В результате усовершенствования электротермических печей за прошедшие 80 лет были созданы печи для производства карбида кальция, потребляющие переменный ток мощностью до 60 MB-А на одну камеру. Сейчас можно без применения новых разработок построить печь мощностью 70—80 MB-А. В мире в настоящее время эксплуатируются печи весьма различной мощности, причем' довольно широко распространена мощность 10МВ-А.

При выборе печи исходят из потребности в карбиде, из каче­ства сырья и обеспеченности процесса электроэнергией. Это значит, что производство карбида кальция имеет весьма гибкую технологию. Маленькие печи имеют к тому же преимущества простоты управления; их можно поэтому обслуживать малочисленным персоналом, особенно если эти печи «открытые» и зона загрузки я них всегда доступна. К этому добавим, что для «открытых» печей, возможна подача сырья более низкого качества, особенно в отношении черного материала. Открытые печи, кроме того, могут быть оборудованы установкой для очистки отводимого воздуха, однако использование этих отходящих газов не допускается. Технические очистительные устройства  весьма  дорогие из-за очень большого

количества воздуха, подмешиваемого к газу.

Что же касается полностью «закрытых» печей, они имеют другие преимущества — существенно меньший выброс пыли в атмо­сферу и полное улавливание оксида углерода, что значительно улучшает энергетический баланс. Мощные закрытые печи (выше 40 МВ-А) имеют дополнительные преимущества — меньшие ка­питальные вложения на 1 т продукта, меньшее тепловое излуче­ние, более полное улавливание газа и меньшую стоимость карбида. В то же время для таких печей необходима более тща­тельная подготовка сырья, чтобы гарантировать работу печи с требуемой производительностью.

Промежуточный тип между «открытыми» и «закрытыми» пе­чами— «полузакрытые» печи [1], в которых зона электродов негерметизирована. В таких печах благодаря наличию охлаждаемого водой газосборника можно на 70—80% улавливать реакционный газ. По показателям эти печи сравнимы с закрытыми печами.

В современной карбидной печи имеются следующие части:

1. ванна с устройством для слива карбида;
2. покрытие, включающее устройства для загрузки сырья, систему полых электродов и электроснабжения;
3. установка для очистки газа и переработки побочных про­дуктов, содержащихся в отходящем газе.

«Ядро» карбидной фабрики должно быть обеспечено вспомо­гательными производствами; к ним относятся:

1. установка по переработке сырой извести и кокса;
2. установка   получения   электродной   массы   для   электродов Содерберга;
3. установка по переработке карбида кальция.

В подобном производстве, естественно, требуются многочис­ленные защитные устройства (водяное охлаждение, защита водя­ным паром, защита от газовыделения) и соответствующие мастер­ские.

В ванне печи (рис. 38) протекает главная эндотермическая реакция образования карбида кальция при 2000—2200°С. По су­ществу, происходит «растворение» кокса в расплаве СаО + СаС₂:

Из-за высоких температур требуется футеровка днища и нижней части боковых секций ванны. Раньше для этой цели применяли угольные блоки, а сейчас используют внешнюю керамическую фу­теровку. Объем ванны определяется производительностью печи (в основном применяют цилиндрические ванны, реже — по исто­рической необходимости — прямоугольные). Отвод тепла осущест­вляют так, чтобы перед внутренней стенкой ванны был слой твер­дого высокопроцентного карбида кальция для уменьшения износа оборудования. Футеровку обносят ребристой стальной рубашкой; Целесообразно иметь промежуточный уплотненный слой футеровки,

Рис. 38. Ванна карбидной печи:

1 — электрод;   2—набивка;   3—керамическая   футеровка;   4— футеровка   из  каменного   угля; 5—стальная рубашка.

Рис. 39. Покрытие карбидной печи:

1 — электроды; 2 — трубопроводы для загрузки шихты; 3—изолированные сегменты; 4 — трубо­проводы для вывода газа.

который воспринимал бы механические напряжения. Верхнее окончание стальной рубашки выполняют в виде фланцевой кон­струкции; это — опоры для покрытия печи. Стальные конструкции, подверженные температурному воздействию, снабжены воздуш­ным или водяным охлаждением.

Карбид кальция выпускают из печи в жидком состоянии при 2000°С. Выпуск осуществляют поочередно через три летки в стенке печи, расположенные вблизи электродов. Для защиты от тепла стальная конструкция летки снабжена водяным охлажде­нием. Жидкий карбид перетекает по желобу в чугунный тигель и застывает там в виде блока, который при переворачивании тигля легко выпадает. Его направляют на дальнейшую переработку.