40 500 kVA電石爐達標達產(chǎn)的措施

李世強，曾憲軍

(陜西北元化工集團股份有限公司，陜西 神木 719319)

1 前言

陜西北元化工集團股份有限公司(以下簡稱“公司”)有50萬t電石生產(chǎn)裝置，其中有4臺40 500 kVA密閉電石爐，原設計日產(chǎn)電石220 t，年產(chǎn)72 600 t，有功功率32 000 kVA，電石發(fā)氣量295 L/kg，工藝電耗3 250 kW·h。設計電石爐幾何參數(shù)：爐膛內(nèi)徑10 000 mm，電極直徑1 400 mm，極心圓3 900 mm。自2014年投運以來，4臺電石爐運行很不穩(wěn)定，電石爐負荷升不起來，導電接觸元件易燒毀，單爐日產(chǎn)電石在200 t，年產(chǎn)量最高6.5 萬t，達不到設計能力。2016年對1#、2#電石爐進行了一系列技術改造，并加強了工藝、質量管理。

2 對電石爐電極系統(tǒng)改造

(1)調整電極柱下部導電銅管的分布，將變壓器出線端電流較大的出線端子及較短的導電銅管與極心圓外側接觸原件相連；將變壓器出線端電流較小的出線端子及較長的導電銅管與極心圓內(nèi)側接觸原件相連。克服由于各電極間電荷相互吸引，而使電極上靠近電流中心區(qū)電流偏大的現(xiàn)象，均衡各接觸原件間電流的分布，從而降低電極上接觸原件的最大電流，避免電流大的接觸元件燒毀。

(2)接觸元件在原長度630 mm上增加100 mm，增大其導電面積，減小電流密度；接觸原件由原來的4組碟簧夾緊裝置增加為5組碟簧夾緊裝置。

(3)接觸元件加長100 mm，為保證電極升降時電極把持器位置不變，電極柱下部銅管縮短100 mm。

(4)電極底環(huán)由鑄造結構改為整體鍛造結構，增加底環(huán)材質的致密性，從而提高底環(huán)的使用壽命；同時調整底環(huán)循環(huán)水進出口的位置，將底環(huán)吊掛位置與循環(huán)水進出口的位置隔離開，使底環(huán)更便于安裝及檢修，同時增大通水量，增強絕緣效果。

(5)調整電極柱下部水冷護屏的水道布置形式及受力結構，增加水冷護屏不銹鋼板的厚度，徹底改變水冷護屏絕緣易失效的問題，提高其使用壽命。

3 加強原料質量管理

3.1 對白灰質量的管理

(1)公司擁有3臺產(chǎn)能50萬t的麥爾茲白灰窯。通過加強白灰窯工藝管理，白灰生過燒由過去的15 %下降到8 %以內(nèi)，同時對不合格的出爐白灰及時外排另行處理。

(2)嚴格控制進場石灰石質量，CaO≥52%，MgO≤1%，粒度控制在40 mm～70 mm，合格率達到90%以上，做到車車取樣化驗。通過對礦山的考察，取樣分析來確定礦點，選擇破碎篩分裝置先進，信譽好的供貨商合作。

(3)建設了兩座1 800 t儲量的混凝土白灰筒倉庫，解決了棚儲帶來的風化和環(huán)保問題，通過出窯白灰交替入兩個庫，多點出庫的運行方式，達到預均化目的，為電石爐配料的準確率打下良好基礎。

3.2 對蘭炭的質量管理

(1)以選擇發(fā)熱量高、灰分低、揮發(fā)分高、無矸石、粒度均勻、含面料少、出油多、干餾后蘭炭機械強度高、價格合適的原煤為宗旨。對不同品質的原煤，分開堆放搭配入爐。嚴格進場煤的化驗，確保煤質的質量。

(2)公司擁有3臺總產(chǎn)能60 萬t的焦化爐。這兩年對原水澇焦工藝，進行了干法熄焦和自動化改造，取得了很好的效果。停用了烘干濕蘭炭裝置，節(jié)約了煤氣消耗，而且蘭炭水分由原來的20 %降到13 %以下，對下游的篩分和烘干創(chuàng)造了有利條件。隨著自動化升級改造和工藝管理加強，蘭炭的質量、穩(wěn)定性、均勻性有了很大的提高。

(3)蘭炭烘干原采用臥式窯，產(chǎn)量低，破損率大，粒度偏小。2017年上了一臺日產(chǎn)20 t的碳材立式烘干機，粒度達到很好的控制，破損率由15%降到5%以下，取得明顯降本增效作用，對電石爐的安全穩(wěn)定運行創(chuàng)造了很好的條件。

4 加強電石爐工藝管理

4.1 提高混合料的配料合格率

影響配料合格率因素與計量秤準確度、物料化學成分的波動(包括鈣、碳、水分，白灰生過燒)、人員操作技能和責任心有直接的關系。如何通過配料來提高混合料入爐合格率，是需要重點研究的對象。目前行業(yè)普遍做法是通過出爐電石發(fā)氣量，原料成分變化來調整配料比例，往往不能及時指導生產(chǎn)，很難有效控制爐況的穩(wěn)定性和電石質量。通過在配料站設置質量控制點，增加質量控制指標，定時取樣測定混合料氧化鈣值，及時通知電爐中控配料人員，適時調整秤體給料量，另外配料合格率與相關人員工資績效掛鉤，就能更好地提高操作人員的責任心和技能，配料合格率的提高，對電石爐的經(jīng)濟運行和電石質量都會起到積極的作用。

4.2 加強電石爐操作管理

在電石爐操作中要穩(wěn)定爐況，保持高爐溫高配比，杜絕摻入副石灰和拉爐作業(yè)。加強電極管理，做到電極軟硬合適，入爐工作長度穩(wěn)定，電極弧消耗正常。穩(wěn)定配料比例，切忌配料大幅波動。根據(jù)爐況及時調整電極流壓比，使各項電石爐運行參數(shù)處于最佳狀態(tài)。保持按時出爐，速開速堵，爐前取樣不挑不揀，要有代表性。定時清理料面結塊，提高爐料電阻。密切關注爐壓、氫、氧、一氧化碳含量變化，確保安全運行。做到計劃檢修，及時處理漏水隱患，確保設備完好率在95%以上穩(wěn)定運行。

5 結語

通過電石爐技術改造和加強生產(chǎn)工藝管理，1#、2#電石爐運行穩(wěn)定，實現(xiàn)了40 500 kVA的達標達產(chǎn)，改造前后1#、2#電石爐生產(chǎn)運行情況見表1。

表1 改造前后1#、2#電石爐生產(chǎn)運行情況Tab.1 Production and operation of No.1 and No.2 calcium carbide furnaces before and after transformation

由于白灰生過燒高于設計指標，所以電耗和發(fā)氣量略低于設計值?？傊?，各項經(jīng)濟指標取得了明顯成績，達到了設計產(chǎn)能要求。