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隨著PVC產量的快速增長，電石的需求量也日益增加，促使我國電石行業的現有裝備技術水平也有了很大的提高。在電石生產中，電石爐占據極為重要的地位。目前，國內外電石爐按照爐型來分，可分為開放式電石爐、半密閉式電石爐和全密閉式電石爐，以大容量、密閉型電石爐為主要發展方向。目前，天能化工有限公司(以下簡稱天能化工)擁有電石產能64萬t/a，核心設備電石爐為大連重工機電設備成套有限公司承包生產并安裝，現有電石爐共計12臺，電石爐爐型為固定全密閉式電石爐。

電石的生產過程是一個復雜的工藝控制過程，各個環節相互影響，工藝控制環節有許多不可預見性因素存在，既有高溫冶煉，又有化學反應、物理變化在其中，這就使電石爐體內的設計更為復雜，需要考慮的點、面也較多，爐體內部結構等也較復雜。天能化工電石爐裝置配套浙江中控技術股份有限公司的ECS-700DCS集散控制系統，自動化程度較高。自2010年8月投入運行以來，因整套電石爐生產裝置的管理及維護水平較為**，所以生產穩定、安全性強、生產效率高、能耗相對較低，有效地提高了設備的生產運行能力，對提高產品產量及質量也有極大的作用。

1.1工藝過程

目前，國內電石的生產方法有氧熱法和電熱法。天能化工現采用電熱法生產電石，即一定比例的原料生石灰和焦炭在電石爐內依靠電弧高溫熔化反應而生成電石，主要生產過程為：將稱量好的石灰石與焦炭的混合料通過爐頂布料設施按需布入料倉，再經電石爐加料管分批加入電石爐內。經過一定時間，反應后的熔融電石在電石鍋內用牽引車運至冷卻間進行冷卻，冷卻至30～40℃凝固為電石坨，然后用行車吊入電石破碎平臺進行破碎。合格產品由斗式提升機送入成品倉。反應中生成的一氧化碳則由電石爐后序工段進行尾氣凈化綜合利用。電石生產工藝大致可簡要描述為如圖1所示。

圖1電石生產工藝框圖

1.2控制設施

天能化工采用的是浙江中控技術股份有限公司的ECS-700DCS集散控制系統，電石爐全系統實現自動化控制。此套自控系統在充分考慮整套裝　的生產工藝特點及計算機控制系統的硬件和軟件優勢的前提下，依照裝置生產穩定、安全可靠、技術**等原則，采用了控制系統計算機-電氣傳動-自動化儀表三合一的**電控系統設計方案。如電石爐的電極壓放和升降、電石爐自動恒功率及恒電流調節等自動控制是通過每臺電石爐各自的自動控制系統協調完成。該自動化控制裝置的使用，提高了電石爐的工作性能;全系統的自動化程度較高，減少了人工操作所造成的工藝及設備失誤，降低了操作人員的勞動強度;穩定生產且安全環保，收到了良好的效果，使電石爐的生產工藝水平提高到一個很高的層次。

電石爐是一種極其復雜的設備，主要由出爐系統、冷卻水系統、電極系統、液壓系統、二次母線系統短網系統)、下料系統等組成。各個部分相互支撐，每一部分的因素都會影響到整個系統的正常運轉。

2.1出爐系統

(1)組成。

出爐系統由爐體(爐殼)、爐底工字鋼、爐門框、爐舌、出爐軌道、鑄鋼導軌、電石鍋、電石小車、卷揚機等組成。圖3為出爐系統外觀結構圖。出爐系統的主要作用是使熔融液態電石混合物流入電石鍋內，再由小車運至電石冷卻棚冷卻并破碎。

(2)出爐系統安裝與維修過程中常見的故障。在初步施工中，現場爐底工字鋼的安裝非常重要。出爐系統中爐底工字鋼為電石爐的底座支撐，并使爐底冷卻散熱，爐底板為一個基礎部件，在生產過程中要著重保護好3個出爐口的底板，以延長爐底的使用壽命，從而保證日后電石爐其他系統正常。爐底基礎在用水平儀標定公差尺寸后才能安裝工字鋼并找平，工字鋼安裝完后，用水平儀復核水平公差尺寸。

