CN109734096A - 一种生产电石的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种生产电石的方法和系统,该系统包括:混合成型单元,热解单元,热送单元和电石炉单元,其中,所述混合成型单元,包括第一搅拌装置、第二搅拌装置和成型装置,所述第二搅拌装置分别与所述第一搅拌装置和所述成型装置相连;所述热解单元包括直立炉和煤气净化系统,所述直立炉包括原料进口、油气出口和产物出口,所述原料进口与所述成型装置相连,所述油气出口与所述煤气净化系统相连;所述热送单元与所述产物出口相连;所述电石炉单元包括电石炉加料系统和电石炉,所述电石炉加料系统和所述热送单元相连。本发明提供的生产电石的系统可以解决现有技术中电石炉原料成本高、能耗高、以及传统立式炉能源浪费的问题。

Description

一种生产电石的方法和系统
技术领域
本发明涉及电石原料生产领域,特别涉及一种生产电石的方法和系统。
背景技术
碳化钙俗称电石(CaC2),上世纪中叶之前被誉为有机合成之母。目前主要用于生产氯乙烯、醋酸乙烯和丙烯酸等系列产品。电石的合成手段有氧热法和电热法,目前的电石生产工艺采用电热法,利用电弧产生的高温将固定床(也称移动床或电炉)中的块状氧化钙和块状焦炭加热至2000℃以上,停留一定时间而生成熔融态电石。但此方法使用块状原料(30~60mm),虽然有利于CO的排出,但反应接触面积小、反应速率慢,导致反应温度高、停留时间长、能耗高。电石生产原材料破碎、输送等各工序中有大量的焦炭和石灰细粉产生,约占总量的15%。这部分粉状原料由于无法满足目前电石制备工艺的要求而被遗弃,造成了巨大的环境污染和资源浪费。
也有电石企业将煤粉和生石灰粉通过加入粘结剂混合成型,经热解后作为电石炉的新型原料生产电石。但由于煤粉中含有水分,煤粉与生石灰粉直接混合后,生石灰粉容易吸收煤粉中的水分,发生石灰的消化反应变成氢氧化钙,使球团体积膨胀,降低了球团的冷态强度,同时氢氧化钙在580℃时会吸热发生分解,从而导致生成的电石的质量不佳。
在能源紧张的形势下,如何改进电石生产工艺,从根本上减少从煤炭到电石产品中间的能源浪费,缩短生产、转运流程,减少环境污染,改变电石行业当前存在高成本、高污染、高能耗的现状,是一个迫切需要解决的难题。
鉴于上述缺陷,本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种生产电石的方法和系统,以解决现有技术中电石炉原料成本高、能耗高、以及传统立式炉能源浪费的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种生产电石的系统,包括:混合成型单元,热解单元,热送单元和电石炉单元,其中,所述混合成型单元,包括第一搅拌装置、第二搅拌装置和成型装置,所述第一搅拌装置与所述第二搅拌装置相连,所述第二搅拌装置和所述成型装置相连;所述热解单元包括直立炉和煤气净化系统,所述直立炉包括原料进口、油气出口和产物出口,所述原料进口与所述成型装置相连,所述油气出口与所述煤气净化系统相连;所述热送单元与所述产物出口相连;所述电石炉单元包括电石炉加料系统和电石炉,所述电石炉加料系统和所述热送单元相连,所述电石炉用于电石的冶炼。
进一步地,所述系统还包括冷料配料单元,所述冷料配料单元与所述热送单元相连。
进一步地,所述混合成型单元还包括生石灰粉仓、粘结剂A储罐、煤粉仓、粘结剂B储罐,所述生石灰粉仓和所述粘结剂A储罐均与所述第一搅拌装置相连,所述煤粉仓和所述粘结剂B储罐均与所述第二搅拌装置相连。
进一步地,所述热解单元还包括煤焦油储罐,所述煤焦油储罐的入口与所述煤气净化系统的液体出口相连,所述煤焦油储罐的出口与所述粘结剂A储罐相连。
进一步地,所述热送单元为保温料罐或高温物料输送机。
