電石法生產(chǎn)乙炔破碎設(shè)備的應(yīng)用及維護(hù)

趙振宇，楊青青

(河南能源化工集團(tuán) 鶴壁煤化工有限公司，河南 鶴壁 458000)

1 電石法生產(chǎn)乙炔工藝概述

1.1 生產(chǎn)原理

運(yùn)用水與電石能夠在容器當(dāng)中發(fā)生水解反應(yīng)，形成乙炔氣體。該過(guò)程實(shí)際上是一種放熱反應(yīng)，其主要的化學(xué)方式為：

CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑。

1.2 生產(chǎn)工藝

通過(guò)顎式破碎機(jī)把電石研制成電石塊，顆粒細(xì)度通常在 50～80 mm 范圍中。利用皮帶把該部分電石塊輸送至電石料倉(cāng)庫(kù)中，經(jīng)過(guò)振動(dòng)集料裝置漸漸的從倉(cāng)庫(kù)底部位置抖動(dòng)，接著經(jīng)過(guò)皮帶輸送機(jī)送至對(duì)電石進(jìn)行加料的固定漏斗當(dāng)中。技術(shù)人員將第一加料閥門打開時(shí)，將電石放在已經(jīng)置換過(guò)氮?dú)獾碾娛谝患恿蟽?chǔ)存漏斗中，并把上面的加料閥門閉合。然后開啟下方的加料閥門，將電石放置在第二加料儲(chǔ)藏漏斗中，并與氣柜關(guān)聯(lián)起來(lái)。由電磁振蕩加料裝置自動(dòng)把電石合理的放入乙炔氣體發(fā)生裝置中。在該環(huán)節(jié)中，電石會(huì)因?yàn)樗舛纬蒀2H2(濕氣)，該部分氣體會(huì)從產(chǎn)生地的頂端漸漸的逸出，進(jìn)而進(jìn)入到洗泥塔當(dāng)中，然后在洗泥結(jié)束之后進(jìn)入冷卻塔氣柜中。C2H2在冷卻完成后利用壓縮裝置進(jìn)行加壓處理，接著氣體會(huì)進(jìn)入到兩個(gè)串聯(lián)的清潔塔當(dāng)中，直接接觸NaClO溶液。在此期間會(huì)把氣體中的磷、硫等雜質(zhì)消除掉，與中和塔當(dāng)中的堿液發(fā)生中和反應(yīng)之后，最終流入VCM儀器中備用。

2 電石法制乙炔設(shè)備易產(chǎn)生的問(wèn)題

2.1 電動(dòng)葫蘆的事故

在發(fā)生器中添加用料時(shí)，需要和電葫蘆之間產(chǎn)生密切的關(guān)聯(lián)。在平時(shí)的生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)監(jiān)控顯示的畫面，有關(guān)施工人員還能根據(jù)電動(dòng)葫蘆的升降程度展開手動(dòng)管控，利用該種形式可以較好的滿足加料的目的。然而，因?yàn)榘l(fā)生裝置的加料罐與底部存在一定的間隔，因此在實(shí)際的操作過(guò)程中，需要進(jìn)行長(zhǎng)期的手動(dòng)處理。因?yàn)椴僮鞯念l率較高，會(huì)增加一定的工作量，操作人員長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行手動(dòng)處理都會(huì)非常疲憊，容易在工作期間產(chǎn)生失誤。尤其是在電動(dòng)葫蘆的吊料斗上升到最終目的時(shí)候，還會(huì)由于操作方式的不合理造成鋼絲繩絞斷的情況，從而出現(xiàn)墜落事故，不但會(huì)妨礙到運(yùn)料車的行駛，還會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)葫蘆的報(bào)廢。

