CN206266229U - 一种电石原料成型的专用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电石原料成型的专用系统。包括：煤热解装置，半焦破碎装置，生石灰粉破碎装置，第一混合装置，第二混合装置以及压制成型装置；其中，煤热解装置的热煤焦油出料口与第一混合装置的煤焦油进料口相连，半焦破碎装置的出料口与第一混合装置的半焦进料口相连，第一混合装置的出料口与第二混合装置的混合料的进料口相连，生石灰粉破碎装置的出料口与第二混合装置的生石灰粉进料口相连；第二混合装置的混合物料的出料口与压制成型装置的进料口相连。本实用新型系统有效降低了成本、简化了工艺并降低了煤焦油粘结剂的使用量。

Description

一种电石原料成型的专用系统

技术领域

本实用新型涉及一种电石原料成型的专用系统，属于半焦成型球制备领域。

背景技术

半焦是以高挥发分的弱粘结或不粘结性煤为原料，经中、低温干馏炭化除去煤中焦油物质和大部分挥发分后的产品，作为一种新型碳素材料，以其固定炭高、电阻率高含灰份低、硫含量低、磷含量低的特性和低廉的价格，正逐步被推广应用于电石、铁合金等产品的生产，以替代价格昂贵的冶金焦，半焦作为冶金行业重要原材料。

电石是以生石灰和碳素为原料，在电石炉中经过复杂的物理化学变化而生成的，它是有机合成工业的重要原料。目前，国内外已经开发出或正在研究中的电石生产方法有电热法、旋转电弧炉法、氧热法、电热—氧热耦合法、等离子体法、催化法等，但传统的电炉加热法仍然是当前最为成熟的电石生产方法。其主要生产过程如下：原料首先通过配料后由电炉上端的入口或管道加入电炉内，然后在反应层内石灰熔化成流体，接着在电极端部周围的高温区，大约在1600℃～1700℃下，具有较大活性的熔融态生石灰和焦炭开始相互作用。

以上电石制备工艺的缺点是生石灰添加过程繁琐、复杂，且在石灰石和半焦炭在整个过程中，始终伴随着固体破碎、固体分筛和固体运输等工艺过程，这些过程都会有粉尘产生，带来污染；而且在传统电石行业中，总会有大量的小粒度粉状半焦需要处理，最重要的是原料细化后可以提高电石反应速率，降低反应时间，从而可以降低电石生产成本。

公开号为CN103087795A的实用新型专利公开了一种成型半焦的制备方法，该实用新型的主要技术特征为：将半焦制成粒度小于3毫米的半焦粉，生石灰制成粒度＜1毫米的石灰粉；称取生石灰，加入过量的水，使石灰充分熟化；过滤上层清液，取下层熟石灰浆液即粘结剂；半焦粉和粘结剂重量百分比分别为：半焦粉70％-80％和粘结剂20％-30％；称取半焦粉和粘结剂，将粘结剂倒入半焦粉中，充分搅拌、混合均匀；将混合物料用对辊成型机压制成椭球形成型半焦。该技术为了制备成型所需粘结剂，需要先将生石灰加水进行熟化制成熟石灰，该技术的缺点是：一方面此工艺将生石灰加水本身具有危险性，另一方面此工艺改变了原料的本质；最后最重要的是该技术在制备好成型球后还要将成型球进行烘干，这就增加了工艺步骤，增加了工艺成本。

现有技术的另一种成型半焦的制备方法，此种技术将半焦、生石灰与一种有机粘结剂一起混合，有机粘结剂加入8％-15％，此种粘结剂不含水，也不溶于水，三种物料在混合机中充分混合，最后将混合物料用对辊成型机压制成椭圆形成型半焦。在三种物料的混合过程中，此中有机粘结剂很难与半焦、生石灰混合均匀，有的部分粘结剂能与物料混合均匀，有的部分完全没有粘结剂或者有少量粘结剂粘附，而且有个别粘结剂出现了自身聚团现象，难以充分发挥粘结剂的作用，为了充分发挥粘结剂的作用，只有加大粘结剂，这样就增加了成型的成本。

实用新型内容

本实用新型主要所要解决的主要技术问题是克服现有的成型半焦的制备方法存在的成型成本高、成型球强度低、工艺复杂等问题，提供一种新的成型半焦的专用系统，具有工艺成型率高、成型作业稳定、成型球强度高、成型成本低等优点。