2.2冷卻水系統

(1)組成。

圖4為冷卻水系統及爐蓋部分結構示意圖。

冷卻水系統及爐蓋部分由爐蓋(6瓣，水冷結構，下部打結耐火材料)、電極密封導向套(3套，不銹鋼水冷結構，下部打結耐火材料)、中心三角梁(不銹鋼水冷結構，下部打結耐火材料)、水分配器(3個)組成，其主要作用是對全系統所需冷卻的部位進行冷卻。

(2)常見的故障及預防處理措施。

常見的故障有2個：①因密封故障造成爐氣的溢出和空氣的進入，從而影響爐氣純度。②因部件間隙雜物累積造成設備間連電帶火現象發生，進而嚴重影響正常生產，此故障主要由密封處理不當造成的。

爐蓋的密封作用是很重要的。圖5所示為爐蓋與水系統部分細節結構示意圖。對爐蓋中的6瓣爐蓋，每瓣之間都要求有絕緣云母板，連接螺栓套有云母管和云母絕緣墊，要求每瓣爐殼必須絕緣。電極密封導向套下有耐火磚，起著絕緣和密封作用，在爐蓋之間有絕緣板或耐火材料密封。爐蓋制作時內部的上面和側面要用整張鋼板，以減少鋼板拼接和焊接及爐蓋從內部漏水的概率;在外部制作水道，水道由鋼板曲型完成，減少焊縫和串水，外部鋼板封死焊接。對于修復中的爐蓋，里面打結的耐火材料已燒損脫落時，需重新焊接加固樁進行打結，再把受損的水道進行挖補修復。最后在爐蓋上對每個設備部件的各個縫隙都要進行密封處理，并進行嚴格的檢查與復核。

在冷卻水系統中，電極水冷密封套的作用也非常重要。在生產中電極密封套調整好后就不要再隨意調整位置。維修中應注意密封套和爐蓋之間絕緣處理完成后，其間不能再有任何金屬雜物，并將料柱密封做好，水冷密封套上部要求法蘭絕緣;3套水分配器用于為電石爐上各種需要冷卻的設備集中分配冷卻水，維修中如發現單根管路回水量較小，應檢查閥門閉合是否完好，設備管路死角是否集結水垢等雜物。這些細微的密封處理都是極其重要的。

2.3電極系統

(1)組成

電極系統由電極柱、電極殼、電極壓放平臺及液壓夾鉗、導電銅管及接觸元件、短網、水冷電纜、底部環及水冷護屏等部分組成。圖6為電極系統結構示意圖。其中組合式電極柱由上下兩部分組成，電極系統的主要作用是送電并調整冶煉電弧長度、匹配電流及電壓，從而達到最佳冶煉效率。

在日常生產中，電石爐的**性主要體現在組合式電極把持器的技術上。組合式電極把持器是密閉電石爐的核心技術，包括導電把持器和壓放電極夾兩部分，它的主要特點是可用于任何直徑的電極，加速電極焙燒，電極殼不會變形，電極壓放時不會失控，減少電極斷損，設備質量輕，維修成本低，運行事故少，綜合經濟效益較高。

(2)常見的故障及處理措施

因絕緣失效產生重大安全隱患時，需要檢查法蘭絕緣板、絕緣管是否完好，接觸元件和導電銅管是否漏水，接觸元件和電極殼夾緊力是否調整合適，間隙是否有雜質，這些均有可能產生絕緣失效故障。電極系統的日常維護應加強日常巡檢，及時更換絕緣件，以確保生產正常。停車時要徹底檢查各處絕緣損壞情況并及時進行更換，要嚴格清理所有設備連接處的雜物(如鐵件、油品等)，防止連電打火給整個系統帶來不可挽回的損失。

2.4液壓系統

(1)組成

液壓系統主要由泵站、電極壓放盤(閥站)、大力缸、夾持缸等組成，其主要作用是為電極升降及壓放提供動力。圖7為液壓系統結構示意圖。

(2)常見故障

液壓系統中的主要構件液壓夾鉗、事故夾鉗、電極柱導向裝置在工作狀態下，如果其表面有金屬雜物，或其內外部有漏油現象發生時，均可造成連電帶火的生產安全事故。

2.5二次母線系統(短網系統)

(1)組成

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