CN107084616B - 一种制造电石原料的回转窑系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制造电石原料的回转窑系统，包括回转窑和除尘器；回转窑的两端密封设有窑头和窑尾，在窑头内分别固定设有空气管和惰性气管，惰性气管的排气口与布风板连通，在惰性气管下部的窑头内还设有绞龙输送机，窑头的底部设有出料口，窑头的出料口与破碎机的进料口连接，破碎机的出料口与成型机连接；在窑尾设有循环气口和废气口，在窑尾内设有加料。充分利用白灰烧成的余热对煤粉进行干馏，干馏得到的挥发分配以空气进行燃烧对石灰石加热焙烧。焙烧干馏后的物质经破碎混匀、挤压成型即得成品。该系统备投资少，能耗低，减少了环境污染，对环境非常友好。

Description

一种制造电石原料的回转窑系统
技术领域：
本发明涉及一种回转窑系统，尤其涉及一种制造电石原料的回转窑系统。
背景技术：
电石是有机合成化学工业的基本原料之一。是乙炔化工的重要原料。由电石制取的乙炔广泛应用于金属焊接和切割。
生产方法有氧热法和电热法，一般多采用电热法生产电石，即以石灰和兰炭为原料，在电石炉内进行冶炼，依靠电弧高温熔化反应而生成电石，为保证电石生产中的透气性，电石生产中对石灰和兰炭的粒度有严格的要求。
一般的，石灰的生产工艺是将符合入电石炉所需粒度指标(＞25mm)的石灰石加入回转窑或者竖窑用煤粉或者煤气(天然气)进行加热煅烧，分解二氧化碳，经过一定时间的煅烧，待二氧化碳分解率达到95％以上时，降温出炉待用。每生产一吨石灰能耗在200kg标准煤，综合能耗在250kg标准煤左右。
兰炭的生产工艺是将符合理化指标和粒度要求的长焰块煤加入立式焦炉内进行加温干馏，干馏出来的荒煤气经冷却分离煤焦油、粗苯、酚等化工产品后进行综合利用；热兰炭落入熄焦池吸水降温后即为兰炭成品。为了保证干馏过程中的透气性，立式焦炉干馏的原料煤需要具有一定的粒度，无法处理煤粉，因此其耗能多，干馏效果不佳；而且，由于兰炭生产后用水熄焦，兰炭比表面积大，吸水多，为减少水分入炉蒸发带走热量，徒增电耗，兰炭入炉前需要进行干燥脱水。
上述石灰和兰炭的生产工艺流程复杂，设备投资大，能耗高，环境污染严重，且难以处理小粒度石灰石和煤粉，不符合可持续发展理念。
发明内容：
为克服上述问题，本发明的目的在于提供一种设备投资少，能耗低的制造电石原料的回转窑系统。
本发明的目的由如下技术方案实施，一种制造电石原料的回转窑系统，其包括回转窑和除尘器；
所述回转窑的两端密封设有窑头和窑尾，所述窑头和窑尾分别与所述回转窑转动连接，在所述窑头内分别固定设有与所述回转窑长度方向一致的空气管和惰性气管，所述空气管与所述惰性气管的进气端均贯穿所述窑头，并置于所述窑头外部；所述空气管的排气口置于所述回转窑内，所述惰性气管的排气口与设于所述窑头内的布风板连通，所述布风板为夹层结构，所述布风板靠近所述回转窑的一侧均布有布风孔；
在所述惰性气管下部的所述窑头内还设有绞龙输送机，所述绞龙输送机的进料口贯穿所述窑头，并置于所述窑头外部；所述绞龙输送机的出料口设于所述布风板和所述空气管的出口端之间的所述回转窑内；所述窑头的底部设有出料口，所述窑头的出料口与破碎机的进料口连接，所述破碎机的出料口与所述成型机连接；
在所述窑尾设有循环气口和废气口，所述循环气口与所述惰性气管通过管路连通；所述废气口与除尘器通过管路连接；
在所述窑尾内设有加料管，所述加料管的进料口贯穿所述窑尾，并置于所述窑尾外部，所述加料管的出料口设于所述回转窑内靠近所述窑尾的一端。
进一步的，所述回转窑分为窑头段和窑尾段，所述窑头段内径大于所述窑尾段内径，所述窑头段与所述窑尾段的衔接处形成挡料台阶；所述窑头与所述窑头段转动连接，所述窑尾与所述窑尾段转动连接；所述空气管的排气口置于所述窑尾段内；所述绞龙输送机的出料口设于所述窑头段远离所述窑头的一端，所述绞龙输送机的出料口低于所述挡料台阶的上沿，可有效减少煤粉被气流带走。
进一步的，所述空气管套设于所述惰性气管内，所述空气管的进气口与空气鼓风机连接。
