CN207192803U - 一种制备电石的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制备电石的系统。该系统包括：粉状原料成型单元、双筛分单元、球料热解单元以及电石冶炼单元。粉状原料成型单元包括混料装置及压球装置，双筛分单元包括第一格筛装置和第二格筛装置。压球装置分别与混料装置和第一格筛装置相连，第二格筛装置分别与第一格筛装置和球料热解单元相连，球料热解单元与电石冶炼单元相连，此外，第一格筛装置和第二格筛装置还分别与混料装置相连。本实用新型通过在压球装置出口及球料热解单元入口设置格筛装置，在热解前降低球团中粉料含量，避免了高温球团筛分带来的易燃易损问题，保证了电石冶炼单元的安全稳定运行。

Description

一种制备电石的系统

技术领域

本实用新型属于化工技术领域，具体地，涉及一种制备电石的系统。

背景技术

目前，电石冶炼的原料以优质块状兰炭和块状生石灰为主。不仅原料成本高，且块状兰炭与生石灰的接触面积小，传热速率慢，导致反应温度高，耗电量高。而且，煤炭中的挥发分大部分以废气、粉尘的形式排放到大气中，带来严重的环境问题。因此，目前的电石生产工艺存在着高温、高耗能、高污染的弊端。

针对这些问题，国内外研究者们都做了很多有益的探索，如使用低品质的中低阶煤为原料，通过成型技术制得满足电石生产要求的型球。现有技术中，粉状中低阶煤与粉状生石灰混合压球后经旋转床热解可得高温活性球团，并通过保温输送装置使得球团直接进电石炉，可实现煤热解与电石生产工艺的耦合，不仅充分利用热解固体的显热，且副产大量高附加值的油气产品。

但是，在该工艺中，成型工段所成球团在后续的输送过程中会有不同程度的粉碎，若直接进电石炉会导致入电石炉球团中的粉料较多，引起电石炉生产过程的不稳定。同时，热解后高温球团的筛分比较困难，而中间热解装置对球团的破坏程度较小。

实用新型内容

本实用新型旨在通过原料的粒级分配提高球团强度，同时在压球装置后端及热解装置入口处设置双筛分装置，降低入炉球团的破碎率，提高生产稳定性。

本实用新型提供了一种制备电石的系统，其包括粉状原料成型单元、双筛分单元、球料热解单元以及电石冶炼单元；

所述粉状原料成型单元包括混料装置及压球装置；

所述混料装置设有粉煤入口、生石灰入口、粘结剂入口、筛下物入口和混料出口；

所述压球装置设有混料入口和球团出口，所述混料入口与所述混料装置的混料出口相连；

所述双筛分单元包括第一格筛装置和第二格筛装置；

所述第一格筛装置设有第一球团入口、第一球团出口和第一粉料出口，所述第一球团入口与所述压球装置的球团出口相连，所述第一粉料出口与所述混料装置的筛下物入口相连；

所述第二格筛装置设有第二球团入口、第二球团出口和第二粉料出口，所述第二球团入口与所述第一格筛装置的第一球团出口相连，所述第二粉料出口与所述混料装置的筛下物入口相连；

所述球料热解单元设有球料入口、荒煤气出口和高温活性球团出口，所述球料入口与所述第二格筛装置的第二球团出口相连；

所述电石冶炼单元设有高温活性球料入口、电石炉气出口和液态电石出口，所述高温活性球料入口与所述球料热解单元的高温活性球团出口相连。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一格筛装置和第二格筛装置的筛网倾斜布置，所述筛网与水平面之间的夹角为30^°-75^°。

在本实用新型的一些实施例中，所述筛网的网格大小为5×5mm。

在本实用新型的一些实施例中，所述球料热解单元为预热炉，所述预热炉内部设置有将炉体分为上炉膛和下炉膛的水平旋转料板；所述预热炉的加热装置为蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管位于所述水平旋转料板的上方，并沿所述预热炉的四周平行分布。

