电石炉出炉设备的设计探讨

吾买尔江·艾山

新疆圣雄电石有限公司，新疆 吐鲁番 838000

摘要：目前，电石行业发展迅速，在一定程度上提高了电石炉炉体的自动化水平和机械化水平，但相应的电石炉出料设备却没有实现同样的提高，在一定程度上制约了电石炉的稳定运行。因此，应该对电石炉出料设备的设计进行研究和探讨，以提高电石炉运行的可靠性和稳定性。

关键词：电石炉；出炉设备；设计

引言

通过分析电石炉前设备位置，如电石锅、炉车、轨道等在运行、结构、材料、环境等方面存在的故障率高、安全性能低的问题，并提出降低电石炉出料设备成本的改造，该方案采取电石炉出料设备单位时间内发生故障的概率作为碳化物，不违反或破坏用于反映结构安全水平的系数，创造了非常巨大的经济效益，满足了人民日益增长的物质需求。

1. 电石炉出炉设备的概述

电石炉的放料涵盖烧眼、开眼、引流、修眼、堵眼、炉舌除渣六个过程。过去，电石厂家大多采取人工操作完成出料作业。卸料作业时，用烧穿器人工烧孔修补，用钢筋排水，用泥球堵眼。操作细节大多凭主观判断，差异化操作大多数情况造成孔位向上，炉底不断上升，甚至损坏电石炉炉门或炉壁，甚至损坏炉体炉壁的砖衬。此外，环境温度高、烟量大、噪音大、亮度高，不利于操作人员的身体健康，存在很大的安全隐患。因此，电石行业急需一种新的出炉工艺来改变电石出炉的现状。

1.1 电石的生产工艺

电石主要由碳素材料和生石灰制成，两种材料按一定比例组合，在1900-2300摄氏度的高温下，经耐热和对电弧热反应得到电石。电石虽然是一种化工原料，但在电石生产过程中仍具备非常典型的冶金特性，反应后逐步形成的电石要及时排入电石炉出口。否则，一方面会发生相应的可逆反应，另一方面，反应生成的电石会长期堆积在电石炉熔池中，造成熔池电石向上移动，从而致使电极上抬，这将给实际操作带来严重困难，对电石炉的正常运行造成阻碍。

1.2 电石出炉工艺

在我国，电石出炉工艺较为广泛，传统的电石出炉工艺沿用至今。大多数任务需要人工干预才能完成。传统的硬质合金攻丝系统主要由烧穿系统和烧穿总线系统组成。还包括机组、窑前排烟系统、窑前升降轨道、窑前筛网、旋盖机、窑前小车、电石等。电石炉置于中间，电石在炉内反应生成。电石炉三个出料口，并均匀分布，每个出料口对应一个工作平台，供操作人员进行出钢作业。在每个工作平台前，用耐火砖屏蔽，以减少熔融电石对操作人员的热辐射。各排风口在窑前设有排烟口，电炉四周设有烟囱，排风口延伸至车间外并与除尘器相连。窑前轨道为双U型，轨道上放置装有电石罐的小车，轨道末端的绞车由钢丝绳牵引牵引。钢索由分布在炉子轨道上的磨辊引导。完整的放料过程是：第一，在电石从相应的炉口出料前，借助控制绞车拉动钢丝绳，将炉车和电石锅拉到炉口位置，使中心线电石锅出料时与炉口中心对齐，防止电石在同一平面内飞溅。第二，窑前操作人员关闭窑口，借助母线系统相应的触头断路器烧断，给烧嘴装置导通电流，烧嘴装置推动工位，促进达成烧嘴的及时开启。进入燃烧室燃烧前，打开燃烧室前燃烧室进风口对应的排烟系统风量开关阀，排烟系统开始工作。顺畅流动，拆下烧穿装置，合上触点断路器。第三，第一个电石锅装满电石后，控制卷扬机将第二个电石锅拉入炉内。当第二锅电石装满电石时，装上第三锅电石，将第三锅电石装入炉口并放好。依此类推，直至炉子操作完成。第四，熔融的电石出炉时，冷却时会凝固，阻碍电石的流动。有两种情况：一种是电石在炉口凝固，另一种是电石在炉舌凝固。第五，封口作业应在电石出料后进行。封孔作业有两种方法：方法一，操作人员选用封孔工具（如封孔铲、封孔推杆等）方法二。操作人员将封孔装置移至工作位置，启动并封孔关闭上气力输送装置，两种方法选用的介质不同。第一种方法选用的介质是姜黄，第二种方法选用的介质是细电石。第六，拉出电石锅，用手拉葫芦运到冷却车间。电石冷却约2小时后，电石外表面凝固。人工拉动锅耳，吊车将电石从电石锅中吊出至指定位置继续进行。第七，出口堵塞时，控制提升机将电石锅拉入冷却车间冷却。最后，关闭气流切换阀，就大功告成。

2. 出炉设备设计

电石炉出料设备的设计主要有两个问题。一方面，主要是解决作业精准度问题，切实做到作业由粗放型向精细化转变。另一方面，主要是为了能够有效降低劳动强度。相关工作人员要有效降低人工操作带来的相应安全隐患，要切实进一步提升生产质量和效率。电石炉出料设备主要由三部分组成：

2.1烧穿器

电石炉出料口一般分为炉眼和炉门两部分，炉眼主要分为内眼和外眼两部分。外眼通常由燃烧装置点燃，形状主要是内小外大的喇叭口形状。厂房地面应设计弧形轨道，烧穿装置应有水平和垂直方向的进给机构，并借助相应的齿轮传动。在实际操作过程中，应先启动水平进料机构，将燃烧器移至电石炉口，然后启动垂直进料相关机构，使燃烧器工作。

2.2出炉小车

在卸货平台上设计一条轨道，然后设计一个四轮移动卸货车，要在轨道上自由行驶。出料车支架上固定有气缸，气缸工作压力为0.6-0.7MPa，工作介质为压缩空气，气缸行程等于出料口到熔池的距离。气缸盖内有锥形心轴，用于夹紧直径为40-60mm的圆钢，气缸往复运动就能够完成炉孔钻孔工作。整个操作过程中，操作人员只需按下启动按钮，进一步减轻了劳动强度。

2.3堵炉眼机构

电石炉堵孔的机构也是由气压驱动，压缩空气的主压力为0.6-0.7MPa，在堵孔作业过程中，要将准备好的电石粉装入气囊中，打开压缩空气，使电石炉出口充满电石粉，每次作业所用时间不能超过一分钟，能有效提高工作质量和效率。而且在堵电石炉前，要将炉口周围的熔渣清除干净，使电石炉炉孔呈现内小外大的喇叭状，然后用相对干燥的泥浆将电石炉炉孔人工堵住。电石炉堵孔过程中，泥球要推到外孔最深处，并留有5-10cm的空隙。

结束语

我国电石生产起步较晚，电石生产设备十分简单，大部分工作靠手工完成，所以电石生产效率低，工人劳动条件差，并且存在安全隐患。因此，需要进一步提升作业精度，将粗放式作业方式转变为精细化作业方式，既节省了人力资源，消除了安全隐患，又消除了电石作业中的不稳定因素。

参考文献

[1]左宁心，屈阳，辛继群.自动出炉技术在电石行业的研究与应用[J].石化技术，2020，27（10）：82-83.

[2]马占玉.出炉机器人在出炉工艺中的应用[J].中国盐业，2020，22（12）：46-49.

[3]焦宏义，王志斐.电石炉电气参数测量技术应用实现全自动操作[J].仪器仪表用户，2020，27（8）：109-112.