CN104108716B - 电石冷却成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电石冷却成型设备，设有冷却塔、挤压机构和上部敞口的容器，容器包括水平的筛板和包裹在所述筛板外侧四周的筒状侧壁，所述筛板上设有若干上下贯通的筛孔，筛板上靠近四周边缘的筛孔当量直径大于靠近心部的筛孔当量直径，挤压机构与容器的内侧壁滑动配合，冷却塔的顶部和底部分别设有电石进料口和电石出料口，冷却塔侧壁上设有出风口和进风口，进风口处设有鼓风机，冷却塔的顶部设有供容器停留的工位，出风口经除尘器连接换热器的放热介质进口。本发明可在电石从熔融态向固态相变过程中直接将电石固化成小块，省去对大块电石的破碎，减少电石破碎产生的电石粉或电石灰，在充分利用资源的同时还回收利用了电石固化过程放出的热量。

Description

电石冷却成型设备

技术领域

本发明涉及一种可使电石从熔融态到固态的相变过程中直接成型为小块电石的设备。

背景技术

目前电石生产的后期普遍采用冷却、破碎工艺获得电石成品，大致过程是：冶炼好的电石每隔一段时间从电石炉炉口出炉一次，熔融的液体电石流入牵引小车上的电石锅内，牵引小车将电石锅送至冷却厂房，由桥式起重机将电石锅用吊具从牵引小车上吊出，放置在“热锅预冷区”。冷却数小时后，将固化形成的整块电石砣从电石锅内吊出放置在冷却区继续冷却，冷却到允许程度后，用破碎机将电石砣破碎成小块电石。

由于电石锅通常只有一个整体的空腔，为了提高产量，电石锅的空腔往往较大，使得固化后的电石砣体积也较大，这不仅使电石冷却时间较长，而且也使得电石砣必须经过破碎才能达到电石成品要求。而电石破碎过程中容易激起较大的灰尘，对环境和工作人员造成一定的影响，且电石砣在破碎过程中产生电石粉或电石灰，电石粉或电石灰除造成环境影响外还造成资源的浪费，同时破碎机运转需消耗较多电力，而且从冷却到破碎往往需要转场，可见，冷却时间长、产生难以利用的电石粉或电石灰、更多的电力消耗、更多更久的场地占用和转场运输的开销等都增加了电石的成本。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种电石冷却成型设备，能够在电石冷却固化过程中直接成型得到小块电石，省去了传统工艺中的破碎工序，减少了电石粉或电石灰，降低了劳动强度和电石生产成本，节约了资源和能源消耗，提高了生产效率，改善了工作环境。

本发明所采用的技术方案为：

一种电石冷却成型设备，设有上部敞口的容器，所述容器包括水平的筛板和包裹在所述筛板外侧四周的筒状侧壁，所述筛板上设有若干上下贯通的筛孔，所述侧壁位于所述筛板以上的部分敞口构成为电石注入口。

所述筛孔在所述筛板上可按行按列排布或从中心向四周辐射状排布。

所述筛板上靠近四周边缘的筛孔当量直径优选大于靠近心部的筛孔当量直径。

所述容器的壁优选为双层结构，双层壁之间为夹层空腔，所述容器的外侧壁的外面设有介质入口和介质出口，所述介质入口和介质出口均与所述夹层空腔连通。

所述侧壁的下部敞口或者所述侧壁上位于所述筛板的下方设有可开合的活动闸板。

对于前述任一种所述电石冷却成型设备，还可以设有挤压机构，所述挤压机构设有压板和用于带动所述压板上下移动的驱动机构，所述压板的四周边缘的外柱面与所述容器的内侧柱面滑动配合。

所述电石冷却成型设备还可以设有冷却塔，所述冷却塔的顶部和底部分别设有电石进料口和电石出料口，所述冷却塔的侧壁上设有出风口和进风口，出风口在进风口的上方，所述进风口可以在所述冷却塔出风口下方的任意位置，包括所述冷却塔侧下部或所述冷却塔底部，所述进风口处设置有向所述冷却塔中送风的鼓风装置，所述冷却塔的顶部设有供所述容器停留的工位。

所述进风口可以连接在低温惰性气体送出管道上。

所述出风口经第一除尘器或除尘器组连接换热器或换热器组的放热介质进口，所述换热器或换热器组的放热介质出口经管道接入所述高温惰性气体送出管道。

所述换热器或换热器组的吸热介质出口经蒸汽管道连接汽轮发电机组。

本发明的有益效果：

通过设置筛板，对处于从熔融态向固态相变过程的电石进行物理分隔，以便直接将电石成型为小块，省去了传统工艺中后续对大块电石砣的破碎工序，简化了电石生产工艺，减少或省去了破碎的电力消耗和破碎场地的占用，减少了电石粉或电石灰的产生等，避免了因破碎导致的对环境不利影响和资源、能源的浪费。

