CN104773734B - 一种联产电石和铁合金的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种联产电石和铁合金的装置，包括间壁回转窑、装置设有直流矿热炉、炭粉储罐、硅石料仓、锰矿石料仓、石灰料仓、兰炭料仓和铁矿石料仓。联产电石和铁合金的过程为：⑴铁矿石在间壁回转窑海绵铁还原得到海绵铁；⑵通过中空电极向直流矿热炉中加入石灰、兰炭、硅石和锰矿石；⑶将步骤⑴中海绵铁通过中空电极热装进入直流矿热炉，1700～2300℃加热反应；⑷放出电石和铁合金反应混合液至加热保温包中重力分离；⑸电石液送入电石仓冷却，铁合金送入铁合金仓进行冷却。本发明通过间壁式回转炉与直流矿热炉结合实现了联产电石和铁合金，有利于降低能量消耗，提高产能和经济效益，有效阻止了底部阳极的消耗，延长了直流矿热炉的使用寿命。

Description

一种联产电石和铁合金的方法和装置

技术领域

本发明属于冶金和电石生产技术领域，涉及一种联产电石和铁合金的方法和装置。

背景技术

碳化钙俗称电石，碳化钙与水反应生成乙炔。乙炔是重要的化工原料，主要用于生产聚氯乙烯基、醋酸乙烯基和丙烯酸基系列产品，我国70%以上的PVC产品源于电石生产的乙炔。随着钢铁工业的发展，许多高质量、高品质的合金钢被开发使用。硅合金、锰合金钢的耐磨性能及高强度，得到广泛的应用。

公开号为CN201864574U的中国实用新型专利公开了一种电石炉，炉体设置由多节炭电极棒构成的炭电极体，相邻的炭电极棒通过相互匹配的母头内螺纹、公头外螺纹相对旋紧。电石炉用炭电极体代替自焙电极，电石厂无需自焙，自然也就没有焙烧散发的烟气挥发份，在使用过程中没有有害气体的排放，实现了环保。由于炭电极体是直接安装，只需将相邻的炭电极棒通过相互匹配的母头内螺纹、公头外螺纹相对旋紧即可，没有自焙过程，节省了自焙电极焙烧过程中的电量消耗，实现了节能，且安装简便，使用安全。但是该电石炉只能生产电石，不能生产铁合金。

电能是电石生产最主要的能源，因此节电对于电石生产是一件非常重要的事情，其中发展直流电石炉就是节电的一个有效方法。因为直流电石炉电极之间不存在支路电流，电极能深入炉中，极大的提高了热效率和电效率，但是由于底部阳极炭砖作为发热原件，会优先与石灰进行反应，而造成炉底消耗极快，因此该技术至今未能在电石行业得到广泛推广。本专利通过电石联产铁合金及在线补炉底技术，可以较好解决底部阳极炭砖快速消耗的问题，从而大大延长了直流电石炉的使用寿命。

发明内容

本发明内容的目的是提供一种联产电石和铁合金的方法，同时生产电石和优质铁合金，节省能源，提高经济效益。本法发明的另一目的是提供一种联产电石和和铁合金的装置。

本发明的技术方案是：联产电石和铁合金的方法，其过程是：

⑴ 铁矿石在间壁回转窑还原得到海绵铁；

⑵通过中空电极向直流矿热炉中加入石灰、兰炭、硅石和锰矿石等类似物质，石灰、兰炭、硅石和锰矿石等类似物质的质量百分比可以根据不同产品的工艺要求配比；

⑶将步骤⑴中海绵铁通过中空电极热装进入直流矿热炉，启动中空电极进行加热反应，加热温度为1700～2300℃；

⑷从直流矿热炉放出电石和铁合金反应混合液至加热保温包中进行重力分离，上层为电石，下层为铁合金；

⑸ 分出的电石液送入电石仓冷却，铁合金送入铁合金仓进行冷却。

石灰可以用石灰石替换，兰炭可以用焦炭或燃料煤替换。当直流矿热炉放空反应液后，通过中空电极加入炭粉或其他耐高温导电物质至炉底，通过电极放电将其加热进行补炉操作，以延长直流矿热炉使用寿命。反应液中电石和铁合金为任意比例调节。铁合金含磷和硫较少，铁合金也可以是铸造生铁或炼钢生铁。

本发明联产电石和铁合金的装置，包括间壁回转窑、炭粉储罐、硅石料仓、锰矿石料仓、石灰石料仓、焦炭料仓和铁矿石料仓，间壁回转窑设有加料口和海绵铁出口。装置设有直流矿热炉和加热保温包，直流矿热炉设有中空电极、块料加入口、电石炉气出口和出料口，加热保温包设有电石出口和铁合金出口。铁矿石料仓连接到间壁回转窑的加料口，海绵铁出口连接到中空电极。炭粉储罐、硅石料仓、锰矿石料仓、石灰石料仓和焦炭料仓分别连接到中空电极，连接管路上设有阀门。出料口连接到加热保温包，电石出口连接到电石仓，铁合金出口连接到铁合金仓。