进一步的，连接所述循环气口与所述惰性气管之间的管路上设有调节阀和惰性气体鼓风机，所述调节阀用以调节吹入所述回转窑内的惰性气体量。
进一步的，其还包括破碎机和成型机，所述破碎机的进料口与所述窑头的出料口连接，所述破碎机的出料口与所述成型机连接。
进一步的，其还包括磨煤器，所述磨煤器的出料口与绞龙输送机的进料口连接。
本发明的优点：
1、本发明中的回转窑采用了变径双段结构，将传统电石原料(C+CaO混合物)制备时兰炭的制备与白灰的生产创造性的结合起来，充分利用了长焰煤干馏得到的挥发分燃烧对石灰石进行加热焙烧，焙烧后的热白灰与煤粉混合进行干馏，干馏后的(C+CaO混合物)从窑头的出料口排出，经破碎和成型，得到成型电石原料(C+CaO混合物)，设备投资少，能耗低，减少了环境污染。
2、本发明系统生产出的成品(C+CaO混合物)因不含水分，碳钙比稳定，省去了原电石生产系统中的兰炭烘干单元和石灰兰炭配料单元，使电石冶炼能耗降低，节电10％左右，节约原料运输成本10％左右。
3、本发明由于将成品最终挤压成型出厂，所以对石灰石和煤粉的粒度没有严格的要求，可以使用目前弃用的小粒度石灰石(5-25mm)和价格相对较低的粉煤做原料，节约原料成本10％以上。
附图说明：
图1为实施例1一种制造电石原料的回转窑系统的示意图；
图2为实施例1中回转窑结构示意图；
图3为实施例1中布风板结构示意图。
图中：回转窑1，窑头段1-1，窑尾段1-2，磨煤机2，破碎机3，成型机4，除尘器5，窑头6，窑尾7，惰性气管8，空气管9，空气鼓风机10，布风板11，布风孔12，绞龙输送机13，循环气口14，废气口15，调节阀16，惰性气体鼓风机17，加料管18。
具体实施方式：
实施例1：
一种制造电石原料的回转窑系统，其包括回转窑1、磨煤机2、破碎机3、成型机4和除尘器5；回转窑1的两端密封设有窑头6和窑尾7，窑头6和窑尾7分别与回转窑1转动连接，在窑头6内固定设有与回转窑1长度方向一致的惰性气管8，在惰性气管8内套设有空气管9，空气管9与惰性气管8的进气端均贯穿窑头6，并置于窑头6外部；空气管9的进气口与空气鼓风机10连接；空气管9的排气口置于回转窑1内，惰性气管8的排气口与设于窑头6内的布风板11连通，布风板11为夹层结构，布风板11靠近回转窑1的一侧均布有布风孔12；
在惰性气管8下部的窑头6内还设有绞龙输送机13，绞龙输送机13的进料口贯穿窑头6，并置于窑头6外部；绞龙输送机13的出料口设于布风板11和空气管9的出口端之间的回转窑1内；窑头6的底部设有出料口，窑头6的出料口与破碎机3的进料口连接，破碎机3的出料口与成型机4连接；
在窑尾7设有循环气口14和废气口15，循环气口14与惰性气管8通过管路连通，连接循环气口14与惰性气管8之间的管路上设有调节阀16和惰性气体鼓风机17，调节阀16用以调节吹入回转窑1内的惰性气体量；废气口15与除尘器5通过管路连接；
在窑尾7内设有加料管18，加料管18的进料口贯穿窑尾7，并置于窑尾7外部，加料管18的出料口设于回转窑1内靠近窑尾7的一端。
进一步的，回转窑1分为窑头段1-1和窑尾段1-2，窑头段1-1 内径大于窑尾段1-2内径，窑头段1-1与窑尾段1-2的衔接处形成挡料台阶；窑头6与窑头段1-1转动连接，窑尾7与窑尾段1-2转动连接；空气管9的排气口置于窑尾段1-2内，绞龙输送机13的出料口低于挡料台阶的上沿，可有效减少煤粉被气流带走；绞龙输送机13的出料口设于窑头段1-1远离窑头6的一端。
工作原理：
本发明中的回转窑1充分利用了长焰煤干馏得到的挥发分，挥发分燃烧对石灰石进行加热焙烧，焙烧后的熟石灰与干馏后的煤粉混合，从窑头6的出料口排出，经破碎和成型，得到成型电石原料(C+CaO混合物)。
开炉时，人工向回转窑1内加入干木材并投入火种点燃，启动空气鼓风机10、除尘器5和回转窑1，利用空气鼓风机10向回转窑1内鼓入掺有煤粉的空气进行燃烧，当窑尾7温度达到200℃以上时，从加料管18向窑尾段1-2持续加入石灰石，石灰石在窑尾段1-2边向窑头段1-1运行边加热，待石灰石运行到窑头段1-1与窑尾段1-2衔接处时，利用红外测温枪从窑头6的观察孔测窑头段1-1与窑尾段1-2衔接处的石灰石温度；
