1)反应生成的CO气体抽出后经降温及除尘净化处理,可作为气体燃料及有机合成工业的原料,从而使能源得到了综合利用,降低了电石生产的成本;4.节能、环保型密闭电石炉介绍
2)密闭电石炉电化学反应在密闭的炉盖下进行,在电石炉周围没有火焰和粉尘,大大的改善了劳动环境;
3)由于反应生成的CO气体被抽出,炉面上不再发生燃烧反应,炉内气体温度降低,延长了设备的使用寿命;
4)由于密闭电石炉炉面上不再发生燃烧反应,电炉的工作环境得到了改善,电石炉功率可以提高,电石炉可向大型化发展,目前世界上大型电密闭石炉容量已达到100000kVA;
5)密闭电石炉加料为连续自动加料的方式,取消了现场人工加料;
6)电极升降及压放采用自动方式在控制室内完成,可以减少劳动定员及减轻工人的劳动强度;
7)密闭电石炉可根据各种仪表来控制电石炉,并且利用仪表进行安全检测,提高了电石炉操作的安全性,为自动化电炉操作提供了基础;
a)结构简单,它简化了把持器和压放机构,使用可靠,重量轻;组合式电极柱虽然有以上优点,但必须加工制造精密,按照其特性进行调试,才能充分发挥其优点。
b)互换性好,接触装置和压放装置可适用于各种不同直径的自焙电极;
c)组合把持器接触电阻小,电效率高,不易与电机壳间打火;
d)电极壳再不会变形;
e)电极再不会在滑放时失去控制,为高电耗的冶炼工艺增加了安全电极滑放率;
f)由于降低电极的冷却,因而使电极焙烧位置升高;
g)减少了电极断损事故;
h)寿命长,普通的铜瓦式把持器一般寿命较短,块式抱闸重且易磨损,而组合式电极柱接触元件及压放装置的寿命可在传统电极柱寿命的5~8倍以上。
i)在电极导电系统中,接触导电元件与电极壳之间通过弹簧进行夹紧,电极压放时不用降低电炉负荷,而在电炉满负荷的状态下进行电极的压放,这样大大的提高了电石炉的功率利用系数。
1)电石炉空心电极系统把配料前筛分下来的粉料(石灰、焦碳及无烟煤粉末)直接从电极心部加入炉内,提高原料利用率,粉料的加入率最高可达30%;(无空心电极系统的电石炉,粉料一般作为废料处理)6.电石炉气体分析解决方案
2)由于电极为空心结构,电极焙烧效果好;
3)快速调节溶池原料配比,迅速调整炉况;
4)由于细粒原料在炉内均匀混合,直接进入反应区,更有利于反应的进行,降低电耗5%左右;
5)在电石生产中可加入更多的焦碳,而不造成电极上移,可提供更有利的还原条件,提高产品的质量;
6)使用空心电极系统,可使电极糊及电极壳的消耗量减少1/3以上;
1.1 炉气量:400Nm3/t电石;
1.2 温度:正常400--800℃,(瞬时)1000℃。
1.3 炉气的组分(一般)
成分 |
CO |
CO2 |
CH4 |
N2 |
H2 |
O2 |
CN- |
焦油 |
||
|
70-90 |
1-10 |
0.5 |
1-8 |
0-10 |
0.2-0.6 |
微量 |
微量 |
粉尘含量:50-150 g/ Nm3
粉尘种类 |
CaO |
C |
SiO2 |
|
Al2O3 |
其它 |
||||||
|
|
34.1 |
|
0.96 |
7.1 |
4.84 |
密闭电石炉尾气有以下特点:
2. 炉气的特点
(1)电石炉尾气出炉温度高且不稳定;
(2) 炉气量波动而不平稳,尾气中一氧化碳浓度高,约含74—85%,且温度高,属于易燃易爆的气体;
(3)尾气粉尘含量大且粒径小,5~10μm的约占粉尘40%,大于40μm的不足11%,高达150g/Nm3的烟尘使得尾气的回收很不利;
(4)尾气有一定的热值约2300—2600 Kcal/Nm3;
(5)尾气中含有微量的焦油,析出后和粉尘粘连,给低温除尘带来不便。
3. 密闭电石炉尾气分析系统
一般分析系统从结构上可分为三大部分,即取样系统,预处理系统,分析系统。根据炉气的以上特点,天禹智控经过多年经验积累,将该分析系统从功能上划分,据此设计制造的密闭电石炉尾气分析成套系统,在新建大型密闭电石炉(5万t)以及老的电石炉改造的应用中都取得了很好的运用效果。以下简要介绍该分析系统的设计。
3.1 取样点的选取
取样点的选取应该满足以下要求:能真实、及时地反映用户所关注的炉况参数;取样的点温度、压力、流量比较稳定;粉尘、焦油量尽可能小。如果取样点选取不当将给后续系统带来额外负担,甚至不能真实地反映出需要的炉况参数。
3.2 取样系统的设计
取样系统是整个分析系统的第一道关口,它是否成功,将直接导致整个分析系统的成败。电石炉尾气取样点的温度大约在200-300℃,相对压力为微正压到微负压之间,由于炉气的特殊性,取样系统必须具有对样品组分进行初步的物理分离,将采样探头周围的固体颗粒从气态流体中分离出去,因此取样系统不仅要有探针(取样管),还要有过滤系统、探头清扫系统等,此外,还应具有便于维护的结构。天禹智控自主研发的取样探头能将大于0.3 μ 粉尘m的99%滤出。采用专用取样探头,再配以程控自动吹扫装置,即可担此重任。
3.3 预处理系统的设计
预处理系统主要完成从取样系统输送过来的气样进行安全、及时、有效地处理,以满足仪器分析系统的使用条件。首先传输管路的设计必须满足空气动力学的要求,使样气流路畅通无阻;接下来是将样气进行除尘、除焦油、调压、除水、稳流等一系列连惯处理。使处理后的样品气干燥、清洁,以便进入仪器分析系统中的关键组分得以准确分析。从而为电石的生产安全以及炉气的有效利用提供科学的依据。
除尘系统包括过滤、清扫、再过滤等,防止管路阻塞;脱焦除油系统包括控温、洗出、吸附等,有利于管路畅通,保护分析设备;除水系统包括汽水分离、冷凝、雾捕集、气水分离、干燥过滤等,保护分析仪,保证测试准确;压力调整系统包括泵、调节阀、快速回路等,以保证仪器正常工作条件。可编程控制(PLC)系统,主要包括PLC、程序软件、执行机构、人机界面等,主要用于对取样预处理系统实现自动控制,出现异常情况时报警。
3.4 仪器分析系统
本系统包括流量调节装置、防异常进水装置、校准装置、分析仪器等。分析仪器是根据电石生产工艺以及尾气用途进行配置的。一般密闭电石炉尾气中的O2、H2、CO等气体属于必测项目。其中O2和H2的含量是安全指标,CO是尾气利用核心。
4. 电石炉尾气成套分析系统的应用
武汉天禹智控研发的电石炉尾气分析系统,功能框图的基础上,根据不同用户的工况及要求还会进行有针对性地设计。
总之,密闭式电石炉适用于大容量炉型,炉气从炉内引出后可实现综合利用,既降低了冶炼能耗,又减少了能源的巨大浪费,同时大幅度减少了烟气直接排放,有利于环境保护。符合国家有关产业政策,必将得到较快发展。同时,对其尾气在线分析系统也会有越来越高的要求。因此,电石炉尾气分析系统在先进性、适用性、可靠性、稳定性、安全性等方面应提出更高的要求。