本发明还提出了一种生产电石的方法,包括以下步骤:
将生石灰粉与粘结剂A在第一搅拌装置内混合,得到颗粒表面带有疏水钝化膜的混合料A,混合料A与煤粉、粘结剂B在第二搅拌装置内混合得到混合料B,将混合料B送入成型装置内成型,得到生球团;
将所述生球团送入所述反应炉进行热解反应,得到热球团;
将所述热球团送入热送单元;
将所述热送单元内的热球团送入电石炉单元内进行冶炼,得到电石;
其中,。
进一步地,所述方法还包括将生石灰块加入所述热送单元,并通过所述热送单元送入电石炉内与所述热球团进行冶炼。
进一步地,所述生石灰粉的粒径不高于5mm,所述煤粉的粒径不高于3mm。
进一步地,所述生石灰粉与所述粘结剂A的质量比为10﹕(0.1~1);所述粘结剂B为所述煤粉和所述混合料A总质量的1%~20%。
进一步地,所述粘结剂A包括煤焦油、蒽油或重质油中的一种,所述粘结剂B包括沥青、粘结性煤和腐殖酸混合物。
相对于现有技术,本发明所述的一种生产电石的方法和系统具有以下优势:
(1)本发明采用立式炉热解工艺和电石炉工艺串联的方法,通过在混合成型单元设置两个搅拌装置,预先在钙基原料(生石灰)表面形成疏水钝化膜,解决了电石炉使用煤粉和生石灰粉作为原料时,生石灰容易与水发生消化反应,导致制备的球团部分粉化而影响电石冶炼的问题,提高了电石生产效率;同时,减小了对煤粉作为电石生产原料的水分限制,扩大了原料范围,减少工艺生产中对煤粉和粘结剂的干燥处理装置,从而降低了电石冶炼过程能耗,节约生产成本。
(2)本发明通过设置冷料配料单元,在生产电石过程中,可以根据电石炉炉况,采用热球团和生石灰块两次加料的方法,及时调整碳基原料和钙基原料的配比,增加操作适应性,有利于进行工艺调整。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明所述的生产电石的系统结构示意图;
图2为本发明所述的混合成型单元的结构示意图;
图3为本发明所述的生产电石的方法流程示意图。
附图标记说明:
1-混合成型单元,11-第一搅拌装置,12-第二搅拌装置,13-成型装置,14-生石灰粉仓、15-粘结剂A储罐、16-煤粉仓、17-粘结剂B储罐,18-振动给料机,19-泵,2-热解单元,21-直立炉,22-煤气净化系统,3-冷料配料单元,31-冷料仓,4-热送单元,5-电石炉单元,51-电石炉加料系统,52-电石炉,53-炉气净化及炉气后处理系统。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
结合图1所示,本实施例提供了一种生产电石的系统,包括:混合成型单元1,热解单元2,热送单元4和电石炉单元5,其中,混合成型单元1包括第一搅拌装置11、第二搅拌装置12和成型装置13,第一搅拌装置11与第二搅拌装置12相连,第二搅拌装置12和成型装置13相连;热解单元2包括直立炉21和煤气净化系统22,直立炉21包括原料进口、油气出口和产物出口,原料进口与成型装置13相连,油气出口与煤气净化系统22相连;热送单元4与产物出口相连;电石炉单元5包括电石炉加料系统51和电石炉52,电石炉加料系统51和热送单元4相连,电石炉52用于电石的冶炼。其中,混合成型单元1用于将生石灰粉与煤粉在粘结剂A、粘结剂B的作用下混料造球得到生球团,生球团在热解单元2内热解生成油气产品和电石生产所需的高温固体成型物料(也即热球团),热球团通过密封的热送单元4送入电石炉单元5,并在电石炉52内加热冶炼制得液体电石。
现有技术中,制备电石的煤粉和使用的粘结剂通常需要加入干燥处理装置,这是因为若煤粉和粘结剂中水含量过大,水分子和生石灰的氧化钙分子发生消化反应,生成氢氧化钙,不仅会放出较多热量,产生混合有煤粉和生石灰粉的水蒸气,甚至有可能使煤粉着火;同时消化反应产生的氢氧化钙或碳酸钙,在后续生球团高温热解时,其中的氢氧化钙和碳酸钙分解,放出二氧化碳和水,使所得的生产电石用球团的孔隙增加、体积膨胀、密度降低,从而导致其强度和稳定性下降;此外由于强氧化钙和碳酸钙在高温时会吸热分解,这样就导致热解处理后的热球团会部分粉化,不能全部进入电石炉内冶炼,降低了电石的生产效率。