在本实用新型的一些实施例中，所述电石冶炼单元的高温活性球料入口与所述球料热解单元的高温活性球团出口通过密闭保温输送装置相连。

本实用新型通过煤与生石灰粉状原料的粒级分配调整，提高了压球装置的一次成型率以及球团强度。通过在压球装置出口及球料热解单元入口设置格筛装置，在热解前降低球团中粉料含量，避免了高温球团筛分带来的易燃易损问题，保证了电石冶炼单元的安全稳定运行。此外，粉状原料回送至粉状原料成型单元再次成型，提高了原料的利用率。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的一种制备电石的系统的结构示意图。

图2为本实用新型实施例中的一种制备电石的工艺流程图。

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以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，本实用新型提供的制备电石的系统，包括粉状原料成型单元1、双筛分单元2、球料热解单元3以及电石冶炼单元4。

其中，粉状原料成型单元包括混料装置1-1及压球装置1-2。

混料装置1-1设有粉煤入口11、生石灰入口12、粘结剂入口13、筛下物入口14和混料出口16。粉煤入口11、生石灰入口12以及粘结剂入口13分别与对应的破碎装置或储罐相连。混料装置1-1内部还设有强力搅拌机15。

压球装置1-2设有混料入口17和球团出口18，混料入口17与混料装置1-1的混料出口16相连。

双筛分单元2包括第一格筛装置2-1和第二格筛装置2-2。

第一格筛装置2-1设有第一球团入口21、第一球团出口22和第一粉料出口23，第一球团入口21与压球装置1-2的球团出口18相连，第一粉料出口23与混料装置1-1的筛下物入口14相连。

第二格筛装置2-2设有第二球团入口24、第二球团出口25和第二粉料出口26，第二球团入口24与第一格筛装置1-1的第一球团出口22 相连，第二粉料出口25与混料装置1-1的筛下物入口14相连。

粉状原料回送至粉状原料成型单元再次成型，提高了原料的利用率。

为了获得更好的筛分效果，第一格筛装置2-1和第二格筛装置2-2的筛网最好倾斜布置，但角度不宜过大也不宜过小，筛网与水平面之间的夹角最好为30^°-75^°。在本实用新型优选的实施例中，第一格筛装置2-1的筛网27和第二格筛装置2-2的筛网28与水平面之间夹角的角度值为60^°。

筛网的网格过大，筛除物越大，在本实用新型优选的实施例中，筛网 27和筛网28的网格大小为5×5mm，即小于5×5mm的球团就需要返回粉状原料成型单元1中重新压球。

在本实用新型优选的实施例中，第一格筛装置2-1和第二格筛装置 2-2之间通过皮带输送物料，第一格筛装置2-1、第二格筛装置2-2与混料装置1-1之间也通过皮带运输粉料。可先将第一格筛装置2-1和第二格筛装置2-2产生的粉料集中收集到某处，待到一定量时再送入混料装置1-1。

本实用新型通过煤与生石灰粉状原料的粒级分配调整，提高了压球装置的一次成型率以及球团强度。

通过在压球装置出口及球料热解单元入口设置格筛装置，在热解前降低球团中粉料含量，避免了高温球团筛分带来的易燃易损问题，保证了电石冶炼单元的安全稳定运行。

球料热解单元3设有球料入口31、荒煤气出口32和高温活性球团出口33，球料入口31与第二格筛装置2-2的第二球团出口25相连。

本实用新型优选的球料热解单元3为预热炉，其内部设置有水平旋转料板，能将炉体分为上炉膛和下炉膛；其加热装置优选为蓄热式辐射管，蓄热式辐射管位于水平旋转料板的上方，并沿预热炉的四周平行分布，这样布置的加热效果更好。