2.2 泵線、管線在發(fā)生器中的堵塞問(wèn)題

泵線與管線在發(fā)生器溢流過(guò)程中常常會(huì)發(fā)生堵塞情況，甚至還會(huì)使得生產(chǎn)工作不能順利進(jìn)行。管道與泵線的功能都是傳送殘?jiān)o發(fā)生器。要是輸送的管道太長(zhǎng)，電石的殘?jiān)蜁?huì)在沉淀期間堵塞管道，還會(huì)使得備用泵不能成功使用。在該背景下要是清理堵塞的東西，就具有一定的困難。

3 電石法制乙炔生產(chǎn)工藝的改進(jìn)

3.1 發(fā)生器加料環(huán)節(jié)的改進(jìn)方案

該方案能夠憑借PLC自動(dòng)控制的方式優(yōu)化以往的電動(dòng)葫蘆手動(dòng)操作方式。在運(yùn)用該技術(shù)時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速就成了電動(dòng)葫蘆使用期間十分關(guān)鍵的程序時(shí)間修改參考依據(jù)。按照編制科學(xué)的程序步驟，能夠滿足對(duì)各種型號(hào)的電動(dòng)葫蘆進(jìn)行控制。在上升過(guò)程中的電動(dòng)葫蘆，聯(lián)通開關(guān)后，PLC裝置的運(yùn)行肯定會(huì)給出一些導(dǎo)通輸出進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。于是在通電過(guò)程中就會(huì)影響到電動(dòng)葫蘆的線圈。在此條件下，吊料斗由于電動(dòng)葫蘆的運(yùn)行出現(xiàn)上升的趨勢(shì)。在升起到一定的地點(diǎn)時(shí)，就會(huì)自動(dòng)閉合PLC的輸出部分，從而使得電動(dòng)葫蘆自動(dòng)停止。在對(duì)PLC的合理使用之后，就可以在加料期間，合理有效的處理好電動(dòng)葫蘆的故障報(bào)廢與鋼絲繩絞斷的問(wèn)題。

3.2 乙炔發(fā)生器的改進(jìn)方案

該方案能夠取消管線與泵的使用，其中還包括了渣漿泵、溢流緩沖罐等。利用對(duì)U型彎與槽式溢流的合理使用，能夠?qū)υ纫缌鬟^(guò)程中頻繁發(fā)生的堵塞現(xiàn)象與難清理問(wèn)題做出優(yōu)化。排渣池在接受處理發(fā)生器底部的殘?jiān)?，?dāng)中的篩網(wǎng)能夠有效的隔離排渣池當(dāng)中的物質(zhì)，通過(guò)篩網(wǎng)操作之后，渣漿也會(huì)被轉(zhuǎn)入到溢流槽當(dāng)中。在該過(guò)程中能夠在液下泵出口位置強(qiáng)化對(duì)垂直管道的使用，利用這種形式把停泵更合理的使用在返回池中，因此該種方式也能處理好之前管道或泵線中的堵塞現(xiàn)象。要想確保液面在發(fā)生器當(dāng)中的平穩(wěn)程度不被干擾，在處理發(fā)生器的液位過(guò)程中也能根據(jù)閥門的尺寸展開控制或者調(diào)節(jié)。

