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电石炉生产是一个多变量、非线性、强耦合、时变及随机干扰性较强的复杂过程。其中出炉的过程是相当重要的一个过程。 工艺原理 电能由变压器和导电系统经自焙电极输入炉内，石灰和碳素原料在电阻电弧产生的高温(2000～2200℃)下转变成电石。冶炼好的电石每隔一小时左右从炉口出炉一次。生成电石需要大量的热来完成。热量的来源就是靠输入的电能转换和炉内碳材的燃烧，所以电炉内的温度在某种程度上决定了电石的质量和产量。同时它也是一个可逆反应，这就是我们不能总把电石长时间留在电石炉内的原因。 平衡操作 进出平衡就是指电石生成量与出炉量的平衡，它们对电极位置和炉内温度起着相当重要的作用。在电石生产过程中，如果对炉子管理不当，往往导致炉子操作情况失常。一会儿出不来电石，一会儿又出得过多，造成加料量和出炉量不平衡。只有当加料量和出炉量达到平衡时，电石炉就好操作了。密闭电石炉是自动连续加料的，炉料靠自重自由下落，但会出现粘料结壳阻碍均匀布料、外三角形成溶洞，而熔洞内无法补料，发生进出不平衡。 生产高质优产的电石，电炉运行必须环绕高炉温进行，如果违背了高炉温，则达不到预期效果。而加料量和出炉量不平衡是违背高炉温的原则的，它不仅造成电炉变为低炉温，而且会使电极波动不稳定。需要我们关注的是：电极的不稳定，直接造成生料进入已治练好的液体电石中使电石变稠，进一步增加出炉难度、损失大量热能使电极位置更高，被迫减少炉料投入，使炉内所有炉料变红产生支路电流恶化炉况。 电流由变压器输出通过导电线路输入电极，至炉膛内一定位置产生电弧，发生热能熔化炉料反应生成电石。一般来说，电极的位置适当，熔池温度就高。而电极位置太高，热量散失多，炉温就下降。通常电极在炉内有三种情况： （1）电极与炉底太近，则电极周围的坩埚壳吃料口小，炉料不易进去，这样热效率就低了。同时反应区的一氧化碳不易排出，易引出喷料带出热量。所以我们在强调电极入炉的时候并不是指强行使电极深入，那样的结果是拔苗助长。我们的电石炉已经生产半年有余，我们的操作工多次发生这样的错误。 （2）电极与炉底距离适当，炉料可以经过一定的预热熔融等过程，热量得到充分利用，可达到高炉温、高产的目的。在这个时候我们又会犯错误，那就是高度的放松。这样的炉况给我们一个“爽”的感觉，我们一般会犯以下几个错误： （3）电极与炉底距离过大，硬壳延长到近于炉底，出炉时炉眼很难打开，同时料面与电极端的距离又短，炉料的预热不够，还有大量生料落入熔池，电极伸入炉内很浅，因而热损失大。此时，我们要检查原料、出炉量，在很多时候需要将炉眼内生料带出甚至干烧。如果发生这种情况说明炉子工况已经很坏。 从上面三种情况可以看出，电极控制在适当的位置是十分重要的。我们平时操作时，若发现电极位置高了，就要设法让电极插下去。又若发现电极位置过深了，也要设法把电极位置纠正。 当炉内的电石生成过多时，电石液位上升，其电石液体的沸腾必使电流波动，使电极位置难以稳定。如果出炉时，把电石全部掏空，就会使炉温降低，此时电极钻得很深。炉温低的电石炉，电极的波动频繁而剧烈，造成操作上的困难，有时往往下一炉出不来或三相不通。此刻，电极的位置则比原来的还要高得多。 如果电极位置经常插得过深，出来的电石质量不好，我们可以适当增加一些配比，提高炉温，使电极保持适当的位置。 连续反应的电炉的料层结构大致分四个方面： 1冷料和热料;2沾结料;3半成品4液体电石。 当多加了副石灰，出现出炉过多的现象以后，料层结构则被破坏了，炉温亦下降，因此，副石灰必须控制。 反之，电炉连续几炉出不好，出炉时发黏，用圆钢捅也无法捅出电石时，电极位置也会上升。电极在高位置的时间长了，也要降低炉内温度，此时，适当降低一些配比，调整炉内积存电石的质量，使电石易于流出。电石出来后，为了稳定电极，提高炉温，可适当延长一些熔炼时间。为了保持电石质量平衡，出炉量一定要控制。 正常操作投料量的多少，应当根据炉子的容量进行计算，如果正常操作投料过少，我们就不要过于带扦子以免破坏结构。 从上述看来，告诉我们以下规律：出炉量与投料量一定要控制。当控制时，电极位置稳定，炉温也高。如控制不适当时，则电极位置不稳定，炉温提不高。养护电炉所能采取的方法是及时定期沉炉、扩大熔池、消除炉内积灰和溶洞、使保护层不被破坏，达到物料投入和产出平衡;电力平衡;使生产平衡。经常使用高配比来保证高炉温生产出高质量电石，在必要的时候电力和原料的短期大量补充是完成养护工作的必要手段。 总之，连续的低电耗生产是不可能的，从理论上讲，原料做不到连续不变化;操作者思路和手法不是相同的;生产中反应速度也是变化的;连电网供电也在变化。正是这些变化的因素，导致我们在电石生产中要随时调整操作、调整工况、该养护的时候一定要养护，该高产的时候一定要高产。如果长期连续的使用低配比，生产低质量产品是可以保证连续低单耗的，但是，若非使用纯氧化钙和纯固定碳碳材来生产(实验室才可)，那么由于炉内温度低原料中杂质沉积所带来的短命电炉就在所难免了。 出炉操作 （1）圆钢捅入炉内，感觉炉风很疏松，圆钢上粘有较厚的电石时，说明炉温高，电石质量高，炉内畅通。 （2）炉内疏松，而圆钢粘电石较薄，说明电石质量不太高，但炉内还是畅通的。 （3）如果炉内坚硬，甚至夹住圆钢上粘的电石较薄或夹杂生料，说明炉温低，炉内不畅通，有塌料现象。 （4）圆钢捅不到深处，说明炉内产生隔墙，这种隔墙可能是生料夹杂电石而凝结在炉底，或其他杂质黏结在炉底。 （5）炉眼捅不进，但可从上面捅进去，俗称打吊眼，说明炉底温度低或积渣多。有时也可能由于炉眼烧得不好而引起。 从以上情况可以看出，要想把生产搞好，除了炉上正确掌握操作外，出炉操作也是很重要的。例如炉眼烧得不好，打不开炉眼，找不到正炉眼，有时候把炉眼里口烧得很大，不好堵眼等等。都会导致出炉不正常，特别是在密闭电石炉上，如果炉子出得不好，导致炉不畅通或局部积存电石过多，最后会出现翻电石现象，而密闭炉又最怕翻电石。所以要间隔相当长的时间才出一次炉。 加强对出炉的管理还包括对出炉设备的日常维护上面，出炉设备若是没有维护好，会严重影响出炉从来导致生产的不稳定。电石炉出炉轨道的定期修整，出炉小车的定期维修可以有效的避免小车掉道及电极流地对出炉带来的影响。 通常出炉时间应该依照电石炉的容量来决定。 总结：出炉操作是电石生产的一个重要环节，它的操作好与坏直接关系到整个生产的稳定。加强对出炉各个环节的管理与监控才能真正做到稳定生产! 作者单位：神木能源发展有限公司安全环保部
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