本实用新型主要所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型提供了一种电石原料成型的专用系统，包括：

煤热解装置，所述煤热解装置设有热煤焦油的出料口；

半焦破碎装置，所述半焦破碎装置设有半焦的进料口和破碎后半焦的出料口；

生石灰粉破碎装置，所述生石灰粉破碎装置设有生石灰的进料口和粉碎后生石灰的出料口；

第一混合装置，所述第一混合装置设有煤焦油进料口和半焦进料口以及混合料的出料口；

第二混合装置，所述第二混合装置设有混合料进料口和生石灰的进料口以及混合物料的出料口；

压制成型装置，所述压制成型装置设有混合料进料口和成型球的出料口；

其中，所述煤热解装置的热煤焦油的出料口与第一混合装置的煤焦油进料口相连，半焦破碎装置的出料口与第一混合装置的半焦进料口相连，第一混合装置的出料口与第二混合装置的混合料进料口相连，生石灰粉破碎装置的出料口与第二混合装置的生石灰粉进料口相连；第二混合装置的混合物料的出料口与压制成型装置的进料口相连。

在本实用新型的一个实施方式中，所述煤热解装置的热煤焦油的出料口通过耐高温管道与第一混合装置的煤焦油进料口相连。

在本实用新型的一个实施方式中，所述第一混合装置或第二混合装置优选是混料机；

在本实用新型的一个实施方式中，所述压制成型装置优选是对辊压球机。

另外，本实用新型进一步提供了一种利用所述的专用系统将电石原料成型的方法，包括：

(1)将来自煤热解装置的热煤焦油与半焦粉在第一混合装置中混合均匀，得到混合物；(2)将混合物在第二混合装置中与生石灰粉混合均匀，得到混合物料；(3)将混合物料在压制成型装置中压制成型，得到电石原料的成型球团。

所述煤焦油的温度为100-150℃。在这种温度下，热煤焦油的流动性更好，使得煤焦油的粘结作用发挥得更好，同时，煤焦油能够与半焦混合更均匀。

所述半焦粉的粒度≤3毫米。

在本实用新型中，半焦的主要特征为：干燥基固定碳含量58-77％，水分含量1-5％，粒径3mm以下；

所述生石灰粉的粒度≤2毫米。

步骤(1)或步骤(2)中所述的混合时间是3-6分钟。

在本实用新型的一个实施方案中，煤焦油占混合料总重量的2-6％，半焦和生石灰共占混料料总重量的94-98％。

在本实用新型的一个实施方案中，按照重量比计，半焦：生石灰＝(0.5～0.7):1。

据信，半焦粉与生石灰粉成型制备电石的困难性在于生石灰本身很好成型，半焦无法成型，在半焦与生石灰粉成型中，添加粘结剂后，粘结剂经常无法充分与半焦混合，无法使粘结剂作用到最难成型的物料上面，但是传统成型工艺中一般都将所有混料共同混合后进行成型，所以需要改变思路，解决问题。由于传统混合机使用刀片将某些粘结性物料分散，然后再将其与其他物料混合均匀，但是由于原料的粒度相对于刀片的体积小很多，因此单纯依靠转子刀片很难将粘结剂完全打散，而且通过实验研究，超过一半的粘结剂都与生石灰结合在一起，更不利的是，煤焦油生石灰粘结在一起后，通过混合导致生石灰粉和煤焦聚团形成很多球状物，更加降低了成型性。

本实用新型通过将热煤焦油先与半焦混合均匀，然后再将此混合物与生石灰混合，而且充分利用了半焦这种物质的特性，半焦孔隙率大、流动性差、表面粗糙，本实用新型采用先将粘结剂与半焦混合，利用半焦自身特性将粘结剂充分打散，然后再与生石灰混合，解决了传统成型工艺中将所有物料一同放入混料机混合，导致有机粘结剂无法与原料充分混合、自身聚团的问题。最后将混合料进行成型作业，通过这样的方式解决了电石用半焦成型中成型困难，成型工艺复杂、原料与粘结剂混合不好导致粘结剂无法发挥作用，成型工艺复杂、成型成本高、后续需要烘干的问题，这样的工艺成型率高、成型作业稳定、成型球强度高、成型成本低。