本实施例提供的生产电石的系统,在混合成型单元1,预先将生石灰粉与粘结剂A搅拌;然后再与煤粉和粘结剂B进行混和、压制成型并热解处理,最后送至电石炉单元5冶炼生产电石。本实施例通过设置第一搅拌装置11,利用粘结剂A在生石灰颗粒表面形成疏水性钝化薄膜,不仅可以阻止生石灰粉与煤粉发生消化反应,避免制备的球团部分粉化而影响电石冶炼;还可以减少工艺生产中对煤粉和粘结剂的干燥处理装置,从而降低了电石冶炼过程能耗,节约生产成本。
具体的,结合图2所示,本实施例的混合成型单元1包括第一搅拌装置11、第二搅拌装置12和成型装置13,第一搅拌装置11用于使生石灰粉和粘结剂A混合均匀形成混合料A,以在生石灰颗粒表面形成疏水性的钝化薄膜,避免生石灰粉在后续步骤中与煤粉中含有的水发生消化反应。第二搅拌装置12进料口与第一搅拌装置11出料口相连,保证混合料A可以直接进入第二搅拌装置12,并在第二搅拌装置12内与加入的煤粉、粘结剂B混合均匀形成混合料B。第二搅拌装置12出料口与成型装置13入口相连,混合料B被输送至成型装置13内进行压球成型得到生球团。
较佳的,混合成型单元1还包括生石灰粉仓14、粘结剂A储罐15、煤粉仓16、粘结剂B储罐17,生石灰粉仓14和粘结剂A储罐15均与第一搅拌装置11相连,煤粉仓16和粘结剂B储罐17均与第二搅拌装置12相连。其中,生石灰粉仓14内装有粒径不高于5mm的生石灰粉,煤粉仓16内装有粒径不高于3mm的煤粉。生石灰粉可以为将生石灰破碎处理后得到的生石灰颗粒,也可以为生石灰块的筛下物。在本实施例中,生石灰粉与煤粉均选用筛下物,煤粉可以为价格较低的中低阶煤粉(如长焰煤、气煤、焦煤等),这样不仅使得原料简单易得,不需要进行破碎磨粉处理,而且拓宽了电石碳基原料的范围,降低电石生产成本。粘结剂A储罐15内装有煤焦油、蒽油或重质油中的一种,也可以为其他油类,只要与生石灰粉混合后,可以在生石灰粉表面形成疏水钝化膜即可;粘结剂B储罐17内装有沥青、粘结性煤和腐殖酸等的混合物。
在混合成型单元1中,第一搅拌装置11的设备为双轴搅拌机,生石灰粉仓14中的生石灰粉通过振动给料机18输送到双轴搅拌机中,同时将粘结剂A储罐15中的粘结剂A通过泵19送至双轴搅拌机进行混合。第二搅拌装置12的设备为强力混合机,第二搅拌装置12具有三个进料口和一个出料口,三个第二搅拌装置12进料口分别与第一搅拌装置11、煤粉仓16、粘结剂B储罐17相连,其出料口与成型装置13相连。成型装置13为高压压球机,混合料B通过高压压球机进行压球,可以得到大小均匀的生球团。优选的,本实施例的高压压球机具有预压紧功能,其规格为:压辊直径为800mm,压辊间的最大压力为380t,线压力为11t/cm,压球机的成球率大于90%。
具体的,热解单元2包括直立炉21和煤气净化系统22,直立炉21可以为内热式直立炭化炉,其通常以不粘煤、弱粘煤、长焰煤等为原料,在炭化温度750℃以下进行中低温干馏。直立炉21包括原料进口、油气出口和产物出口,原料进口与成型装置13相连,生球团从原料进口进入到直立炉21内。直立炉21内部从上到下分为碳化室和燃烧室,生球团在炭化室自上而下移动,与燃烧室送入炭化室的高温气体逆流接触。生球团在炭化室中部的干馏段被炭化为电石炉52所需的热球团,碳化室干馏段的温度为720~750℃。热球团通过设置在炭化室下部的推料机的推动,落入到输料机内,最后被送入设置在直立炉21底部的接料仓,热球团进入接料仓是的温度为700~720℃。
优选的,在接料仓内设置有称重传感器,用于实时称量制备的热球团的重量,更好的优化生产工艺。
