電石冶煉混合爐料電阻率實驗研究

吳生啟（新疆圣雄能源股份有限公司，新疆 吐魯番 838100）

在電石冶煉的生產當中，需要在不斷持續的生產狀態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溫度較高的熱源區域，保證電石冶煉的成功，從而使其能夠有一個正常的冶煉狀態。電石冶煉主要是由碳素和石灰作為原材料的，因為生石灰的電阻率大，還有絕緣的效果，這也是把其當成原材料的主要原因。而碳素除了有高溫反應之外，還能作為導電體使用，負責電流的傳輸，這也是碳素作為原材料的主要原因。為了顛覆傳統的導電方式，對電石冶煉的方式作出大量研究，希望可以總結出有關電石冶煉比較實用的方式，以便于促進我國工業的發展。

1 電石冶煉混合爐料電阻率試驗的設備及其原理

這一實驗首先要開始測量粒狀焦炭電阻，其裝置是一個內徑為108mm的帶有外表刻度的有機型玻璃材質的圓筒，并且在這一圓筒的底部上面有軟的銅片以及泡沫板，加上有機玻璃等一系列裝置，構成了一個測量電極的試驗設備。另外還有就是這個測量裝置需要根據焦炭量的多少來調節大小，并且根據其會出現的測量誤差，試驗過程中需要重復十次，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，最終取一個平均值，保證實驗結果的準確性[1]。

2 實驗的結果與解析

2.1在實驗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試可以看出隨著電石冶煉中焦炭的比例相對提高，這樣的情況下混合爐料中的電阻率就會相對降低，隨著焦炭量的增加，在冶煉過程中形成的能夠導電的通道自然也就增多。

2.2當生石灰和焦炭的配比關系不完全協調的時候，生石灰數量增加，焦炭在爐料中就無法形成一個完整的能夠導電的通道，這時候整個爐料中的電阻將變得很大，在這個時候生石灰產生的效應就可以忽略不計了[2]。

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

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，通常會采用加入無煙煤的范式，因為無煙煤的電阻比較大，但是在冶煉中反應活性也相對較低，因此不會配備超過總原料百分之三十的無煙煤，在實驗過程中們分別測量在焦炭置換比例為0、11%、21%、31%的時候。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比較大，因此可以把其看成是絕緣體一類的物質，試驗中可以看出，隨著無煙煤不斷替換焦炭，其質量不斷的增加，會導致電阻由短邊長，最終被切斷成為串聯，這樣的最終結果就是電阻率的上升[3]。

2.5在實驗結果中可以看出，生石灰粒如果相對的直徑比較小那樣混合爐聊中的電阻率就會變大，但是當生石灰粒的直徑小于焦炭粒的直徑時，生石灰就會填充在焦炭的縫隙之間，這樣就會導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。但是在整個實驗中出現的另一個現象就是生石灰粒直徑比較小，因此它的流動性就相對較大，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，很容易因為震動導致生石灰下沉，焦炭就會浮在生石灰上面，這樣就會出現分層的現象，導致電極連接的阻斷，這樣在數據中就會顯現出無窮大的電阻數據。所以在實際生產的過程中，一旦生石灰的粒度非常小，就不應該和焦炭混合，這樣會造成材料分布不均勻，最終影響電流的分布，到時生產無法順利完成。

3 結語

綜上所述，經過試驗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，就能夠生產出更多發電量高的電石，但是存在的問題就是，這樣的電石電阻就會相對比較低。對于傳統特定的混合爐料而言，爐料的粒徑與生產出來的電石質量有關，因此這也是在生產過程中需要注意的一項。在電石冶煉的過程中需要注意的事情還很多，并且這一事業的發展還會遇到很多困難，因此就需要在機遇與挑戰并存的情況下繼續發展這一事業，希望在未來的發展道路上，我國的電石冶煉工業能夠做的更好。

[1]羅凡,陳杰,金鑫,吳偉,焦克新.礦熱爐節電控制在線數學模型解析[J].無機鹽工業,2013,03∶38-41+50.

[2]蔣旭東,張建良.電石冶煉混合爐料電阻率實驗研究[J].炭素技術,2013,01∶26-29.

[3]任思帥,王輝,楊帥.工業硅生產過程中還原劑研究進展[J].當代化工,2014,12∶2627-2629+2631.