電石法生產(chǎn)乙炔破碎設(shè)備的應用及維護

趙振宇，楊青青

(河南能源化工集團 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

運用水與電石能夠在容器當中發(fā)生水解反應，形成乙炔氣體。該過程實際上是一種放熱反應，其主要的化學方式為：

CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑。

1.2 生產(chǎn)工藝

通過顎式破碎機把電石研制成電石塊，顆粒細度通常在 50～80 mm 范圍中。利用皮帶把該部分電石塊輸送至電石料倉庫中，經(jīng)過振動集料裝置漸漸的從倉庫底部位置抖動，接著經(jīng)過皮帶輸送機送至對電石進行加料的固定漏斗當中。技術(shù)人員將第一加料閥門打開時，將電石放在已經(jīng)置換過氮氣的電石第一加料儲存漏斗中，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藏漏斗中，并與氣柜關(guān)聯(lián)起來。由電磁振蕩加料裝置自動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，電石會因為水解而形成C2H2(濕氣)，該部分氣體會從產(chǎn)生地的頂端漸漸的逸出，進而進入到洗泥塔當中，然后在洗泥結(jié)束之后進入冷卻塔氣柜中。C2H2在冷卻完成后利用壓縮裝置進行加壓處理，接著氣體會進入到兩個串聯(lián)的清潔塔當中，直接接觸NaClO溶液。在此期間會把氣體中的磷、硫等雜質(zhì)消除掉，與中和塔當中的堿液發(fā)生中和反應之后，最終流入VCM儀器中備用。

2 電石法制乙炔設(shè)備易產(chǎn)生的問題

2.1 電動葫蘆的事故

在發(fā)生器中添加用料時，需要和電葫蘆之間產(chǎn)生密切的關(guān)聯(lián)。在平時的生產(chǎn)過程中，根據(jù)監(jiān)控顯示的畫面，有關(guān)施工人員還能根據(jù)電動葫蘆的升降程度展開手動管控，利用該種形式可以較好的滿足加料的目的。然而，因為發(fā)生裝置的加料罐與底部存在一定的間隔，因此在實際的操作過程中，需要進行長期的手動處理。因為操作的頻率較高，會增加一定的工作量，操作人員長時間進行手動處理都會非常疲憊，容易在工作期間產(chǎn)生失誤。尤其是在電動葫蘆的吊料斗上升到最終目的時候，還會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，不但會妨礙到運料車的行駛，還會導致電動葫蘆的報廢。

2.2 泵線、管線在發(fā)生器中的堵塞問題

泵線與管線在發(fā)生器溢流過程中常常會發(fā)生堵塞情況，甚至還會使得生產(chǎn)工作不能順利進行。管道與泵線的功能都是傳送殘渣給發(fā)生器。要是輸送的管道太長，電石的殘渣就會在沉淀期間堵塞管道，還會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

3.1 發(fā)生器加料環(huán)節(jié)的改進方案

該方案能夠憑借PLC自動控制的方式優(yōu)化以往的電動葫蘆手動操作方式。在運用該技術(shù)時，電機的轉(zhuǎn)速就成了電動葫蘆使用期間十分關(guān)鍵的程序時間修改參考依據(jù)。按照編制科學的程序步驟，能夠滿足對各種型號的電動葫蘆進行控制。在上升過程中的電動葫蘆，聯(lián)通開關(guān)后，PLC裝置的運行肯定會給出一些導通輸出進行運轉(zhuǎn)。于是在通電過程中就會影響到電動葫蘆的線圈。在此條件下，吊料斗由于電動葫蘆的運行出現(xiàn)上升的趨勢。在升起到一定的地點時，就會自動閉合PLC的輸出部分，從而使得電動葫蘆自動停止。在對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葫蘆的故障報廢與鋼絲繩絞斷的問題。

3.2 乙炔發(fā)生器的改進方案

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U型彎與槽式溢流的合理使用，能夠?qū)υ纫缌鬟^程中頻繁發(fā)生的堵塞現(xiàn)象與難清理問題做出優(yōu)化。排渣池在接受處理發(fā)生器底部的殘渣之后，當中的篩網(wǎng)能夠有效的隔離排渣池當中的物質(zhì)，通過篩網(wǎng)操作之后，渣漿也會被轉(zhuǎn)入到溢流槽當中。在該過程中能夠在液下泵出口位置強化對垂直管道的使用，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)生器當中的平穩(wěn)程度不被干擾，在處理發(fā)生器的液位過程中也能根據(jù)閥門的尺寸展開控制或者調(diào)節(jié)。