若温度未达标，则降低回转窑1的转速，甚至停止旋转回转炉1，继续加热；窑头段1-1与窑尾段1-2衔接处的温度应达到1000-1100℃，太高则过烧，太低则夹生；
若温度达标，窑头段1-1与窑尾段1-2的衔接处得到白灰。绞龙输送机13向窑头段1-1输送长焰煤，启动惰性气体鼓风机17，将窑尾段1-2的富含CO2的惰性气体输送到炉头6，使长焰煤在CO2惰性气体保护下只与热白灰进行热交换干馏；干馏出的煤气与空气鼓风机10鼓入的空气混合燃烧焙烧石灰石，如此循环进行。干馏后得到的兰炭与白灰混合，在回转窑1的转动下向窑头6移动，最终从窑头6的出料口输出，得到制造电石的原料(C+CaO混合物)。控制调节阀16的开度，进而控制惰性气体的鼓入量，使窑头段1-2温度保持在600-1100℃；从窑头6的出料口输出的物料温度应不低于600℃，否则长焰煤中的挥发分挥发不充分。
空气鼓风机10逐渐降低给煤量改吹空气，当挥发的煤气足以保证炉温稳定时，空气鼓风机10的给煤即可停止。
为了保证产品的碳钙比稳定和焙烧过程的热平衡，采用长焰煤配无烟煤的办法调整挥发分来控制热平衡。
回转窑1中得到的电石原料经破碎机3破碎，成型机4成型，即得成型电石原料；生产过程中的长焰煤经磨煤机2破碎，作为生产原料；生产过程中的废气经除尘器5除尘后排放。
优选的，回转窑各参数如下：
1、回转窑1内径
窑头段1-1：3.2m
窑尾段1-2：3m
2、回转窑1长度
窑头段1-1：6m
窑尾段1-2：60m
3、惰性气体鼓风机17流量：400-1200m3/h
4、空气鼓风机10流量
开炉阶段煤粉鼓吹量：0.5-2t/h
稳定运行阶段鼓风量：27000m3/h
5、绞龙输送机13长焰煤喂料量：3-9t/h
6、稳定运行阶段加料管18石灰石喂料量：14t/h。

Claims (5)

1.一种制造电石原料的回转窑系统，其包括回转窑和除尘器；所述回转窑的两端密封设有窑头和窑尾，所述窑头和窑尾分别与所述回转窑转动连接；
其特征在于，在所述窑头内分别固定设有与所述回转窑长度方向一致的空气管和惰性气管，所述空气管与所述惰性气管的进气端均贯穿所述窑头，并置于所述窑头外部；所述空气管的排气口置于所述回转窑内，所述惰性气管的排气口与设于所述窑头内的布风板连通，所述布风板为夹层结构，所述布风板靠近所述回转窑的一侧均匀布设有布风孔；
在所述惰性气管下部的所述窑头内还设有绞龙输送机，所述绞龙输送机的进料口贯穿所述窑头，并置于所述窑头外部；所述绞龙输送机的出料口设于所述布风板和所述空气管的出口端之间的所述回转窑内；所述窑头的底部设有出料口，所述窑头的出料口与所述破碎机的进料口连接，所述破碎机的出料口与所述成型机连接；
在所述窑尾设有循环气口和废气口，所述循环气口与所述惰性气管通过管路连通；所述废气口与除尘器通过管路连接；
在所述窑尾内设有加料管，所述加料管的进料口贯穿所述窑尾，并置于所述窑尾外部，所述加料管的出料口设于所述回转窑内靠近所述窑尾的一端。
2.根据权利要求1所述一种制造电石原料的回转窑系统，其特征在于，所述回转窑分为窑头段和窑尾段，所述窑头段内径大于所述窑尾段内径；所述窑头与所述窑头段转动连接，所述窑尾与所述窑尾段转动连接；所述空气管的排气口置于所述窑尾段内；所述绞龙输送机的出料口设于所述窑头段远离所述窑头的一端。
3.根据权利要求1所述一种制造电石原料的回转窑系统，其特征在于，所述空气管套设于所述惰性气管内，所述空气管的进气口与空气鼓风机连接。
4.根据权利要求1-3任一所述一种制造电石原料的回转窑系统，其特征在于，连接所述循环气口与所述惰性气管之间的管路上设有调节阀和惰性气体鼓风机。
5.根据权利要求4所述一种制造电石原料的回转窑系统，其特征在于，其还包括破碎机和成型机，所述破碎机的进料口与所述窑头的出料口连接，所述破碎机的出料口与所述成型机连接。
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