4 破碎設(shè)備的應(yīng)用

4.1 齒輥破碎機(jī)的應(yīng)用

在電石法生產(chǎn)乙炔的技術(shù)過(guò)程中，齒輥破碎機(jī)通常運(yùn)用于把冷卻好的直徑大約有 1 m 左右的整個(gè)電石擊破，給后期需要再次破碎達(dá)到的 250 mm 粒度標(biāo)準(zhǔn)的電石做準(zhǔn)備。由于電石的物理性質(zhì)中具有較大的密度與硬度，再加上電石當(dāng)中無(wú)法規(guī)避的含有一定的硅鐵，使得破碎設(shè)備的擊破困難性更大，所以在應(yīng)用期間需要重點(diǎn)關(guān)注皮帶在動(dòng)輪的速度檢測(cè)和連鎖保護(hù)。只要兩個(gè)齒輥當(dāng)中的任何一個(gè)，在設(shè)置動(dòng)輪轉(zhuǎn)速時(shí)比規(guī)定的要小，其連鎖保護(hù)就會(huì)發(fā)揮作用，使得設(shè)備立即跳停，并且停止機(jī)器的喂料裝置。并且由于齒輥破碎機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的震動(dòng)，加之主軸輪上的皮帶安裝了測(cè)速探頭，非常容易造成損壞，或者常常會(huì)發(fā)生測(cè)速感應(yīng)裝置效果不佳的情況。在對(duì)齒輥破碎機(jī)進(jìn)行優(yōu)化改造時(shí)，在主軸的皮帶輪的中心位置安裝了對(duì)速度進(jìn)行感知的傳感設(shè)備，可以快速的處理這種問(wèn)題。另外，還應(yīng)該對(duì)該種破碎機(jī)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注的就是：其一，保證張緊齒輥的液壓裝置安全可靠，可以讓齒輥一直處于柔性張緊應(yīng)力當(dāng)中；其二，要是溫度不夠高就啟動(dòng)了設(shè)備須先將加熱裝置開啟后再將潤(rùn)滑油加入到加熱減速機(jī)中。

4.2 顎板式破碎機(jī)的應(yīng)用

不管是傳統(tǒng)的濕法乙炔，還是干法乙炔，都應(yīng)該將電石擊碎到大約 50 mm。由于電石具有一定程度的硬度，顎板式破碎機(jī)漸漸的對(duì)電石破碎發(fā)揮了非常關(guān)鍵的作用。當(dāng)前我國(guó)的各大廠家進(jìn)行的電石破碎手段依舊還是憑借顎板式破碎機(jī)來(lái)達(dá)到目的。然而由于其動(dòng)顎板的運(yùn)動(dòng)軌跡為上下活動(dòng)的橢圓形，并且電石具有較高的硬度、鐵占比較多，以至于造成頂部緊動(dòng)顎板的肘部出現(xiàn)嚴(yán)重的耗損，常常會(huì)發(fā)生肘板斷裂的現(xiàn)象。所以在使用過(guò)程中需要重點(diǎn)關(guān)注破碎機(jī)的組成材質(zhì)，選用質(zhì)量更好的肘板，才會(huì)降低肘板斷裂事故的出現(xiàn)機(jī)率，并且還應(yīng)該對(duì)顎板式破碎機(jī)啟動(dòng)之前進(jìn)行除鐵操作。

4.3 錘式破碎機(jī)的應(yīng)用

當(dāng)前背景條件下，干法乙炔早就代替了濕法乙炔的生產(chǎn)工藝，并變成了一種無(wú)可規(guī)避的趨勢(shì)。在干法乙炔取得了逐漸成熟的發(fā)展時(shí)，由于其用到直徑在3～5 mm 以下的細(xì)顆粒電石，從而增加了錘式破碎機(jī)對(duì)電石擊破的作用。當(dāng)前各種類型的錘式破碎機(jī)的重點(diǎn)作用為把電石擊破成細(xì)顆粒的電石，在使用期間需要關(guān)注破碎機(jī)當(dāng)中的錘頭與錘柄部分，特別是仔細(xì)檢測(cè)是否有鐵進(jìn)入。并且由于錘式破碎機(jī)更加密閉，同時(shí)內(nèi)部錘頭的運(yùn)轉(zhuǎn)速度較快會(huì)與電石發(fā)生碰撞而出現(xiàn)火花，因此務(wù)必給錘式破碎機(jī)當(dāng)中進(jìn)行氮?dú)獗Ｗo(hù)。還應(yīng)該防止過(guò)于潮濕的電石到達(dá)內(nèi)部，避免潮濕的電石將水份帶入形成乙炔，導(dǎo)致乙炔集中爆炸性的事件。

5 破碎設(shè)備的維護(hù)