直立炉21还包括有油气出口,油气出口与煤气净化系统22相连。生球团在热解过程中不仅可以得到热球团,还可以得到热解气、煤焦油等副产物,热球团从直立炉21的产物出口送到热送单元4,热解气从油气出口进入到煤气净化系统22。热解气经过煤气净化系统22净化并冷却后,可以得到净煤气和副产品煤焦油、粗苯;净煤气可以作为燃料气使用,煤焦油和粗苯可以作为产品出售。
优选的,热解单元2还包括煤焦油储罐,煤焦油储罐的入口与煤气净化系统22的液体出口相连,煤焦油储罐的出口与粘结剂A储罐15相连。这样设置用于将煤焦油作为粘结剂A输入混和成型单元1,并与生石灰粉混合,有效阻止生石灰粉与水分发生消化反应,以使形成的球团具有较好的强度、热稳定性,达到电石原料的生产要求,同时,进一步降低生产成本,提高产品附加值。
本实施例在热解单元2和电石炉单元5之间还设置有热送单元4,热送单元4的输送设备可以是保温料罐,也可以是高温物料输送机等设备。热送单元4在输送热球团过程中,采取充氮保护和密封措施,使热球团完全隔绝空气、密闭输送;且输送设备中还含有保温措施,尽量减少物料显热损失。具体的,根据电石炉52需要的原料配比,用热送单元4的输送设备从设置在直立炉21底部的接料仓的接料口处接收一定量的热球团,然后再输送至电石炉单元5上部的电石炉加料系统51中,进行电石冶炼。
优选的,本实施例的生产电石的系统还包括冷料配料单元3,冷料配料单元3与热送单元4相连。冷料配送单元包括有冷料仓31,冷料仓31内装有粒径大于5mm的生石灰块。在生产电石过程中,可以根据电石炉52炉况,采用热球团和生石灰块两次加料的方法,及时调整碳基原料和钙基原料的配比,增加工艺操作的适应性。
具体的,电石炉单元5包括电石炉52和设置在电石炉52上部的电石炉加料系统51,电石炉加料系统51和热送单元4相连。热送单元4将热球团和生石灰块加入到电石炉加料系统51,然后进入电石炉52进行冶炼,整个加料过程设置有氮气保护以隔绝空气。冶炼生成的熔融的电石通过电石炉52的出炉口定时排出,流到出炉车上的电石锅内,然后由卷扬机将出炉车拉到电石冷却厂房进行冷却,完成电石生产。其中,电石炉52的冶炼温度为1800~2200℃。
由于电石炉52在冶炼过程中还还产生电石炉气,电石炉气含有大量粉尘;优选的,本实施例的电石炉单元5还包括炉气净化及炉气后处理系统53,用于对电石炉气进行降温除尘处理,便于后期综合利用,由于电石炉气里CO的含量很高,经炉气净化及炉气后处理系统53可以生产附加值较高的产品。
本实施例提供的一种生产电石的系统,采用立式炉热解工艺和电石炉工艺串联的方法,通过在混合成型单元设置两个搅拌装置,预先在钙基原料(生石灰)表面形成疏水钝化膜,解决了电石炉使用煤粉和生石灰粉作为原料时,生石灰容易与水发生消化反应,导致制备的球团部分粉化而影响电石冶炼的问题,提高了电石生产效率;同时,减小了对煤粉作为电石生产原料的水分限制,扩大了原料范围,减少工艺生产中对煤粉和粘结剂的干燥处理装置,从而降低了电石冶炼过程能耗,节约生产成本。
本实施例提供的一种生产电石的系统,通过设置冷料配料单元,在生产电石过程中,可以根据电石炉炉况,采用热球团和生石灰块两次加料的方法,及时调整碳基原料和钙基原料的配比,增加操作适应性,有利于进行工艺调整。
结合图3所示,本实施例还提供了一种生产电石的方法,采用上述实施例所述的生产电石的系统,其生产方法具体包括步骤:将生石灰粉与粘结剂A在第一搅拌装置11内混合,得到颗粒表面带有疏水钝化膜的混合料A;混合料A与煤粉、粘结剂B在第二搅拌装置12内混合得到混合料B;将混合料B送入成型装置13内成型,得到生球团;然后将生球团送入反应炉进行热解反应,得到热球团;将热球团送入热送单元4;将热送单元4内的热球团送入电石炉单元5内进行冶炼,得到电石。
