本書以電石生產工藝流程為主線，以三相圓形組合把持器密閉電石爐、爐氣采用干法凈化方式的操作與安全為基礎，對電石生產涉及的相關基礎知識，原材料特性及其檢驗，電石爐主體設備、公用通用設備結構與功能等做了較全面系統的介紹。特別是著重闡述了如何選擇與計算電石爐參數，電石生產工藝原理及影響生產運行有害因素分析，電極操作管理與異常處置，密閉爐開停車操作管理、正常運行及異常處置，密閉生產過程中涉及的安全管理及電石生產方面法律、規范等內容。
本書可作為密閉電石生產基層管理人員、崗位操作人員專業技能培訓教材，也可供專業院校教學參考用書。
姚海軍，陜西北元化工集團股份有限公司工藝主任工程師。二十多年來一直從事電石生產工藝設計、崗位操作、班組管理、技術管理等工作，經歷了電石行業發展的各個階段，從裝置設計至生產組織，人員培訓、經營管理積累了較豐富的經驗。
第一章 概述 1
第一節 電石簡介 1
第二節 電石生產的發展歷史 1
第二章 電石生產相關知識 3
第一節 電氣基礎知識 3
一、電壓 3
二、電流 4
三、電阻 6
四、電流、電壓、電阻的規律 7
五、電功及電功率 8
六、三相交流電路 10
第二節 化工基礎知識 13
一、化工過程與單元操作 13
二、流體力學 15
三、傳熱 32
第三節 儀表自動化基礎知識 34
一、概述 34
二、自動控制系統 36
三、檢測儀表與傳感器 37
四、測量過程與測量誤差 37
五、工業儀表的分類 39
六、壓力檢測與儀表 39
七、流量檢測及儀表 41
八、物位檢測及儀表 43
九、溫度檢測及儀表 45
十、可編程序控制器 50
十一、計算機控制系統 54
十二、集散控制系統 55
十三、現場總線控制系統、網絡控制系統簡介 56
第三章 密閉電石生產裝置工藝設計 58
第一節 產能確定 58
一、產能計算數據 58
二、電石爐容量的確定 59
第二節 電石爐電氣參數的計算與選擇 60
一、電石爐變壓器額定容量的確定 60
二、電石爐變壓器高壓側電壓等級、接線方式的確定 60
三、電石爐變壓器高壓側額定線電流的計算 61
四、電石爐變壓器低壓側額定線電壓的計算 61
五、電石爐變壓器低壓側額定線電流的計算 62
六、電極額定相電流、相電壓 62
七、電石爐的流壓比 63
第三節 電石爐幾何參數的計算與選擇 63
一、電極直徑的選擇與計算 63
二、電極同心圓直徑的選擇與計算 64
三、電石爐爐膛內徑的計算 66
四、電石爐爐膛深度的計算 66
五、電石爐爐殼內徑與爐殼高度的選擇 67
第四節 電石爐電氣-幾何參數的計算與校核 68
一、電極的運動電阻 68
二、爐底平均電能強度 69
三、電石爐爐膛平均電能強度 69
四、電極同心圓的電能強度 69
五、電位梯度與電極間距 70
六、電石爐內的電路 71
七、電石爐的電效率及熱效率 72
第五節 計算舉例 73
第六節 密閉電石爐生產工藝安全聯鎖 77
第四章 原、輔材料特性及質量指標 81
第一節 石灰石的特性 81
第二節 生石灰的特性 83
第三節 熟石灰的特性 85
第四節 炭材的特性 86
第五節 一氧化碳的特性 96
第六節 氮氣的特性 99
第七節 空氣的特性 102
第八節 工藝循環水特性 104
第九節 電石的特性 105
第五章 主要原料及產品質量檢驗 109
第一節 術語及相關標準 109
一、術語和定義 109
二、引用相關標準 109
第二節 溶液的配制與標定 110
一、普通溶液配制 110
二、標準溶液配制 113
第三節 主要儀器設備操作 117
一、電子天平 117
二、分光光度計 117
三、電熱鼓風/恒溫干燥箱 117
四、高溫爐/馬弗爐 118
五、臺式精密酸度計 118
六、臺式電導率儀 118
七、鐵離子含量分析儀 118
八、濁度含量分析儀 119
九、硅酸根含量分析儀 119
第四節 分析檢驗操作法 120
一、生石灰的常規測定方法 120
二、石灰石全分析 123