由于采用挤压机构加速了电石通过筛孔，对电石固化成型为小块起到了推动和促进作用。

由于设置了冷却塔，表面固化、心部熔融的电石团块从容器掉落进入冷却塔，在下落和落下过程中被所述冷却塔底部或侧底部通入并上升的低温惰性气体逆向冷却而进一步经历冷却固化过程，减少了电石团块间的粘结，并提升了冷却效率。

由于将冷却塔的出风口引出的高温惰性气体作为放热介质参与热交换，将吸热后的蒸汽引入汽轮发电机组发电，实现了对电石冷却成型过程中大量热能的回收和利用，极大地减小了能量损失。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种电石冷却成型设备，参见图1，设有上部敞口的容器1，所述容器包括水平的筛板3和包裹在所述筛板外侧四周的筒状侧壁，所述筛板上设有若干上下贯通的筛孔4，所述侧壁位于所述筛板以上的部分的敞口构成为电石注入口，所述侧壁上设有吊装用结构以及支脚，所述侧壁的下部敞口或者所述侧壁上位于所述筛板的下方设有可开合的活动闸板2，例如水平抽拉式活动闸板。使用时，将即将由熔融态向固态相变的电石注入所述容器，熔融态的电石短暂停留在所述容器内筛板的上面，经过所述筛板的筛孔后形成表面为固态、心部为熔融态的团状或条状的电石团块并落下。相比于传统的大量电石积聚的情况，形成电石团块其电石与空气间的界面面积更大，更有利于散热冷却，且电石团块在下落过程中和落下后仍会继续冷却，因此电石团块的冷却速度更快。随着冷却的进行，电石团块的表面固化层将越来越厚，最终整个电石团块都成为固态。由于被分割成众多的电石团块时，电石团块的表面层已经基本固化，因此电石团块的体积也就基本决定了未来电石成品所能达到的粒度水平。所述筛孔起到了物理分隔作用，使固化后的电石尺寸远小于现有技术下破碎前的电石砣的尺寸。只要将筛孔的大小设置在一定的合理范围内，经该电石冷却成型设备冷却成型后得到的电石块的粒度即可达到成品电石的要求，因此省去了传统工艺下后续的破碎工序。通过控制电石注入容器时的初始温度、电石的注入速度、冷却条件等可以控制固化后电石块的粒度。所述活动闸板可以采用抽拉式的开合结构或旋转式的开合结构等。

所述容器的外形可以是矩形、圆形、椭圆形或其他可能的形状。

所述筛孔在所述筛板上可按行按列排布或从中心向四周辐射状排布。所述筛孔的形状可以为圆形、椭圆形、矩形、三角形或其他可能的形状中的任一种或几种。所述筛板上靠近四周边缘的筛孔的当量直径可以大于靠近心部的筛孔的当量直径。由于靠近四周边缘处的散热条件较心部更好一些，因此采用上述设置可以充分利用有利的散热条件并以此加快电石固化的速度。

所述容器的壁可以为双层结构，双层壁之间为夹层空腔，所述容器的外侧壁的外面设有介质入口和介质出口，所述介质入口和介质出口均与所述夹层空腔连通，用于冷却用介质在夹层空腔中的循环流动。冷却用介质从介质入口通入夹层空腔，通过与电石、容器的内侧壁依次热交换，吸收热能，然后通过介质出口流出，将热能带离容器用于其他热量利用场合，释放热能后的冷却用介质再次通过介质入口回到夹层空腔进行下一冷却循环。所述容器外侧壁的外面也可以设置散热翅片，以方便容器余热的消散。

所述电石冷却成型设备还可以设有挤压机构，所述挤压机构设有压板5和用于带动所述压板上下移动的驱动机构，所述压板的四周边缘的外柱面与所述容器的内侧柱面滑动配合。电石在所述挤压机构的活塞运动的作用下被挤压通过所述筛孔进入到所述容器的筛板下部空间。挤压机构的设置加快了电石从筛孔中通过的速度，相应地加快了电石固化效率。所述挤压机构可以采用液压或电动方式驱动。

所述电石冷却成型设备还可以设有密闭的冷却塔7，所述冷却塔的顶部和底部分别设有电石进料口和电石出料口，所述冷却塔的侧壁上设有出风口8和进风口9，出风口在进风口的上方，所述进风口可以在所述冷却塔出风口下方的任意位置，包括所述冷却塔侧下部或所述冷却塔底部，所述进风口处设置有向所述冷却塔中送风的鼓风装置10，低温气体由所述进风口鼓入所述冷却塔中，与下落的表面固化、心部熔融的电石团块发生热交换，低温气体温度升高，由所述出风口吹出，电石团块进一步降温，固化过程进一步向电石团块的心部发展，电石团块之间相互粘结的情况减少，电石团块最终掉落到冷却塔的底部继续冷却。所述冷却塔的顶部设有供所述容器停留的工位，对于设有活动闸板的容器，所述冷却塔的顶部还设有供所述活动闸板开合的空间。将所述容器的活动闸板打开，被挤压通过所述筛孔而形成的电石团块便自然向冷却塔中掉落。所述冷却塔的设置进一步加速了电石的固化。由于低温气体进入所述冷却塔中带有一定的压力，当作用到下落的电石团块上时成为一种冲击，在一定程度上促使较大的电石团块进一步碎裂形成更小体积的电石团块和阻止电石团块下落速度，冷却更加彻底。