其中,粘结剂A包括煤焦油、蒽油或重质油中的一种,所述粘结剂B包括沥青、粘结性煤和腐殖酸混合物。
本实施例提供的生产电石的方法,采用粉煤和生石灰粉为主要原料,通过混合成型、物料热解、高温输送和电热法电石生产工艺,实现粉煤对块状兰炭的全部替代,从根本上减小了生石灰和煤的粉状资源的浪费。同时,通过预先将生石灰粉与粘结剂A进行混合,在生石灰颗粒表面形成疏水性的钝化薄膜,避免生石灰粉在后续步骤中与煤粉中含有的水发生消化反应,一定程度上提高了制备的电石的品质,并降低了对煤粉的水分条件的限制,减少了生产过程中干燥步骤,降低了生产成本。
较佳的,本实施例的生产电石的方法,还包括将生石灰块加入热送单元4,并通过热送单元4送入电石炉(52)内与热球团共同进行冶炼。具体的,在将热球团送入热送单元4的步骤中,还包括步骤,在热送单元4内加入粒径大于5mm的生石灰块,用以调整生产电石的钙基原料(生石灰)与碳基原料(煤粉)的配比,热送单元4将热球团和生石灰块一起运输至电石炉52内进行冶炼。
下面结合图3所示,详细描述本实施例的生产电石的方法,具体包括:
S10、生球团制备
首先将生石灰粉仓14中的生石灰粉通过振动给料机18输送到第一搅拌装置11(双轴搅拌机)中,同时将粘结剂A储罐15中的粘结剂A通过泵19送至双轴搅拌机中混合5~10min得到混合料A,使粘结剂A在生石灰粉的表面形成一层疏水性的钝化薄膜,阻止生石灰粉与水的消化反应;再将混合料A、煤粉仓16中的煤粉及粘结剂B储罐17中的粘结剂B通过加入送至第二搅拌装置12(强力混合机)中混合搅拌5~10min,最后进入成型装置13(高压压球机)中进行压球成型,压成的生球团送入热解单元2进行热解处理。
其中,粘结剂A包括煤焦油、蒽油或重质油中的一种,也可以为其他油类,只要与生石灰粉混合后,可以在生石灰粉表面形成疏水钝化膜即可。在本实施例中,粘结剂A优选为煤焦油,因为煤焦油可以在生石灰表面形成疏水性的钝化薄膜,阻碍生石灰粉与水的消化反应;同时,煤焦油具有一定的粘结性能,可以与煤粉更好的混合,不会降低球团作为电石原料的品质,一定程度上提高了制备的生球团的抗压强度;另外,本实施例使用的煤焦油可以在生球团的热解处理工序中得到,属于制备电石过程中的副产品,成本低。粘结剂A的添加量可以根据生石灰粉量进行调整,只需要保证粘结剂A和生石灰粉的质量比例范围为1~10%即可,也即生石灰粉与所述粘结剂A的质量比为10﹕(0.1~1)。
生石灰粉可以为将生石灰破碎处理后的到的生石灰颗粒,也可以为生石灰块的筛下物。本实施例优选为采用生石灰块的筛下物,这样不仅使得原料简单易得,不需要进行破碎磨粉处理,从而简化生产工艺,节约成本,减少了固废的排放;且可以对原本不能直接加入电石炉52中的废弃的生石灰粉进行充分利用,避免浪费。其中,生石灰粉粒径不高于5mm,粒径高于5mm的生石灰可以直接加入到电石炉52中。
粘结剂B为具有较强粘结性的粘结剂,可以包括沥青、粘结性煤和腐殖酸等的混合物。在混合前,可将粘结剂B进行破碎处理,以便使粘结剂B颗粒的粒径范围不高于1mm,该粒径范围的粘结剂B可以显著优于其他粒径来提高混合料B的成球率。粘结剂B的加入量为煤粉和混合料A总质量的1%~20%。根据煤粉中固定碳含量的不同,煤粉与混合料A的质量比不受限定,可以根据电石实际生产时的复杂工况调整。
煤粉可以为长焰煤等低阶煤粉,保证充分利用现有的粉状原料。其中,煤粉粒径不高于3mm,在后续成型步骤中,若煤粉的颗粒的粒径过大,则和生石灰粉、粘结剂B不能达到密堆积,使得成型的球团密度降低,导致所得生产电石用球团的强度降低。
粘结剂B具有较强的粘结性,使得本实施例在常温下即可使煤粉与生石灰粉经高压混合成型。具体的,成型设备为高压压球机,成型的压力可以根据生石灰粉与煤粉的配比进行调整,在本实施中,优选的,高压压球机规格的选择为,压辊直径为800mm,压辊间的最大压力为380t,线压力为11t/cm,压球机的成球率大于90%,且高压压球机具有预压紧功能,成型压力为11~20MPa。