本实用新型技术方案带来的主要有益效果包括：

1、本实用新型通过使用煤焦油作为粘结剂，解决了传统其他有机粘结剂成本高，无机粘结剂需要水才能发挥作用的问题。

2、本实用新型使用煤焦油作为粘结剂，避免了将生石灰熟化的过程，同时去掉了后面成型球的烘干过程，简化了工艺，降低了成本。

3、本实用新型通过使用创新性的混合方式，一方面解决了粘结剂混合不均匀的现象；另一方面消除了粘结剂自身聚团的现象，而且由于这样的优点降低了煤焦油粘结剂的使用量降低了成型工艺成本。

附图说明

图1本实用新型电石原料成型方法的专用系统的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步对本实用新型的一种含砷铁矿和赤泥的综合利用方法进行说明，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应理解所述实施例仅是范例性的，不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改或替换均落入本实用新型的保护范围。

参考图1，本实用新型提供了一种电石原料成型方法的专用系统，包括：

煤热解装置，所述煤热解装置设有热煤焦油的出料口；

半焦破碎装置，所述半焦破碎装置设有半焦的进料口和破碎后半焦的出料口；

生石灰粉破碎装置，所述生石灰粉破碎装置设有生石灰的进料口和粉碎后生石灰的出料口；

第一混合装置，所述第一混合装置设有煤焦油进料口和半焦进料口以及混合料的出料口；

第二混合装置，所述第二混合装置设有混合料进料口和生石灰的进料口以及混合物料的出料口；

压制成型装置，所述压制成型装置设有混合料进料口和成型球的出料口；

其中，所述煤热解装置的热煤焦油的出料口与第一混合装置的煤焦油进料口相连，半焦破碎装置的出料口与第一混合装置的半焦进料口相连，第一混合装置的出料口与第二混合装置的混合料进料口相连，生石灰粉破碎装置的出料口与第二混合装置的生石灰粉进料口相连；第二混合装置的混合物料的出料口与压制成型装置的进料口相连。

所述煤热解装置的热煤焦油的出料口通过耐高温管道与第一混合装置的煤焦油进料口相连。

所述第一混合装置或第二混合装置优选是混料机；

所述压制成型装置优选是对辊压球机。

以下结合具体的实施例对应用所述的电石原料成型方法的专用系统将电石原料成型的方法进行具体说明：

实施例1

将半焦在半焦破碎装置中破碎得到半焦粉；将生石灰在生石灰破碎装置中破碎得到生石灰粉；

半焦主要特征：干燥基固定碳含量74.5％，水分含量2.2％，粒径3mm及以下；

生石灰：粒度2mm以下；

粘结剂：煤焦油；

以半焦为基准，称取500g半焦粉，750g生石灰粉，37.5g煤焦油；

来自煤热解装置的热煤焦油为120℃；将热煤焦油与半焦粉在第一混合装置(混料机)中混合5min，得到混合料；将混合料与生石灰在第二混合装置中混合5min得到最终的混合物，得到型球规格为28mm×18mm×17mm；将最终的混合物迅速用对辊压球机成型。得到的成型球抗压强度265N/球，成球率95％，从2m的高处跌落下来，将得到的碎块过筛(筛孔的孔径为13mm)，粒径13mm以上的碎块占91％。

实施例2

将半焦在半焦破碎装置中破碎得到半焦粉；将生石灰在生石灰破碎装置中破碎得到生石灰粉；

半焦粉主要特征：干燥基固定碳含量74.5％，水分含量2.2％，粒径3mm及以下；

生石灰粉：粒度1mm以下；

粘结剂：煤焦油；

以半焦为基准，称取500g半焦粉，750g生石灰粉，62.5g煤焦油，将煤焦油在120℃下预热10分钟，将预热后的煤焦油与半焦粉在第一混合装置(混料机)中混合5min，得到混合料，得到型球规格为28mm×18mm×17mm；将混合料与生石灰在第二混合装置中混合5min得到最终的混合物；将最终的混合物迅速用对辊压球机成型。得到的成型球抗压强度256N/球，成球率93％，从2m的高处跌落下来，将得到的碎块过筛(筛孔的孔径为13mm)，粒径13mm以上的碎块占89％。

