硅谷杂志：试析电石生产中生石灰的影响作用 |
| 2012-11-06 10:38 作者：关 林 来源：硅谷网 关注： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网11月6日文】据《硅谷》杂志2012年第16期刊文称，当前，在电石生产的过程中，生石灰是一种非常重要的原料，生石灰的质量不仅直接关系着电石成品的质量，更给电石电耗造成显著的影响，尤其是生烧石灰的影响更加严重。化工企业要想保证电石的正常生产，就必须要加强对生石灰影响的研究，将生石灰的影响降到最低，避免不必要的损失。针对当前电石生产的现状，深刻研究电石生产中生石灰的影响作用。
关键词：电石生产；生石灰；影响作用
生石灰是一种重要的电石制造原料，生石灰的质量是电石质量的关键，同时也对电石电耗有着非常显著的影响，特别是生烧石灰对电石的影响可以说是非常直接的，不仅影响电石的质量，更直接关系着电石制造的成本。实践证明，在电石生产中，生石灰的耗电量在总耗电量中占到八分之零点六到百分之一之间，因此，对生石灰，尤其是生烧石灰在电石生产中对耗电量的影响是非常有必要的。
1电石企业的发展现状
电石企业虽然在我国已经有了一些年的发展，但是由于受电石生产技术和材料质量的制约，我国许多重点的电石企业的电耗不断增加，中小企业的消耗更是越来越大，其中有一个非常重要的原因就是我国的电石原材料质量差，原材料是关系到电石生产的关键因素，不仅关系着电石的质量，更关系着电石企业的生存与发展。实践证明，我国电石原料的副反应导致的耗电量就已经达到了总耗电量的百分之二到百分之四之间。电石生产的温度非常高，副反应还错综复杂，要想正确评估电石生产中生石灰对电耗的影响是有一定的难度的。因此，适当参照国外的研究硕果，研究电石生产中生石灰对电耗的影响是非常有必要的。
2电石生产中生烧石灰的影响原理
碳酸钙是石灰石的主要成分，大约要占到生石灰总成分的百分之九十六以上，如果温度达到了851度，石灰石中的碳酸钙就会分解出一定的二氧化碳，二氧化碳的分解速度会随着温度的变化而变化，温度越高，碳酸钙的分接速度就越快，比如一块石灰石的温度如果能够从里到外都拿到851度，那么石灰石就会全部分解为生石灰；如果石灰石的问题没有达到851度，那么石灰石中的碳酸钙就不能够彻底的分解出来，这样的生石灰通常被叫做生烧石灰。如果石灰石的粒度存在着相差悬殊的现象，那么石灰石的中心部位就可能来不及分解，这样的情况下将石灰石卸出窑，都是有生烧石灰存在的。
生烧石灰只有经过进一步的分解，才能够与碳发生反应，进而生成电石，碳酸钙的分解是需要耗掉很多能量的，这些能量要通过对电的消耗来补充，这样在一定程度上便增加了电石的制造成本。与此同时，在生成的生烧石灰中，往往有一定二氧化碳成分，这就相当于把炉料的配比提高了，这非常不利于提高电石的质量，甚至会将电石炉料的秩序给打乱，因此，生烧石灰是坚决不能超过百分之五的。
与此同时，石灰石的生烧率与结晶有着非常密切的关系，如果石灰石密质，结晶是可以控制在百分之二左右的，同时生烧石灰也会减少。如果结晶质的石灰石质量差，那么生烧石灰的量要想控制在百分之二左右，生石灰很有可能就变成粉末了，同时还使成本增加。因此，要对石灰石严格把关，使其密度提高，粒度均一，进而降低电石的消耗。
3电石生产中石灰生烧的影响
电石生产中石灰生烧的影响主要体现在对电耗和焦耗的影响上，首先电石就是石灰和焦炭经过反映生成的，反应式如下：
CaO+3C=CaC2+CO-4.5×108焦耳
碳和生石灰是能够转成电石的重要成分，然而在电石的生产过程中，石灰石的粒度等因素使电石中还有一些还没有分解的石灰石，也就是我们说的生烧石灰。生烧石灰能够在电石炉内通过吸收热量来分解，然后释放出二氧化碳气体，当然，二氧化碳经过电石炽热的碳又被还原成一氧化碳，然后排出炉外。通常情况下，生烧石灰是不会在料面进行分解的，石灰石大致在892到921度之间进行分解，而电石炉内的温度能够达到两千五百度以上，所以生烧石灰中的碳酸钙是可以完全分解的，反映化学式为：
CaCO3=CaO+CO2-1.8×105焦耳
也就是说每一公斤二氧化碳就要消耗400000焦耳热量，大致相当于每一公斤二氧化碳消耗1.12千万时的电。经过分解得到的二氧化碳高高温度的炉内与碳发生反映，将二氧化碳还原成一氧化碳，实践证明，二氧化碳几乎被百分之百还原，化学反映方程式为：
CO2+C=2CO-1.7X105焦耳
也即是说每公斤二氧化碳能够消耗掉近3900000焦耳热量，大致相当于每公斤二氧化碳能够消耗掉1.09千瓦时电。假如炉面的温度达到了六百度，那么一氧化碳就能够放射出790000焦耳的热量，也就是0.22千瓦时的电能，经过合计，每公斤二氧化碳大致要消耗电能2.43千万时，也就相当于每公斤碳酸钙消耗1.07千万时的电能。与此同时，每公斤二氧化碳消耗0.273公斤的碳，也就是每公斤碳酸钙消耗0.12公斤碳。
4电石生产中生石灰的影响作用的讨论
也我国电石的生产现状为基础，假设每一吨电石就要消耗900公斤石灰，在焦炭中的含碳量为百分之八十四，生烧石灰量为未知数X，每一吨电石消耗的电能增加量为E，每一吨电石消耗的焦炭增加量为C。经过结果整理可以得到每一吨电石消耗的电能增加量为9.63倍的X，也就说明生烧石灰每增加百分之一，那么电耗就会增加9.63千瓦时；每一吨电石消耗的焦炭增加量为1.29倍的X，也就说明生烧石灰量每增加百分之一，那么电石的焦炭就会增加消耗1.26公斤。
由此可知，节约电石消耗的根本途径就是通过加强对电石生产过程的管理来降低石灰生烧。只有降低了石灰生烧，加大科学技术在其中的投入，企业才能够把电耗和焦耗降下来，提高电能和焦炭的使用效率，在同行业中居于领先地位，增加企业的经济效益，促进电石的生产。
5总结
随着电石生产的发展，生石灰在电石制造中的作用越来越突出，尤其是生烧石灰对电耗的影响。生石灰是电石制造的重要的原料，对电石成品的质量有着至关重要的作用，而且直接关系着电石生产的成本节约与电能消耗。因此，我们要不断加大科学技术在电石生产中的投入，加强电石生产的管理，不断分析研究电石生产中生石灰的影响作用，进而促进电石生产的发展。
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