本实施例制备的生球团粒径范围为40~50mm,生球团的质量可以通过其抗摔强度、冷抗压强度来评价。抗摔强度是球团在规定条件下跌落而受冲击力时的耐破碎性能;冷抗压强度是指球团在室温时抗挤压和冲击的能力。其中,生球团的抗摔强度的测试方法为:取10个样品称重,装在箱底可以打开的箱子里,在离地2.0m高处打开箱底,让样品自由跌落到12mm厚的钢板上,反复跌落三次后,用筛子筛分,取>5mm的重量百分数作为生球团的抗摔强度的指标。生球团的冷抗压强度的测定方法为:将生球团置于型号为LDS-Y10A球团压力试验机上,在压力试验机施载速度为10mm/min的条件下进行测试。
经测定,本实施例所制备的生球团的2m钢板跌落强度(>5mm)不少于95%,冷抗压强度不小于400N。可以看出,所制备的生球团具有较高的冷强度,不容易破碎,符合电石炉52的生产要求。
S20、直立炉热解处理
将生球团加入到直立炉21中,并在直立炉21的碳化室内自上而下移动,与燃烧室送入炭化室的高温气体逆流接触。生球团在炭化室中部的干馏段被炭化为电石炉所需的热球团,其中碳化室干馏段的温度(也即生球团热解温度)为720~750℃。优选的,本实施例采用炭化温度750℃以下进行中低温干馏。
具体的,热解单元2包括直立炉21和煤气净化系统22,直立炉21可以为内热式直立炭化炉,其通常以不粘煤、弱粘煤、长焰煤等为原料,在炭化温度750℃以下进行中低温干馏。直立炉21包括原料进口、油气出口和产物出口,原料进口与成型装置13相连,生球团从原料进口进入到直立炉21内。直立炉21内部从上到下分为碳化室和燃烧室,生球团在炭化室自上而下移动,与燃烧室送入炭化室的高温气体逆流接触。生球团在炭化室中部的干馏段被炭化为电石炉52所需的热球团,碳化室干馏段的温度为720~750℃。热球团通过设置在炭化室下部的推料机的推动,落入到输料机内,最后被送入设置在直立炉21底部的接料仓,热球团进入接料仓是的温度为700~720℃。
S30、配料与热装
根据电石炉52需要的原料配比,使用热送单元4的输送设备从设置在直立炉21底部的接料仓的接料口处接收一定质量的热球团,同时,还可以再从冷料配料单元3中的料仓底部加入一定量的生石灰块,再运输至电石炉52上部的电石炉加料系统51内。由于热解处理后的热球团是主要成分为炭的高温固体物料,遇到空气中的氧气发生剧烈氧化反应,所以热送单元4在输送热球团过程中,采取充氮保护和密封措施,使热球团完全隔绝空气、密闭输送;且输送设备中还含有保温措施,这样可以尽量的减少热球团的显热损失,减少了能源浪费。
其中,生石灰块的粒径大于5mm;热送单元4的输送设备可以是保温料罐,也可以是高温物料输送机等设备。采用热球团和生石灰块两次加料方案,原料配比可根据电石炉52炉况及时调整,操作适应性强。
S40、电石炉52冶炼
电石炉52为大型密闭电石炉52,冶炼温度为1800~2200℃。耐高温输送设备将热球团和生石灰块加入到电石炉加料系统51中,整个加料过程设置有氮气保护以隔绝空气。冶炼生成的电石通过出炉口定时排出,流到出炉车上的电石锅内,由卷扬机将出炉车拉到电石冷却厂房进行冷却,完成电石生产
本实施例提供的一种生产电石的方法,在生球团的制备步骤中,通过先将生石灰粉与粘结剂A混合,在生石灰粉颗粒表面形成疏水性的钝化薄膜,可以阻止生石灰粉与水发生消化反应,避免制备的球团部分粉化而影响电石冶炼;然后再加入煤粉和粘结剂B进行混合,最后将混合物料压球成型、热解后热送到电石炉内冶炼。制得的球团经测试,具有较高的冷抗压强度,不容易破碎,热解后的热抗压强度也较高,符合电石炉的生产要求。
