CN206705695U - 一种脱除氧化镁的电石炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种脱除氧化镁的电石炉，包括在内部为空腔的炉体、电极、进料管和出气管；电极和进料管嵌在炉体的顶部，伸入到炉体空腔内；炉体空腔由上至下依次分为料层区、热层区和反应区，电石炉工作时，热层区的温度为1400～1600℃；出气管包括横向段、竖向段和进气段，进气段为喇叭状，进气段通过竖向段连通横向段；出气管的进气段位于热层区，出气管的横向段穿过炉体的侧壁与外部连通。本实用新型利用出气管抽出含镁蒸气的尾气，阻止了镁与CO的氧化反应，避免了料面结块和塌料的发生。
Description
技术领域
本实用新型属于电石生产设备技术领域，尤其涉及一种可在电石生产过程中脱除氧化镁的电石炉。
背景技术
电石的成分主要为碳化钙，是重要的有机化工原料，可以用于合成诸多有机物。近年来，随着人们生活水平的不断提高，市场对聚氯乙烯、氯丁橡胶、聚乙烯醇等产品的需求不断增加，电石行业在未来还存在较大的发展空间。
目前，工业上生产电石的方法主要是电热法。其先把符合电石生产需求的石灰和焦碳按规定的配比进行配料，然后用斗式提升机将炉料送至电石炉炉顶料仓，经过料管向电炉内加料，炉料在电炉内经过电极电弧垫和炉料的电阻热反应生成电石，电石定时出炉，放至电石锅内，经冷却后，破碎成一定规格要求的粒度，即得到成品电石。
在电石的生产过程中，原料中的杂质对生产影响严重。原料中的杂质主要包括氧化镁、氧化硅、氧化铁、氧化铝等，当炉料在电炉内反应生成碳化钙的同时，各种杂质也进行反应。
各种杂质的反应不仅消耗电能和碳材，而且影响操作，破坏炉底，特别是氧化镁在熔融区迅速还原成金属镁，而使熔融区成为一个强烈的高温还原区，镁蒸气从这个炽热的区域大量逸出时，其中一部分镁与一氧化碳立即起反应，生成氧化镁放出强热形成高温，局部硬壳遭到破坏，使带有杂质的液态电石侵蚀炉底。镁与氧反应时，放出大量的热，使料面结块阻碍炉气排出，并产生支路电流。还破坏局部炉壳，甚至使熔灺遭到破坏，堵塞电石流出口。实践证明，石灰中氧化镁含量每增加1％，则功率发气量将下降10～15L/kW·h。还有部分氧化镁在熔融区与氮反应，生成氮化镁(Mg3N2)，使电石发粘，造成出炉困难，影响正常生产。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提出一种在电石生产过程中可脱除氧化镁的电石炉，避免了金属镁在电石炉内氧化放热，提高了电石的生产效率，节约成本。
本实用新型提供一种脱除氧化镁的电石炉，电石炉包括在内部为空腔的炉体、电极、进料管和出气管；
所述电极和进料管嵌在所述炉体的顶部，伸入到炉体空腔内；
所述炉体空腔由上至下依次分为料层区、热层区和反应区，所述电石炉工作时，所述热层区的温度为1400～1600℃；
所述出气管包括横向段、竖向段和进气段，所述进气段为喇叭状，所述进气段通过竖向段连通所述横向段；
所述出气管的进气段位于所述热层区，所述出气管的横向段穿过所述炉体的侧壁与外部连通。
电石在生产过程中需要高温，杂质中的氧化镁被还原，生成含有镁蒸气的尾气。炉体内的温度由下到上逐步降低，根据工作时，炉体空腔内温度的不同，将空腔区域上至下依次分为料层区、热层区和反应区。其中，热层区的温度为1400～1600℃。在1400～1600℃的温度区间，可以保证镁蒸气不与CO发生反应，温度过低，则镁蒸气与CO发生氧化反应，温度过高，则设置的出气管位置过低，不利于尾气的收集。将出气管的进气段设置在热层区，有利于将含镁蒸气的尾气排出炉体。
作为本实用新型优选的方案，所述炉体空腔的底部铺设有耐火材料制成的垫层。
本实用新型的电石炉，进一步包括烟道和除尘布袋，所述烟道包括尾气进口和烟道出口，所述除尘布袋包括氧化镁入口，所述出气管的横向段连接所述烟道的尾气进口，所述烟道出口连接所述除尘布袋的氧化镁入口。烟道可对含镁蒸气的尾气进行冷却，使镁与尾气中的CO发生反应，生成氧化镁。含有氧化镁的尾气进入除尘布袋，可吸附收集氧化镁。
具体的，所述炉体的顶部设有水冷装置。水冷装置用于对炉顶的设备进行冷却，保证电石炉的安全工作。
进一步的，在所述电极的两侧对称布置进料管。进料管对称的布置在电极的两侧，可使得进入电石炉的物料均匀的受热，有利于提高生产效率。
更进一步的，所述进料管为耐高温绝缘材料。
作为本实用新型的优选方案，所述出气管的横向段与水平面的夹角为0～45°。出气管的横向段可以不是水平的，横向段倾斜设置更有利于气体的流通。
具体的，所述进气段的侧壁与其轴线的夹角为30～60°。出气管的进气段为喇叭状，喇叭状的结构可以在物料层中形成空腔，便于尾气的汇集。
本实用新型提供的电石炉，利用镁蒸气的特性，将出气管设置在电石炉的热层区，使得镁蒸气不会与CO在炉内发生反应，避免了料面结块和塌料的发生；出气管的进料段为喇叭状，在料层内可形成局部空腔，尾气汇集到空腔内，便于收集后排出；利用除尘布袋吸附氧化镁，可获得高附加值副产品。
附图说明
图1是本实用新型实施例电石炉的结构图；