所述进风口可以连接在低温惰性气体送出管道11例如氮气管道上。冷却塔底部鼓风装置吹出的冷气流（冷气流优选氮气气流）加速电石的固化。

所述容器、挤压机构和冷却塔既可以成套地设置在一处，也可以分开设置在不同的工位上，例如一个冷却塔和挤压机构对应多个所述容器，当向第一所述容器中注入即将由熔融态向固态相变的电石达到一定量后，可利用牵引小车将所述容器运至所述挤压机构的下方、冷却塔的上方，对于设有活动闸板的容器，打开活动闸板，驱动挤压机构在所述容器中筛板以上的空间内向下直线运动挤压电石使其通过筛孔形成相互分立的电石团块，电石团块掉落进入冷却塔进行进一步冷却，同时另一工位处可向第二所述容器中注入即将由熔融态向固态相变的电石，第一所述容器中的电石全部进入冷却塔后，由牵引小车运走等待下一循环开始，第二所述容器被运至所述挤压机构的下方、冷却塔的上方，配合完成与第一所述容器所经历的相同的操作过程，如此循环往复。

所述出风口经第一除尘器或除尘器组12连接换热器或换热器组13的放热介质进口，所述换热器或换热器组的放热介质出口经管道接入所述高温惰性气体送出管道。鼓入冷却塔中的气体吸收了电石放出的热量后，被作为放热介质送入换热器或换热器组，从而使电石冷却过程的余热（包括潜热和显热）得到了有效的回收和利用。释放了热量的放热介质可以再次被鼓入冷却塔，实现了冷却用气的循环使用。除尘器的设置能将气流中的粉尘等杂质去除，保护环境。

所述换热器或换热器组的放热介质出口与所述高温惰性气体送出管道之间还可以设有第二除尘器或除尘器组14，以增强除尘效果。

所述换热器或换热器组的吸热介质出口经蒸汽管道连接汽轮机15，汽轮机再带动发电机发电。利用电石冷却过程中释放的热量产生的蒸汽进入汽轮发电机组做功发电，将热能转换为电能，节能及经济效益十分明显，可极大地提高能源的利用率。

本发明的电石冷却成型设备可在电石由熔融态至固态的相变以及冷却过程中直接将电石成型为小块，省去了传统工艺下后续的对电石进行破碎的操作步骤，简化了电石的生产过程，同时也减少了因破碎电石所激起的电石粉或电石灰及其他粉尘对环境造成影响和资源的浪费。

Claims (9)

1.一种电石冷却成型设备，其特征在于设有上部敞口的容器，所述容器包括水平的筛板和包裹在所述筛板外侧四周的筒状侧壁，所述筛板上设有若干上下贯通的筛孔，所述筛板上靠近四周边缘的筛孔当量直径大于靠近心部的筛孔当量直径，所述侧壁位于所述筛板以上部分的敞口构成为电石注入口。

2.根据权利要求1所述的电石冷却成型设备，其特征在于所述筛孔在所述筛板上按行按列排布或从中心向四周辐射状排布。

3.根据权利要求2所述的电石冷却成型设备，其特征在于所述容器的壁为双层结构，双层壁之间为夹层空腔，所述容器的外侧壁外面设有介质入口和介质出口，所述介质入口和介质出口均与所述夹层空腔连通。

4.根据权利要求3所述的电石冷却成型设备，其特征在于所述侧壁的下部敞口或者所述侧壁上位于所述筛板的下方设有可开合的活动闸板。

5.根据权利要求1-4中任意一个所述的电石冷却成型设备，其特征在于还设有挤压机构，所述挤压机构设有压板和用于带动所述压板上下移动的驱动机构，所述压板的四周边缘外柱面与所述容器的内侧柱面滑动配合。

6.根据权利要求5所述的电石冷却成型设备，其特征在于还设有冷却塔，所述冷却塔的顶部和底部分别设有电石进料口和电石出料口，所述冷却塔的侧壁上设有出风口和进风口，出风口在进风口的上方，所述进风口可以在所述冷却塔出风口下方的任意位置，包括所述冷却塔侧下部或所述冷却塔底部，所述进风口处设置有向所述冷却塔中送风的鼓风装置，所述冷却塔的顶部设有供所述容器停留的工位。

7.根据权利要求6所述的电石冷却成型设备，其特征在于所述进风口连接在低温惰性气体送出管道上。

8.根据权利要求7所述的电石冷却成型设备，其特征在于所述出风口经第一除尘器或除尘器组连接换热器或换热器组的放热介质进口，所述换热器或换热器组的放热介质出口经管道接入高温惰性气体送出管道。

9.根据权利要求8所述的电石冷却成型设备，其特征在于所述换热器或换热器组的吸热介质出口经蒸汽管道连接汽轮发电机组。