在維護(hù)齒輥破碎機(jī)時(shí)，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注其運(yùn)行期間。將其自帶的固體甘油潤(rùn)滑設(shè)備或齒輥兩旁的軸承進(jìn)行定期的檢測(cè)，還需要查看齒輥破碎設(shè)備當(dāng)中的齒輥磨損程度，一旦產(chǎn)生個(gè)別損耗嚴(yán)重的現(xiàn)象就需要運(yùn)用堆焊來(lái)修復(fù)。除此之外，由于齒輥破碎機(jī)通常采用的 10 kV 的高壓，需要對(duì)高壓進(jìn)行維護(hù)。

在使用顎板式破碎機(jī)時(shí)，需要重點(diǎn)關(guān)注顎板的彈簧松緊零部件，禁止過(guò)于緊繃。特別是，在將雙彈簧拉緊的顎板式破碎當(dāng)中，更應(yīng)該重視雙彈簧的平衡性，并且還需要按照破碎機(jī)的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。要是顎板式破碎機(jī)的肘板磨損程度較深無(wú)法達(dá)到出料粒度的標(biāo)準(zhǔn)，就需要將設(shè)備顎板下部的調(diào)整墊板加高。同時(shí)應(yīng)避免一次性增加得太多，以至于破碎機(jī)在停止運(yùn)行的情況下由于靜顎板底部的寬度不夠而加大制造期間的肘板負(fù)荷。

在使用錘式破碎機(jī)時(shí)，需要重點(diǎn)關(guān)注破碎反擊壁和錘頭之間的距離，不得離得太近，需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整以達(dá)到保護(hù)錘頭工作期限的目的；定時(shí)查看錘頭的磨損程度，避免錘頭下落到破碎機(jī)當(dāng)中而損壞其它的零件。在進(jìn)行大修時(shí)，能夠?qū)﹀N頭的方向進(jìn)行倒換，并增加其使用時(shí)長(zhǎng)。對(duì)于能夠進(jìn)行正反轉(zhuǎn)動(dòng)的錘式破碎機(jī)，就需要生產(chǎn)過(guò)程中限制其倒向運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)長(zhǎng)。

總的來(lái)說(shuō)，電石破碎時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大量的粉塵，全部的破碎裝置都需要進(jìn)行潤(rùn)滑，以防塵。防止粉塵掉落到破碎設(shè)備的潤(rùn)滑處導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障，并且破碎過(guò)程中應(yīng)該對(duì)設(shè)備自帶的油管、電氣裝置線纜提供保障，避免破碎時(shí)的設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)造成其磨損或者飛出的電石將設(shè)備砸壞。在具體的運(yùn)用期間，需要按照所在區(qū)域的溫度，恰當(dāng)?shù)牟捎孟∮瓦M(jìn)行潤(rùn)滑，并考慮到溫度與加熱裝置的運(yùn)用。同時(shí)，在對(duì)固體潤(rùn)滑處運(yùn)行之前，需要對(duì)加熱器的運(yùn)用進(jìn)行分析。最終，在維護(hù)破碎機(jī)的運(yùn)行時(shí)，應(yīng)該根據(jù)大規(guī)模設(shè)備的基本操作方式去進(jìn)行電氣監(jiān)測(cè)元件，通過(guò)自控連鎖，對(duì)破碎設(shè)備的關(guān)鍵零部件進(jìn)行保護(hù)。

6 結(jié)語(yǔ)

由于聚氯乙烯行業(yè)又恢復(fù)了行業(yè)經(jīng)濟(jì)，使得電石法生產(chǎn)乙炔也取得了大眾的重視。破碎設(shè)備是通過(guò)電石法生產(chǎn)乙炔的整個(gè)技術(shù)流程中必不可少的裝置，也隨之取得了快速的進(jìn)步。在后期的發(fā)展過(guò)程中，希望業(yè)內(nèi)人士可以一同學(xué)習(xí)討論，處理當(dāng)前破碎設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)過(guò)程中的重難點(diǎn)，讓其能夠在生產(chǎn)期間更加可靠、高效、環(huán)保的使用。