三、電極糊的測定方法 124
四、焦炭（蘭炭）的測定方法 125
五、水質的測定方法 127
六、氣體的測定方法 131
七、碳化鈣（電石）的測定方法 133
第六章 密閉電石生產工藝 135
第一節 電石生產工藝原理 135
一、電石反應原理 135
二、料層結構 137
三、電石-生石灰相平衡 138
四、反應速度與稀釋速度討論 139
五、電石爐的電氣化學 140
第二節 密閉電石爐生產工藝流程 142
第三節 影響電石生產的各種因素 142
一、生石灰中雜質對電石生產的影響 142
二、炭材中雜質對電石生產的影響 145
三、生石灰中生過燒對電石生產的影響 146
四、熟石灰對電石生產的影響 147
五、原料粒度對電石生產的影響 148
六、原料中粉末對電石生產的影響 149
七、爐料配比對電石生產的影響 149
八、副石灰對電石生產的影響 149
第七章 電石生產主要設備 151
第一節 密閉電石爐本體設備 151
一、爐體 151
二、爐蓋 152
三、組合式電極柱 153
四、給水系統及水分配器 157
五、液壓系統設備 158
六、料倉及料管 161
七、環形加料機 163
八、短網 164
九、排煙設備 165
十、出爐設備 165
十一、電石爐變壓器 169
十二、無功補償裝置 171
十三、DCS設備 172
第二節 電石尾氣處理設備 174
一、凈化系統原理簡介 174
二、工藝流程 174
三、注意事項 174
四、電石產生爐氣量的計算 176
五、電石爐尾氣成分 177
六、爐氣凈化系統的主要功能 177
七、設備功能 177
八、爐氣凈化系統安全運行操作規定 178
九、設備在運行中發生故障的應急處理 179
十、設備巡檢人員注意事項 179
十一、設備檢修注意事項 179
第八章 公用工程 181
第一節 電氣系統及設備 181
一、變電站設備 182
二、互感器 184
三、避雷器 188
四、隔離刀閘 189
五、接地刀閘（開關） 189
六、變壓器 190
第二節 循環冷卻水設備 193
一、機泵 193
二、冷卻散熱塔 196
三、加藥裝置 197
四、軟化水處理裝置 198
第三節 空壓制氮設備 199
一、空氣壓縮機 200
二、制氮機 204
三、壓縮空氣干燥機 206
四、儲氣罐 207
第四節 氣柜 210
一、濕式氣柜的基本技術規范 210
二、氣柜的安全運行管理 211
第九章 通用設備 213
第一節 原料破碎、輸送、篩分設備 213
一、破碎機 213
二、振動篩 215
三、振動給料機 216
四、礦用膠帶輸送機 217
五、計量斗稱 221
六、收塵器 222
七、粉塵輸送設備 223
第二節 起重、牽引設備 224
一、電動葫蘆 224
二、橋式起重機 226
第十章 電極操作管理 231
第一節 電極概述 231
第二節 電極糊 231
一、制造電極糊的原料 231
二、電極糊的生產工藝 232
三、電極糊的質量控制 232
四、密閉電極糊的質量指標 233
五、電極糊的管理 234
第三節 電極殼 234
一、電極殼制作主要設備及功能 234
二、電極殼制作 241
第四節 電極殼的安裝與加糊 243
一、電極殼安裝焊接技術要求 243
二、電極糊的填裝 244
三、現場操作注意事項 244
第五節 電極燒結 245
一、焙燒電極的熱源 245
二、電極糊燒結的三個階段 246
三、影響電極燒結速度的因素 247
四、電極理化要求 247
五、電極工作參數 247
六、電極壓放時可能發生的故障及原因 247
第十一章 密閉電石爐新開爐操作管理 249
第一節 電石爐料配比的計算 249
第二節 開爐前準備工作 250
第三節 烘爐及電極預焙燒 252
第四節 裝爐操作 253
第五節 送電焙燒電極及爐料升溫 254
第六節 試生產 255
第十二章 密閉電石爐生產操作 257
第一節 電石爐正常開停車操作 257
