密闭电石炉实践探讨.doc

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密闭电石炉实践探讨 青海东胜化工有限公司总经理 孙万军 随着石油资源的紧缺和价格的上升,乙炔化工在我国的工业越来越重要,特别是近些年来,电石法PVC产品带动了电石工业突飞猛进的发展,由过去单台炉1-2万吨/年产量发展到现今单台5万吨/年以上产量,从电石炉容量和炉型上,都以行业准入条件为依据。现国内普遍发展的密闭炉基本上是挪威Elkem组合式把持器电石炉,容量一般为25500KVA-30000KVA。现很多厂家的电石炉都由开放式或半密闭型改造成密闭型,生产效果不尽理想,只是感到不如开放式电石炉好操作,运行效果及经济指标也不理想,我想归根结底的问题是近些年来,我们一直使用挪威Elkem公司提出的参数和设计,在装置上没有根本的改变,没有真正地将国外先进技术与我国各地区原材料相结合起来,下面我就密闭炉各方面的情况和大家共同交流探讨。 一、Elkem炉的基本状况和设计缺陷 在1987年,国家为了提高国内电石行业整体装置技术水平,花掉1400万美元,由原化工部、机械部共同引进了挪威Elkem公司的7台(含下花园自行引进的一台,花300万美元)25500KVA密闭电石炉关键技术和设备,配套的有炉气干法净化系统,德国维马斯特公司的套筒式气烧石灰窑(同时还有原贵州有机化工厂自行引进的意大利氟尔卡斯气烧石灰窑)。河北下花园电石厂在1991年9月6日摔先投产,至今已有16年历程,在90-92年,浙江巨化公司电石厂、青海电化厂也相继引进了电石炉、气烧窑。 当时引进关键技术五项①密闭电石炉及其组合式把持器;②炉气干法净化;③空心电极;④计算机自动控制;⑤气烧石灰窑;在当时堪称电石行业的“五朵金花”。通过实践,密闭电石炉及组合式把持器技术;计算机自动控制;气烧石灰窑基本上是引进成功,但是炉体参数上设计存在问题较大,其中炉气干法净化、空心电极技术是一个极不成熟的技术,浪费了我国大量的财力、物力、人力资源。 Elkem炉设计缺陷 ①电石炉本体 几何参数设计不合理。Elkem公司是以生产铁合金为主的公司,设计电石炉参数颇受铁合金因素的影响,对电石生产不尽适应,其25500KVA的电炉几何参数与我国传统的30000KVA电石炉参数基本接近,下表是我国传统电石炉的参数与Elkem炉的比较: 炉型参数比较: 参数 Elkem 25500KVA炉 我国传统炉 25500KVA炉 30000KVA炉 电极直径 1250mm 1170mm 1250mm 圆心圆直径 3580mm 3160mm 3380mm 炉膛内径 7800mm 7110mm 7590mm 炉膛深度 2700mm 2690mm 2880mm 从上表可以看出,Elkem炉的几何参数与我国传统的电石炉参数有相似处也有差别处。 大家都知道,电石炉几何参数的基本参数是电极直径和电极圆心圆直径,Elkem炉圆心圆直径较我国传统的电石炉圆心圆直径大的多。实践证明,Elkem炉由于圆心圆直径过大,经常造成三相电极熔池不通,特别是在开炉阶段,低负荷阶段,造成经常性翻电石,致使炉况恶化。解决上述矛盾有两点,一是增加容量负荷;二是缩小同心圆直径,经实践若将Elkem25500KVA电石炉配三台3×10000KVA电炉单相变压器,炉膛深度增加200-300mm,炉内径由单层耐火砖改为双层耐火砖,炉壳外径增至9100mm,其电石炉参数才较为理想。 ②下料嘴短 国内有许多厂家认为ELkem炉的炉盖高度太低,只有945mm,而国内相近电炉高度一般为1400—1500mm,Elkem炉炉盖与电炉料层距离过近,甚至直接接触,加剧炉盖的烧损,尤其是焦炭水份提高,石灰粉化,粉沫增多,炉内积尘更为严重,这样常常造成炉内空间不足,炉压波动较大,给炉气排放及炉气净化带来一系列问题。介于上述原因,许多厂家在设计过程中纷纷要求设计院加高炉盖,现国内Elkem炉炉盖高度由945mm增加到1200-1400mm,认为能解决炉压问题。 实际上增加炉盖高度是解决不了上述问题的,只能造成电极底部环易损坏等一系列的问题。因为炉盖与料层的空间是由下料嘴的高度控制的。试想下料嘴很短或烧损严重,炉盖再高,其料层也是高的,和炉盖之间无空间,炉压仍无法控制。所以说原Elkem炉盖高度945mm是合理的。但下料嘴长度后由原来的850mm增至1050mm,炉内空间是足够的。 关于下料嘴的材质选用铸钢的足以。有些厂家采取选用通水下料嘴, 不能苟同。其原因如下:⑴选用通水下料柱造成漏水点增多,特别是下料嘴一般布置在熔池周边,极易发生爆炸事故。⑵料面温度和炉况是决定下料嘴寿命的主要因素,如果电极深入很好,炉况很好,料面温度则低于800℃,铸钢下料嘴足可以胜任。⑶若是电极上抬炉况不好,即便通水下料嘴也要被烧损,并大量漏水形成很大的安全隐患。

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