九乡新闻网黄岩法院拍卖网 淘宝:电石炉料层分析
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/05/06 06:15:13
电石炉料层分析
在化学反应中，反应的环境是一个决定因素，在电石生成反应中同样也不例外，电石炉内的反应环境要必须了解清楚。
1、坩锅和坩锅壁：
随着电石的生成，电石炉负荷的不断提高，在电石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，固态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。
我们就把在电石炉内，电极周围炉料可移动的那一部分空间叫电石的反应区域或称坩埚。而把其于不动的部分叫坩埚壁。
2、坩埚壁的结构形状、物质组成：
在初开炉时，虽已有电能输入，但由于加入炉料很少，电极并没有被炉料埋入，所以炉内得到的仅仅是电弧热，而且反应区在炉底，随着电弧热能的不断输入，温度提高，石灰融熔、分解、碳还原反应，生成电石。此时、所生成的石灰和电石融熔体继续升温而流动，在开炉前流动的形状是按高温电弧区的远近而变化。将和炉壁、炉门、三角区的炉料发生粘结或自冷变成固态或软固态壳体。其物质组成和结构随炉况而变。这些坩埚壁壳体的形状和位置在密闭电石炉内的作用是非常大的。 如在炉门前就会影响电石的流量、流向和炉眼的位置； 如在炉壁就会决定炉壁的保护程度、炉料的降落速度； 如在炉子的中心就决定三角区料壳的站立位置、零点的变化、中心区炉料的入炉速度…。
随着电功率的提高，电极也逐渐被埋入炉料中，由于电极位置的变化，熔融电石坩埚和料面也随之变化 ，坩埚壁壳体也跟着改变它的几何尺寸。当电功率到了最高时，随着电极位置的相对稳定，这些坩埚壁壳体的形状基本上也固定不变了；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平衡，入炉物料和出炉物料相平衡，三相电参数平衡，炉内三相畅通，电极将是处在合适位置，生产稳定。非常重要的是这决定电石的产、质、耗，影响炉内电功率分布的坩埚的形状和大小是随电功率和电极位置的变化逐渐形成的，在初开炉时形成后，在非密闭电石炉可以通过干烧或其它办法给以改变，而密闭电石炉限于自身的条件限制在一个运行周期内是较难改变的。所以在初开炉时，就一定要设法在加满料的同时、电极要处在合适的位置，电功率控制在适当的负荷，来保证电炉内能一次形成最佳的坩埚性状，以利于电石的稳定生产。
3、料层结构：
炉料入炉后是逐步被加热的，炉料越向下温度就越高,炉料温度的提高，炉料的粗糙度亦随之被破坏，到了一定程度，颗粒几乎全会粘接在一起；再到炉子的下部时炉料内的小孔逐渐消失，之后随着温度进一步提高，到了致密化期，物料逐渐部分被熔化，在此期内由于电场高温的作用，物料进行重新结晶，生成最终的产物熔融电石，积聚在坩埚的最下部。
在正常电石生成反应过程中，随着电石生成和排出、物料的不断加入，炉内就充满了因比重和温度作用而形成性质、状态各异的物料层：第一、块料层。处于炉体内物料最上层，其厚度和形态随着电石炉的电功率、温度、物料的粒度和质量而不同。第二、CO挥发层 源于碳裂层，处于块料层和碳裂层之间。第三、碳裂层这是一个高温反应层，融熔的CaO气态的Ca和C在此还原反应，生成的液态CaC2流入下部。第四、Ca和O2气体层发源于下部的CaO融熔的液态层。第五、液体态高温分解层 这是由块料层下部通过碳裂层滴下的CaO熔融液组成。第六、以CaC2为主的融熔液态层 由通过碳裂层滴下的CaC2、CaO等熔融液组成。第七、碳化硅层 这是由炉内的付反应生成比重较大熔融点高的物质组成。第八、硅铁层 这是由炉内的付反应生成比重大的重金属组成。当然，这些形态各异的物料层，在不断变化的炉况下，并非有着严格的分界线，它们互相依存、互相影响，随着温度和电场的变化而不断的迁移和组合，因而也构成了炉内的千姿和百态。