炉料的配合可分为碳素材料的配合,石灰和碳素材料的配合两种。 一般生产中紧焦炭为主要碳素材料,往往还要配合一些无烟煤、石油焦之类的碳材,则其加入的比例称为碳材的配比。在此配合时,应考虑到功率发气量的高低,电极消耗量,碳材的来源和经济性,以及适合电极操作之比电阻等因素。其中以最后一项最为重要。因此,一般电石工厂在条件允许时,大多采用多种碳材,按下列比例配合: (1)焦炭50%;石油焦20%;无烟煤30%。 (2)焦炭70%;石油焦30%。 炉料的配合也就是将石灰与碳材按一定比例混合好,准备送往电石炉。通常以100公斤石灰配合多少公斤碳材量来表示。 电石生成反应: CaO + 3C →CaC2 + CO 氧化钙 碳 → 碳化钙 一氧化碳 分子量 56 3×12 64 纯度 100% 100% 100% 按照上式计算,理论上制得一吨纯电石需要消耗氧化钙(CaO)875公斤和纯碳(C)563公斤。 计算方法: 1000公斤纯电石所需要的纯氧化钙=1000/64×56=875公斤 1000公斤纯电石所需要的纯碳=1000/64×36=563公斤 纯炉料配比=563/875×100=64.3 上式说明生产纯电石的炉料配比是纯石灰100公斤需要纯碳64.3公斤。实际上,工业电石炉不可能采用纯原料,也不能生产纯电石。因此,在工厂中计算炉料配比的方法就必须考虑原料中的杂质含量,以及在生产过程中物料的损失数量等因素。下列计算公式是我国电石生产者通过较长时间的生产实践,积累起来的经验公式。 已知:碳的原子量为12,3C=3×12=36 氧化钙的分子量为56 碳化钙的分子量为64 将碳、氧化钙和碳化钙的分子量代入,则得到 式中:A――生石灰中所含的氧化钙(CaO%); B――电石成份(CaC2%); C――碳材中所含的固定碳(C%); D――电石中游离氧化钙的重量(公斤); E――投炉生石灰的损失量(公斤); F――投炉碳材的损失量(公斤)。 上式的配比计算为碳素材料中无水份的配比,称为干基配比。 实际上,有一些电石工厂的碳材未经过干燥过程,其中含有一部分水份,所以还要把这个因素算进去。 举例计算:现在我们需要生产305升/公斤发气量的电石,求炉料配比是多少? 从书末附表中可查到:305升/公斤的电石即含CaC2为80.4%。 即 B=0.8 已知:生石灰含氧化钙(CaO)为92%,A=0.92 焦炭中含固定碳84%, C=0.84 游离石灰(CaO)14%, D=14 生石灰的投炉损失为 E=7 焦炭的投炉损失为 F=4 代入公式(2) 上式是:100份生石灰需用无水焦炭59.3份 即是: 生石灰∶焦碳=100∶59.3 又设: 焦炭水份含量为1% 代入(3)式 上式告诉我们当焦炭水份含量为1%时,应该使用的实际配比是生石灰∶焦炭=100∶59.9。
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