4 破碎設(shè)備的應用

4.1 齒輥破碎機的應用

在電石法生產(chǎn)乙炔的技術(shù)過程中，齒輥破碎機通常運用于把冷卻好的直徑大約有 1 m 左右的整個電石擊破，給后期需要再次破碎達到的 250 mm 粒度標準的電石做準備。由于電石的物理性質(zhì)中具有較大的密度與硬度，再加上電石當中無法規(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，所以在應用期間需要重點關(guān)注皮帶在動輪的速度檢測和連鎖保護。只要兩個齒輥當中的任何一個，在設(shè)置動輪轉(zhuǎn)速時比規(guī)定的要小，其連鎖保護就會發(fā)揮作用，使得設(shè)備立即跳停，并且停止機器的喂料裝置。并且由于齒輥破碎機在啟動過程中會產(chǎn)生相應的震動，加之主軸輪上的皮帶安裝了測速探頭，非常容易造成損壞，或者常常會發(fā)生測速感應裝置效果不佳的情況。在對齒輥破碎機進行優(yōu)化改造時，在主軸的皮帶輪的中心位置安裝了對速度進行感知的傳感設(shè)備，可以快速的處理這種問題。另外，還應該對該種破碎機進行重點關(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力當中；其二，要是溫度不夠高就啟動了設(shè)備須先將加熱裝置開啟后再將潤滑油加入到加熱減速機中。

4.2 顎板式破碎機的應用

不管是傳統(tǒng)的濕法乙炔，還是干法乙炔，都應該將電石擊碎到大約 50 mm。由于電石具有一定程度的硬度，顎板式破碎機漸漸的對電石破碎發(fā)揮了非常關(guān)鍵的作用。當前我國的各大廠家進行的電石破碎手段依舊還是憑借顎板式破碎機來達到目的。然而由于其動顎板的運動軌跡為上下活動的橢圓形，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顎板的肘部出現(xiàn)嚴重的耗損，常常會發(fā)生肘板斷裂的現(xiàn)象。所以在使用過程中需要重點關(guān)注破碎機的組成材質(zhì)，選用質(zhì)量更好的肘板，才會降低肘板斷裂事故的出現(xiàn)機率，并且還應該對顎板式破碎機啟動之前進行除鐵操作。

4.3 錘式破碎機的應用

當前背景條件下，干法乙炔早就代替了濕法乙炔的生產(chǎn)工藝，并變成了一種無可規(guī)避的趨勢。在干法乙炔取得了逐漸成熟的發(fā)展時，由于其用到直徑在3～5 mm 以下的細顆粒電石，從而增加了錘式破碎機對電石擊破的作用。當前各種類型的錘式破碎機的重點作用為把電石擊破成細顆粒的電石，在使用期間需要關(guān)注破碎機當中的錘頭與錘柄部分，特別是仔細檢測是否有鐵進入。并且由于錘式破碎機更加密閉，同時內(nèi)部錘頭的運轉(zhuǎn)速度較快會與電石發(fā)生碰撞而出現(xiàn)火花，因此務必給錘式破碎機當中進行氮氣保護。還應該防止過于潮濕的電石到達內(nèi)部，避免潮濕的電石將水份帶入形成乙炔，導致乙炔集中爆炸性的事件。

5 破碎設(shè)備的維護

在維護齒輥破碎機時，應該重點關(guān)注其運行期間。將其自帶的固體甘油潤滑設(shè)備或齒輥兩旁的軸承進行定期的檢測，還需要查看齒輥破碎設(shè)備當中的齒輥磨損程度，一旦產(chǎn)生個別損耗嚴重的現(xiàn)象就需要運用堆焊來修復。除此之外，由于齒輥破碎機通常采用的 10 kV 的高壓，需要對高壓進行維護。

在使用顎板式破碎機時，需要重點關(guān)注顎板的彈簧松緊零部件，禁止過于緊繃。特別是，在將雙彈簧拉緊的顎板式破碎當中，更應該重視雙彈簧的平衡性，并且還需要按照破碎機的實時工作狀態(tài)進行調(diào)整。要是顎板式破碎機的肘板磨損程度較深無法達到出料粒度的標準，就需要將設(shè)備顎板下部的調(diào)整墊板加高。同時應避免一次性增加得太多，以至于破碎機在停止運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荷。

在使用錘式破碎機時，需要重點關(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?shù)恼{(diào)整以達到保護錘頭工作期限的目的；定時查看錘頭的磨損程度，避免錘頭下落到破碎機當中而損壞其它的零件。在進行大修時，能夠?qū)﹀N頭的方向進行倒換，并增加其使用時長。對于能夠進行正反轉(zhuǎn)動的錘式破碎機，就需要生產(chǎn)過程中限制其倒向運轉(zhuǎn)的時長。

總的來說，電石破碎時，會出現(xiàn)大量的粉塵，全部的破碎裝置都需要進行潤滑，以防塵。防止粉塵掉落到破碎設(shè)備的潤滑處導致設(shè)備出現(xiàn)故障，并且破碎過程中應該對設(shè)備自帶的油管、電氣裝置線纜提供保障，避免破碎時的設(shè)備轉(zhuǎn)動造成其磨損或者飛出的電石將設(shè)備砸壞。在具體的運用期間，需要按照所在區(qū)域的溫度，恰當?shù)牟捎孟∮瓦M行潤滑，并考慮到溫度與加熱裝置的運用。同時，在對固體潤滑處運行之前，需要對加熱器的運用進行分析。最終，在維護破碎機的運行時，應該根據(jù)大規(guī)模設(shè)備的基本操作方式去進行電氣監(jiān)測元件，通過自控連鎖，對破碎設(shè)備的關(guān)鍵零部件進行保護。

6 結(jié)語

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