在电石炉内存在着三种速度,除了化学反应的反应速度外,一种是石灰很快熔化在生电的电石之中的速度,主要产生在电极端头下面的反应层,而且是瞬间完成,反应速度非常快。碳化钙与氧化钙成为共熔体之后,流动性较大,立即下沉到熔融层,刚沉下来的共熔体中碳化钙含量较低,需要在这里浓缩,这时候就在熔融区产生一个浓缩速度。
碳化钙是在炉内反应层生成的,碳化钙生成之后又立即与氧化钙共熔而成共熔体。含碳化钙69%的电石的熔点最低,所以在反应层生成的电石大多数是这种低熔点的电石。当它下沉到熔融层之后,进行浓缩反应,达到炉料配比所要求的质量。低配比的炉料是不可能得到高质量电石的。按理论高配比是能得到相应高质量的电石的,但是有时候也不完全是这样理想,反而得到低质量的电石,这是由于电极不下,暂时出现低炉温,或者出炉时间不正确,电石在熔融层的浓缩时间不够。所以说只有在正常情况下,正确掌握投料量,出炉量,炉料配比和电能供应量的关系,才能使矿热炉内的三种反应速度保持平衡关系。
要想得到高炉温,主要是靠生产高质量电石,相应地也要提高电石炉的负荷。在这种情况下,炉料电阻下降,电极不容易深入炉内。所以要设法适当地增加炉料电阻。增加炉料电阻的方法是:在碳材中增加适量的电阻值较大的石油焦;适当地缩小焦炭的粒度;采取分批加料法;适当地补加冷炉料;保持疏松的炉料层等等。
炉温的高低决定了电石的质量,质量高,熔点高,炉温也高。电石质量高低又取决于炉料配比,配比高,质量就高。归根结底,炉料配比是一个首要条件。
不过,在电石炉内进行反应的过程中,要想使高配比的炉料变成高质量的电石,也需要一些条件,下面简单讲述一下这些条件的内容:
(1)需要有充足的热能。电石炉内的热能来源于电能,也就是说,电石炉应该满载运行。电石炉满载运行以后,才能保持高炉温,才能持久性。虽然在较低负荷时也能得到高炉温,但其持久性不如高负荷运行。电石炉不分大小,只要满载运行,都能保持高炉温,但大容量电石炉的持久性比中、小型炉就更优越些。
(2)炉料配比高了,相应的炉料电阻就要降低,电极跟着上抬,电石炉不好操作,电耗也要高些。如能在提高炉料配比的同时,采取一些措施,例如缩小焦炭粒度或掺加一部分石油焦,以增加炉料电阻,那就更好一些。
(3)在操作方面要注意一些。例如料面要保持一定的高度,一般中心区略高于其它地区;投料次数要根据电极埋入炉料深度来决定;如电极不下,可以适当加一点调和外石灰或在出炉后适当干烧一下,把炉出好,出通,炉底要保持适当高度。