电石冶炼单元4设有高温活性球料入口41、电石炉气出口12和液态电石出口43，高温活性球料入口41与球料热解单元3的高温活性球团出口33相连。

在本实用新型优选的实施例中，电石冶炼单元4为密闭式节能电石炉。球料热解单元3得到的高温活性球团热值高，在本实用新型优选的实施例中，电石冶炼单元4的高温活性球料入口41与球料热解单元3的高温活性球团出口33通过密闭保温输送装置相连。充分利用了活性球料温度高的优势，降低了电石生产的能耗。

如图2所示，本实用新型提供的利用上述系统制备电石的方法，包括成型、第一筛分、第二筛分、热解和电石冶炼等步骤。

成型：将粉煤、生石灰和粘结剂送入混料装置1-1混合均匀后，再送入压球装置压制1-2成型，获得球团。

粉煤、生石灰的用量以能制得电石为准，为了避免粉煤和生石灰产生浪费，在本实用新型优选的实施例中，粉煤和生石灰的质量比为 (0.8-1.2):1。

粘结剂的种类和用量不用特别限定，只要能保证粉煤和生石灰能制成球团即可。

粉煤和生石灰的粒径越小，混合效果越好，本实用新型要求粉煤的粒径≤1mm，生石灰的粒径≤3mm。具体地，按照以下粒径级进行配置：

表1原料粒径

原料	-0.125mm	0.125mm-0.5mm	0.5mm-1.0mm	1.0mm-3.0mm
					粉煤	45％-55％	45％-55％	＜1％	-
生石灰	＜2％	30％-40％	40％-50％	15％-25％

注：-0.125mm即小于0.125mm。

为了减小后续在输送过程中球团的破碎率，制得的球团需要一定的强度，在本实用新型优选的实施例中，球团的强度需≥400N。

成型时常温即可，若采用压力成型机挤压成型，其液压缸的压力优选为19MPa。

第一筛分：将球团送入第一格筛装置2-1进行筛分，获得第一球团和第一粉料，将第一粉料送入混料装置1-1，用于制备所述球团。

第二筛分：将第一球团送入第二格筛装置2-2进行筛分，获得第二球团和第二粉料，将第二粉料送入混料装置1-1，用于制备所述球团。

在本实用新型优选的实施例中，第二球团的粒径≥5mm。粒径≥5mm 的球团即可保证电石冶炼单元的安全稳定运行。

热解：将第二球团送入球料热解单元3进行热解，获得荒煤气和高温活性球团。

热解温度过低，热解效果差，温度过高，浪费热量，在本实用新型优选的实施例中，热解的温度为800℃-1000℃、时间为30min-60min。

电石冶炼：将高温活性球团送入电石冶炼单元4进行电石冶炼，获得液态电石和电石炉气。

电石冶炼的温度过低，无法制得电石，温度过高，浪费热量，在本实用新型优选的实施例中，电石冶炼的温度为1800℃-2200℃。

下面参考具体实施例，对本实用新型进行说明。下述实施例中所取工艺条件数值均为示例性的，其可取数值范围如前述实用新型内容中所示，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。下述实施例所用的检测方法均为本行业常规的检测方法。

实施例1

本实施例中采用图1所示的系统及图2所示的方法制备电石，具体流程如下：

粉状中低阶煤和生石灰的粒径如表2所示：

表2实施例1的原料粒径

原料	-0.125mm	0.125-0.5mm	0.5-1.0mm	1.0-3.0mm
					粉煤	45.7％	53.6	0.7％	-
生石灰	0.8％	39.7％	43.3％	16.2％

将粉状中低阶煤、生石灰和粘结剂在强力混合机内(混料装置1-1) 混合均匀后置于压力成型机(压球装置1-2)内挤压成型，其中液压缸的压力为19MPa。粉状中低阶煤、生石灰、粘结剂的质量比为 1.03:1:0.032。

制得的球团先经5×5mm第一筛分装置2-1筛分后通过皮带输送，并在入预热炉之前再次通过5×5mm第二筛分装置2-2进行筛分。第一筛分装置2-1和第二筛分装置2-2的粉状原料经底部输送皮带回送至原料成型单元1。

