提高生产流程的安全性能。最后还要加强对电极的管理工作，作为电石生产过程中的核心技术，唯有将电极的管理工作做到最好，才能够实现节能降耗目标，提高生产效率^[2]。

结束语：总的来说，电石生产过程中节能降耗的控制是行业和社会的需求，为此我们需要研究电石生产能源消耗的影响因素，从原料控制、生产工艺等多个角度不断优化，实现节能降耗和安全生产的环保理念。

参考文献：

[1] 马荣荣. 电石生产节能降耗控制研究[J]. 北京化工大学, 2015.

[2] 杨胜高. 探讨电石生产节能降耗的有效措施[J]. 中华民居(下旬刊), 2014(4).