块料加入口可以向直流电弧炉内加入生产电石的块状原料，如兰炭和石灰石，也可以用来加入生产铁合金、铸造生铁、炼钢生铁的块矿或烧结矿或球团矿。

本发明通过间壁式回转窑与带有中空电极的直流矿热炉结合实现了联产电石和铁合金，有利于降低能量消耗，提高产能和经济效益，生产的铁合金含磷和硫少，质量好。直流矿热炉放空反应液后，通过中空电极加入炭粉至炉底，进行补炉操作有利于延长直流矿热炉使用寿命。电石与铁合金在直流矿热炉在一起混炼，铁合金比重高于电石，铁合金在底部，有效阻止了底部阳极的消耗，可以延长直流矿热炉的使用寿命。

附图说明

图1为本发明联产电石和铁合金的流程示意图；

其中：

1—间壁回转窑、2.—中空电极、3—直流矿热炉、4—加热保温包、5—出料口、6—炭粉储罐、7—硅石料仓、8—锰矿石料仓、9—石灰料仓、10—焦仓料仓、11—铁矿石料仓、12—阀门、13—电石仓、14—铁合金仓、15—块料加入口、16—电石炉气出口、17—阳极底电极。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。

本发明联产电石和铁合金的装置如图1所示，包括间壁回转窑1、直流矿热炉3、加热保温包4、炭粉储罐6、硅石料仓7、锰矿石料仓8、石灰料仓9、焦炭料仓10和铁矿石料仓11。间壁回转窑设有加料口和海绵铁出口，直流矿热炉设有中空电极2、块料加入口15、电石炉气出口16和出料口5，加热保温包设有电石出口和铁合金出口。铁矿石料仓连接到间壁回转窑的加料口，海绵铁出口连接到中空电极，连接管路上设有阀门。炭粉储罐、硅石料仓、锰矿石料仓、石灰料仓和焦炭料仓分别连接到中空电极，连接管路上设有阀门12。出料口连接到加热保温包，电石出口连接到电石仓13，铁合金出口连接到铁合金仓14。联产电石和铁合金的过程是：

⑴ 铁矿石在间壁回转窑1还原得到海绵铁；

⑵通过中空电极2向直流矿热炉3中加入石灰、兰炭、硅石和锰矿石，石灰、兰炭、硅石和锰矿石的质量百分比例为 40~80：20~50：0~5：0~5；

⑶将步骤⑴中海绵铁通过中空电极热装进入直流矿热炉，启动中空电极进行加热反应，加热温度为1700～2300℃；

⑷从直流矿热炉放出电石和铁合金反应混合液至加热保温包4中进行重力分离，上层为电石，下层为铁合金；

⑸分出的电石液送入电石仓冷却，铁合金到铁合金仓进行冷却。铁合金不含磷和硫。

当直流矿热炉3放空反应液后，通过中空电极2加入炭粉至炉底，进行补炉操作，以延长直流矿热炉使用寿命。反应液中电石和铁合金为任意比例调节。

作为选择，步骤⑵中用石灰石替换石灰，用焦炭替换兰炭。

Claims (5)

1.一种联产电石和铁合金的方法，其过程是：

（1）铁矿石在间壁回转窑（1）还原得到海绵铁；

（2）通过中空电极（2）向直流矿热炉（3）中加入石灰、兰炭、硅石和锰矿石；石灰、兰炭、硅石和锰矿石的百分比加入量根据不同产品的工艺要求进行配比；

（3）通过中空电极将步骤⑴中的海绵铁装入直流矿热炉，启动中空电极进行加热反应，加热温度为1700～2300℃；

（4）从直流矿热炉放出电石和铁合金反应混合液至加热保温包（4）中进行重力分离，上层为电石，下层为铁合金；

（5）分出的电石液送入电石仓（13）冷却，铁合金送入铁合金仓（14）进行冷却。

2.根据权利要求1所述联产电石和铁合金的方法，其特征是：所述石灰用石灰石替换，兰炭用焦炭或燃料煤替换。

3.根据权利要求1或2所述联产电石和铁合金的方法，其特征是：当直流矿热炉（3）放空反应液后，通过中空电极（2）加入炭粉或其他耐高温导电物质至炉底，通过电极放电将其加热，进行补炉操作。

4.根据权利要求1或2所述联产电石和铁合金的方法，其特征是：所述反应混合液中电石和铁合金为任意比例调节。

5.一种联产电石和铁合金的装置，包括间壁回转窑（1）、炭粉储罐（6）、硅石料仓（7）、锰矿石料仓（8）、石灰料仓（9）、兰炭料仓（10）和铁矿石料仓（11），所述间壁回转窑设有加料口和海绵铁出口，其特征是：所述装置设有直流矿热炉（3）和加热保温包（4），所述直流矿热炉设有中空电极（2）、块料加入口（15）、电石炉气出口（16）和出料口（5），所述加热保温包设有电石出口和铁合金出口；所述铁矿石料仓连接到间壁回转窑的加料口，所述海绵铁出口连接到中空电极；所述炭粉储罐、硅石料仓、锰矿石料仓、石灰石料仓和兰炭料仓分别连接到中空电极，连接管路上设有阀门（12）；所述出料口连接到加热保温包，所述电石出口连接到电石仓（13），所述铁合金出口连接到铁合金仓（14）。