一、電石爐正常計劃停車 257
二、電石爐正常送電操作 259
第二節 焙燒電極操作 261
一、單相電極焙燒操作 261
二、三相電極焙燒 261
三、焙燒電極操作風險及預防措施 261
第三節 電石生產異常操作 262
一、運行電石爐需緊急停電的條件 262
二、電極異常處理 262
三、常見設備故障處理 266
四、常見工藝問題處理 273
第四節 電石爐料面處理操作 278
一、術語定義 278
二、料面處理操作規定 278
三、處理料面的條件 279
四、電石爐停車操作流程 279
五、料面處理操作流程 279
六、操作風險及防護措施 280
第五節 人工測量電極操作 280
一、測量電極的安全操作條件 280
二、操作流程及方法 281
三、作業風險及防范措施 282
第六節 破拆電極及板結料破碎操作 283
一、定義 283
二、可采取的方式 283
三、“蒸汽破拆器”的原理及使用要求 283
四、安全措施 284
五、管理要求 284
第七節 出爐操作 285
一、出爐標準 285
二、爐眼維護標準 285
三、操作要求及安全注意事項 286
第八節 清爐操作 287
一、清爐前準備工作 287
二、清爐操作 288
三、清爐作業安全注意事項 288
第十三章 密閉電石生產安全管理 290
第一節 特殊危險性作業管理 290
一、術語及定義 290
二、機構劃分及職責 291
三、危險性作業安全管理基本要求 291
四、作業相關人員安全職責 292
五、其他要求 293
六、危險性作業安全管理要求 293
七、危險性作業管理及許可證審批流程 304
八、危險性作業許可證管理要求 308
第二節 檢修作業安全管理規定 308
一、檢修前準備工作及要求 308
二、檢修安全行為規范 308
三、竣工驗收要求 309
第三節 電、氣焊作業規范 309
一、氣瓶儲存安全注意事項 309
二、氣瓶使用安全注意事項 310
三、膠管使用安全注意事項 310
四、減壓器使用安全注意事項 311
五、焊炬、割炬使用安全注意事項 311
六、其他要求 312
七、電焊作業安全注意事項 312
第四節 指標控制 313
一、安全指標 313
二、衛生、環保指標 313
第五節 危化企業安全風險隱患排查治理 313
一、企業被判定為重大生產安全事故隱患的條件 313
二、企業安全風險隱患排查治理知識點 315
三、安全風險隱患排查形式 316
四、安全隱患排查頻次 316
五、企業主要負責人安全生產責任制履職情況 317
六、企業主要負責人及分管生產、安全、技術負責人學歷、培訓要求 317
七、安全管理機構設置及安全管理人員的配備要求 317
八、企業員工培訓規定 318
九、試生產前期工作準備情況 318
十、《化學工業建設項目試車規范》規定總體試車方案內容 318
十一、可燃及有毒氣體檢測報警設施設置及相關規定 319
十二、重大危險源安全控制設施設置及投用情況 320
十三、在裝卸過程中的設計要求 320
十四、安全附件的維護保養 322
第六節 變更管理 323
一、規范性引用文件 323
二、術語 323
三、變更定義、分類 324
四、變更管理程序 324
五、變更審批 326
六、變更實施 326
七、變更驗收 326
八、緊急變更 327
九、考核 327
第七節 應急處置 327
一、應急管理體系的建立與完善 327
二、應急預案基本內容 328
三、其他管理要求 330
附錄 335
附錄一：常見可燃氣體燃料熱值一覽表 335
附錄二：管道內介質常用流速范圍表 335
附錄三：電石爐常用導電母線（接觸導電）允許電流密度 337
附錄四：電石爐常用導電銅管、接觸元件導電面積 338
附錄五：常見各種容量密閉電石爐參數匯總表 338
參考文獻 340
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