電石冶煉混合爐料電阻率實(shí)驗(yàn)研究

吳生啟（新疆圣雄能源股份有限公司，新疆 吐魯番 838100）

在電石冶煉的生產(chǎn)當(dāng)中，需要在不斷持續(xù)的生產(chǎn)狀態(tài)下盡可能的把爐料中的電阻率加大，這樣才能保證電極在爐料中能夠插入合理的深度，這樣才能夠形成一個(gè)溫度較高的熱源區(qū)域，保證電石冶煉的成功，從而使其能夠有一個(gè)正常的冶煉狀態(tài)。電石冶煉主要是由碳素和石灰作為原材料的，因?yàn)樯业碾娮杪蚀螅€有絕緣的效果，這也是把其當(dāng)成原材料的主要原因。而碳素除了有高溫反應(yīng)之外，還能作為導(dǎo)電體使用，負(fù)責(zé)電流的傳輸，這也是碳素作為原材料的主要原因。為了顛覆傳統(tǒng)的導(dǎo)電方式，對(duì)電石冶煉的方式作出大量研究，希望可以總結(jié)出有關(guān)電石冶煉比較實(shí)用的方式，以便于促進(jìn)我國(guó)工業(yè)的發(fā)展。

1 電石冶煉混合爐料電阻率試驗(yàn)的設(shè)備及其原理

這一實(shí)驗(yàn)首先要開始測(cè)量粒狀焦炭電阻，其裝置是一個(gè)內(nèi)徑為108mm的帶有外表刻度的有機(jī)型玻璃材質(zhì)的圓筒，并且在這一圓筒的底部上面有軟的銅片以及泡沫板，加上有機(jī)玻璃等一系列裝置，構(gòu)成了一個(gè)測(cè)量電極的試驗(yàn)設(shè)備。另外還有就是這個(gè)測(cè)量裝置需要根據(jù)焦炭量的多少來調(diào)節(jié)大小，并且根據(jù)其會(huì)出現(xiàn)的測(cè)量誤差，試驗(yàn)過程中需要重復(fù)十次，并且每一次都需要重新把裝置中的物品取出，并換上新的再一次填滿，最終取一個(gè)平均值，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性[1]。

2 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與解析

2.1在實(shí)驗(yàn)過程中電石冶煉中焦炭的含量和生石灰的含量比為0.478、0.517、0.546、0.642、0.699，其中通過電阻率的測(cè)試可以看出隨著電石冶煉中焦炭的比例相對(duì)提高，這樣的情況下混合爐料中的電阻率就會(huì)相對(duì)降低，隨著焦炭量的增加，在冶煉過程中形成的能夠?qū)щ姷耐ǖ雷匀灰簿驮龆唷?/p>

2.2當(dāng)生石灰和焦炭的配比關(guān)系不完全協(xié)調(diào)的時(shí)候，生石灰數(shù)量增加，焦炭在爐料中就無法形成一個(gè)完整的能夠?qū)щ姷耐ǖ?，這時(shí)候整個(gè)爐料中的電阻將變得很大，在這個(gè)時(shí)候生石灰產(chǎn)生的效應(yīng)就可以忽略不計(jì)了[2]。

2.3試驗(yàn)中的焦炭配比為0.643，當(dāng)分別與石灰石的量直徑2.49、7.89、15.46、24.65mm相接近的時(shí)候，測(cè)量出來的混合料電阻會(huì)隨著路了得粒徑變大而變大，由于焦炭本身的電阻相對(duì)于理療的電阻率要小很多，因此可以在試驗(yàn)中忽略不計(jì)。

2.4在電石冶煉的過程中，把爐料改變成電阻，這樣能夠降低成本，通常會(huì)采用加入無煙煤的范式，因?yàn)闊o煙煤的電阻比較大，但是在冶煉中反應(yīng)活性也相對(duì)較低，因此不會(huì)配備超過總原料百分之三十的無煙煤，在實(shí)驗(yàn)過程中們分別測(cè)量在焦炭置換比例為0、11%、21%、31%的時(shí)候。電石冶煉中電阻的變化情況，可以看出隨著比例的增加，冶煉中混合料的電阻率也在逐漸上升，其中無煙煤的電阻率相對(duì)比較大，因此可以把其看成是絕緣體一類的物質(zhì)，試驗(yàn)中可以看出，隨著無煙煤不斷替換焦炭，其質(zhì)量不斷的增加，會(huì)導(dǎo)致電阻由短邊長(zhǎng)，最終被切斷成為串聯(lián)，這樣的最終結(jié)果就是電阻率的上升[3]。

2.5在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出，生石灰粒如果相對(duì)的直徑比較小那樣混合爐聊中的電阻率就會(huì)變大，但是當(dāng)生石灰粒的直徑小于焦炭粒的直徑時(shí)，生石灰就會(huì)填充在焦炭的縫隙之間，這樣就會(huì)導(dǎo)致焦炭和電阻的接觸變小，最終是混合爐聊的電阻能夠接近于純的焦炭電阻。但是在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的另一個(gè)現(xiàn)象就是生石灰粒直徑比較小，因此它的流動(dòng)性就相對(duì)較大，但是其密度又比焦炭的密度要大很多，因此在把材料放入裝置中時(shí)，很容易因?yàn)檎饎?dòng)導(dǎo)致生石灰下沉，焦炭就會(huì)浮在生石灰上面，這樣就會(huì)出現(xiàn)分層的現(xiàn)象，導(dǎo)致電極連接的阻斷，這樣在數(shù)據(jù)中就會(huì)顯現(xiàn)出無窮大的電阻數(shù)據(jù)。所以在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，一旦生石灰的粒度非常小，就不應(yīng)該和焦炭混合，這樣會(huì)造成材料分布不均勻，最終影響電流的分布，到時(shí)生產(chǎn)無法順利完成。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，經(jīng)過試驗(yàn)可以看出在電石冶煉的過程中混合爐料中加入更多的焦炭，就能夠生產(chǎn)出更多發(fā)電量高的電石，但是存在的問題就是，這樣的電石電阻就會(huì)相對(duì)比較低。對(duì)于傳統(tǒng)特定的混合爐料而言，爐料的粒徑與生產(chǎn)出來的電石質(zhì)量有關(guān)，因此這也是在生產(chǎn)過程中需要注意的一項(xiàng)。在電石冶煉的過程中需要注意的事情還很多，并且這一事業(yè)的發(fā)展還會(huì)遇到很多困難，因此就需要在機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的情況下繼續(xù)發(fā)展這一事業(yè)，希望在未來的發(fā)展道路上，我國(guó)的電石冶煉工業(yè)能夠做的更好。

[1]羅凡,陳杰,金鑫,吳偉,焦克新.礦熱爐節(jié)電控制在線數(shù)學(xué)模型解析[J].無機(jī)鹽工業(yè),2013,03∶38-41+50.

[2]蔣旭東,張建良.電石冶煉混合爐料電阻率實(shí)驗(yàn)研究[J].炭素技術(shù),2013,01∶26-29.

[3]任思帥,王輝,楊帥.工業(yè)硅生產(chǎn)過程中還原劑研究進(jìn)展[J].當(dāng)代化工,2014,12∶2627-2629+2631.