图2是本实用新型实施例的出气管的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种脱除氧化镁的电石炉，该电石炉包括在内部为空腔的炉体1、电极2、进料管3和出气管4和垫层5。利用出气管4将含有镁蒸气的尾气排出电石炉，避免了氧化镁和CO在炉体内的氧化反应。
工作时，炉体1的空腔内温度由下向上逐步降低。根据工作时的温度，将空腔由上至下依次分为料层区、热层区和反应区，热层区的温度为1400～1600℃。在1400～1600℃的温度区间，可以保证尾气中的镁蒸气不与CO发生氧化反应。
电极2嵌在炉体1的顶部，延伸入炉体的空腔，且不与炉底接触，为电石的生产提供热量。
进料管3嵌在炉体1的顶部，延伸入炉体的空腔。进料管3用于将物料送入炉体内。进料管3对称的布置在电极2的两侧，可使得进入电石炉的物料均匀的受热，有利于提高生产效率，节约能源。本实用新型实施例中，进料管3为耐高温绝缘材料。
如图2所示，出气管4包括横向段401、竖向段402和进气段403。进气段403为喇叭状，进气段的侧壁与其轴线的夹角为30～60°。根据实际工况，设计人员可在30～60°之间调整进气段的侧壁与其轴线的夹角。进气段403的结构可以在物料层中形成空腔，便于尾气的汇集。进气段403通过竖直的竖向段402连通横向段401。
如图1所示，出气管的横向段401位于热层区，穿过炉体1的侧壁与外部连通。横向段401倾斜的穿过炉体1的侧壁，横向段401与水平面的夹角为0～45°。横向段401与水平面有一定的倾斜夹角，更有利于尾气的流通，便于尾气的排出。
为了获得高附加值的产物氧化镁，本实用新型实施例的电石炉还包括烟道和除尘布袋。烟道包括尾气进口和烟道出口，出气管的横向段连接所述烟道的尾气进口。通过出气管排出炉体的含有镁蒸气的尾气进入烟道，温度迅速下降，当含有镁蒸气的尾气温度降至1200℃以下时，发生反应：Mg+CO＝MgO+C，生成氧化镁。
除尘布袋包括氧化镁入口，烟道出口连接除尘布袋的氧化镁入口。烟道中产生的氧化镁与其他尾气一同进入除尘布袋，除尘布袋具有吸附功能，可吸附收集氧化镁，排出剩余的气体。本实用新型实施例的电石炉，不仅避免了电石原料中氧化镁杂质对电石生产的影响，而且可收集高附加值的氧化镁，取得更大的经济效益。
本实用新型的实施例中，炉体空腔的底部铺设有耐火材料制成的垫层5。
具体的，炉体的顶部设有水冷装置。水冷装置用于对炉顶的设备进行冷却，保证电石炉的安全工作，如冷却电极的密封等。
实施例1
1、将球形料通过进料管送入电石炉，球形料的组分为半焦和石灰。
2、将球形料加热至2000℃左右，球形料中的碳和气体中的CO将其中的氧化镁还原，生成电石的同时产生了含有镁蒸气的尾气。
3、含有镁蒸气的尾气上升，温度逐步降低，在1400～1600℃的热层区，由出气管的进气段进入出气管，排出电石炉。
4、含有镁蒸气的尾气由出气管进入烟道，在烟道中降至1200℃以下时，镁蒸气再次被氧化成氧化镁。
5、含氧化镁的尾气进入除尘布袋，回收含镁粉尘，镁的品位可达到49.8％。
需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本实用新型而非限制本实用新型的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下对本实用新型进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。
Claims (8)
1.一种脱除氧化镁的电石炉，包括在内部为空腔的炉体，其特征在于，进一步包括电极、进料管和出气管；
所述电极和进料管嵌在所述炉体的顶部，伸入到炉体空腔内；
所述炉体空腔由上至下依次分为料层区、热层区和反应区，所述电石炉工作时，所述热层区的温度为1400～1600℃；
所述出气管包括横向段、竖向段和进气段，所述进气段为喇叭状，所述进气段通过竖向段连通所述横向段；
所述出气管的进气段位于所述热层区，所述出气管的横向段穿过所述炉体的侧壁与外部连通。
2.根据权利要求1所述的电石炉，其特征在于，所述炉体空腔的底部铺设有耐火材料制成的垫层。
3.根据权利要求1所述的电石炉，其特征在于，进一步包括烟道和除尘布袋，所述烟道包括尾气进口和烟道出口，所述除尘布袋包括氧化镁入口，所述出气管的横向段连接所述烟道的尾气进口，所述烟道出口连接所述除尘布袋的氧化镁入口。
4.根据权利要求1所述的电石炉，其特征在于，所述炉体的顶部设有水冷装置。
5.根据权利要求1所述的电石炉，其特征在于，在所述电极的两侧对称布置进料管。
6.根据权利要求1所述的电石炉，其特征在于，所述进料管为耐高温绝缘材料。
7.根据权利要求1所述的电石炉，其特征在于，所述出气管的横向段与水平面的夹角为0～45°。
8.根据权利要求1所述的电石炉，其特征在于，所述进气段的侧壁与其轴线的夹角为30～60°。
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| CN113739594A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-03 | 新疆宜化化工有限公司 | 一种防止电石炉内物料板结的自动破除工艺及装置 |
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