实施例3

将半焦在半焦破碎装置中破碎得到半焦粉；将生石灰在生石灰破碎装置中破碎得到生石灰粉；

半焦粉主要特征：干燥基固定碳含量74.5％，水分含量2.2％，粒径3mm及以下；

生石灰粉：粒度1mm以下；

粘结剂：煤焦油；

以半焦为基准，称取500g半焦粉，750g生石灰粉，79g煤焦油，将煤焦油在100℃下预热30分钟，将预热后的煤焦油与半焦粉在第一混合装置(混料机)中混合6min，得到混合料，得到型球规格为28mm×18mm×17mm；将混合料与生石灰在第二混合装置中混合6min得到最终的混合物；将最终的混合物迅速用对辊压球机成型。得到的成型球抗压强度254N/球，成球率94％，从2m的高处跌落下来，将得到的碎块过筛(筛孔的孔径为13mm)，粒径13mm以上的碎块占91％。

对比实施例1

将半焦在半焦破碎装置中破碎得到半焦粉；将生石灰在生石灰破碎装置中破碎得到生石灰粉；

半焦粉主要特征：干燥基固定碳含量74.5％，水分含量2.2％，粒径3mm及以下；

生石灰粉：粒度1mm以下；

粘结剂：煤焦油；

以半焦为基准，称取500g半焦粉，750g生石灰粉，62.5g煤焦油，将煤焦油在120℃下预热10分钟，然后将煤焦油、生石灰粉和半焦共同在混合装置中混合5min，将最终的混合物迅速用对辊压球机成型。按照与实施例相同的测试方法进行测试，得到的型球抗压强度121N/球，成球率52％，从2m的高处跌落下来，将得到的碎块过筛(筛孔的孔径为13mm)，粒径13mm以上的碎块占38％。

对比实施例2

将半焦在半焦破碎装置中破碎得到半焦粉；将生石灰在生石灰破碎装置中破碎得到生石灰粉；

半焦主要特征：干燥基固定碳含量74.5％，水分含量2.2％，粒径3mm及以下；

生石灰：粒度1mm以下；

粘结剂：糖蜜；

以半焦为基准，称取500g半焦粉，750g生石灰粉，62.5g糖蜜，先将糖蜜与半焦混合5分钟，然后加入生石灰再混合5min，将最终的混合物迅速用对辊压球机成型。按照与实施例相同的测试方法进行测试，得到的成型球抗压强度167N/球，成球率64％，从2m的高处跌落下来，将得到的碎块过筛(筛孔的孔径为13mm)，粒径13mm以上的碎块占59％。

对比实施例3

将半焦在半焦破碎装置中破碎得到半焦粉；将生石灰在生石灰破碎装置中破碎得到生石灰粉；

半焦主要特征：干燥基固定碳含量74.5％，水分含量2.2％，粒径3mm及以下；

生石灰：粒度1mm以下；

粘结剂：糖蜜；

以半焦为基准，称取500g半焦粉，750g生石灰粉，62.5g糖蜜，将糖蜜、生石灰粉和半焦共同混合5min，将最终的混合物迅速用对辊压球机成型。按照与实施例相同的测试方法进行测试，得到的成型球抗压强度95N/球，成球率48％，从2m的高处跌落下来，将得到的碎块过筛(筛孔的孔径为13mm)，粒径13mm以上的碎块占36％。

Claims (3)

1.一种电石原料成型的专用系统，其特征在于，包括：

煤热解装置，所述煤热解装置设有热煤焦油的出料口；

半焦破碎装置，所述半焦破碎装置设有半焦的进料口和破碎后半焦的出料口；

生石灰粉破碎装置，所述生石灰粉破碎装置设有生石灰的进料口和粉碎后生石灰的出料口；

第一混合装置，所述第一混合装置设有煤焦油进料口和半焦进料口以及混合料的出料口；

第二混合装置，所述第二混合装置设有混合料进料口和生石灰的进料口以及混合物料的出料口；

压制成型装置，所述压制成型装置设有混合料进料口和成型球的出料口；

其中，所述煤热解装置的热煤焦油的出料口与第一混合装置的煤焦油进料口相连，半焦破碎装置的出料口与第一混合装置的半焦进料口相连，第一混合装置的出料口与第二混合装置的混合料进料口相连，生石灰粉破碎装置的出料口与第二混合装置的生石灰粉进料口相连；第二混合装置的混合物料的出料口与压制成型装置的进料口相连。

2.按照权利要求1所述的专用系统，其特征在于，煤热解装置的热煤焦油的出料口通过耐高温管道与第一混合装置的煤焦油进料口相连。

3.按照权利要求1所述的专用系统，其特征在于，所述第一混合装置或第二混合装置是混料机；所述压制成型装置是对辊压球机。