本实施例提供的一种生产电石的方法,在电石炉中加入生成的热球团的同时,可以根据电石炉炉况加入生石灰块,这种采用热球团和生石灰块两次加料的方法,可以及时调整碳基原料和钙基原料的配比,增加操作适应性,有利于进行工艺调整。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,对本发明而言仅仅是说明性的,而非限制性的。本专业技术人员理解,在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变,修改,甚至等效,但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种生产电石的系统,其特征在于,包括:混合成型单元(1),热解单元(2),热送单元(4)和电石炉单元(5),其中,
所述混合成型单元(1)包括第一搅拌装置(11)、第二搅拌装置(12)和成型装置(13),所述第一搅拌装置(11)与所述第二搅拌装置(12)相连,所述第二搅拌装置(12)和所述成型装置(13)相连;
所述热解单元(2)包括直立炉(21)和煤气净化系统(22),所述直立炉(21)包括原料进口、油气出口和产物出口,所述原料进口与所述成型装置(13)相连,所述油气出口与所述煤气净化系统(22)相连;
所述热送单元(4)与所述产物出口相连;
所述电石炉单元(5)包括电石炉加料系统(51)和电石炉(52),所述电石炉加料系统(51)和所述热送单元(4)相连。
2.根据权利要求1所述的生产电石的系统,其特征在于,所述系统还包括冷料配料单元(3),所述冷料配料单元(3)与所述热送单元(4)相连。
3.根据权利要求1所述的生产电石的系统,其特征在于,所述混合成型单元(1)还包括生石灰粉仓(14)、粘结剂A储罐(15)、煤粉仓(16)、粘结剂B储罐(17),所述生石灰粉仓(14)和所述粘结剂A储罐(15)均与所述第一搅拌装置(11)相连,所述煤粉仓(16)和所述粘结剂B储罐(17)均与所述第二搅拌装置(12)相连。
4.根据权利要求1所述的生产电石的系统,其特征在于,所述热解单元(2)还包括煤焦油储罐,所述煤焦油储罐的入口与所述煤气净化系统(51)的液体出口相连,所述煤焦油储罐的出口与所述粘结剂A储罐(15)相连。
5.根据权利要求1所述的生产电石的系统,其特征在于,所述热送单元(4)为保温料罐或高温物料输送机。
6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的系统生产电石的方法,其特征在于。包括以下步骤:
将生石灰粉与粘结剂A在第一搅拌装置(11)内混合,得到颗粒表面带有疏水钝化膜的混合料A,混合料A与煤粉、粘结剂B在第二搅拌装置(12)内混合得到混合料B,将混合料B送入成型装置(13)内压制成型,得到生球团;
将所述生球团在热解单元(2)进行热解处理,得到热球团;
将所述热球团送入热送单元(4);
将所述热送单元(4)内的热球团送入电石炉(52)内进行冶炼,得到电石。
7.根据权利要求6所述的生产电石的方法,其特征在于,所述方法还包括将生石灰块加入所述热送单元(4),并通过所述热送单元(4)送入电石炉(52)内与所述热球团进行冶炼。
8.根据权利要求6所述的生产电石的方法,其特征在于,所述生石灰粉的粒径不高于5mm,所述煤粉的粒径不高于3mm。
9.根据权利要求6所述的生产电石的方法,其特征在于,所述生石灰粉与所述粘结剂A的质量比为10﹕(0.1~1);所述粘结剂B为所述煤粉和所述混合料A总质量的1%~20%。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的生产电石的方法,其特征在于,所述粘结剂A包括煤焦油、蒽油或重质油中的一种,所述粘结剂B包括沥青、粘结性煤和腐殖酸混合物。
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