筛分后球团入预热炉(球料热解单元3)，球团从预热炉顶端进入缓冲仓，并经布料装置均匀布到水平旋转料板上，在900℃下热解30 min，产生高温荒煤气和高温活性球团。

热解所得的高温活性球团经保温输送装置送至电石炉(电石冶炼单元4)，在电石炉内加热到1800℃-2200℃，冶炼制得液态电石及电石炉气。

实施例2

本实施例中采用图1所示的系统及图2所示的方法制备电石，具体流程如下：

粉状中低阶煤和生石灰的粒径如表3所示：

表3实施例2的原料粒径

原料	-0.125mm	0.125-0.5mm	0.5-1.0mm	1.0-3.0mm
					粉煤	54.3％	45.1	0.6％	-
生石灰	2.0％	31.0％	47.5％	19.5％

粉状中低阶煤的粒径≤1mm、生石灰的粒径≤3mm，将粉状中低阶煤、生石灰和粘结剂在强力混合机内(混料装置1-1)混合均匀后置于压力成型机(压球装置1-2)内挤压成型，其中液压缸的压力为19MPa。粉状中低阶煤、生石灰、粘结剂的质量比为0.8:1:0.024。

制得的球团先经5×5mm第一筛分装置2-1筛分后通过皮带输送，并在入预热炉之前再次通过5×5mm第二筛分装置2-2进行筛分。第一筛分装置2-1和第二筛分装置2-2的粉状原料经底部输送皮带回送至原料成型单元1。

筛分后球团入预热炉(球料热解单元3)，球团从预热炉顶端进入缓冲仓，并经布料装置均匀布到水平旋转料板上，在800℃下热解60 min，产生高温荒煤气和高温活性球团。

热解所得的高温活性球团经保温输送装置送至电石炉(电石冶炼单元4)，在电石炉内加热到1800℃-2000℃，冶炼制得液态电石及电石炉气。

实施例3

本实施例中采用图1所示的系统及图2所示的方法制备电石，具体流程如下：

粉状中低阶煤和生石灰的粒径如表4所示：

表4实施例3的原料粒径

原料	-0.125mm	0.125-0.5mm	0.5-1.0mm	1.0-3.0mm
					粉煤	54.3％	45.1	0.6％	-
生石灰	2.0％	31.0％	47.5％	19.5％

粉状中低阶煤的粒径≤0.5mm、生石灰的粒径≤1mm，将粉状中低阶煤、生石灰和粘结剂在强力混合机内(混料装置1-1)混合均匀后置于压力成型机(压球装置1-2)内挤压成型，其中液压缸的压力为19MPa。粉状中低阶煤、生石灰、粘结剂的质量比为1.2:1:0.029。

制得的球团先经5×5mm第一筛分装置2-1筛分后通过皮带输送，并在入预热炉之前再次通过5×5mm第二筛分装置2-2进行筛分。第一筛分装置2-1和第二筛分装置2-2的粉状原料经底部输送皮带回送至原料成型单元1。

筛分后球团入预热炉(球料热解单元3)，球团从预热炉顶端进入缓冲仓，并经布料装置均匀布到水平旋转料板上，在1000℃下热解40 min，产生高温荒煤气和高温活性球团。

热解所得的高温活性球团经保温输送装置送至电石炉(电石冶炼单元4)，在电石炉内加热到2000℃-2100℃，冶炼制得液态电石及电石炉气。

从上述实施例可知，本实用新型通过煤与生石灰粉状原料的粒级分配调整，提高了压球装置的一次成型率以及球团强度。通过在压球装置出口及球料热解单元入口设置格筛装置，在热解前降低球团中粉料含量，避免了高温球团筛分带来的易燃易损问题，保证了电石冶炼单元的安全稳定运行。此外，粉状原料回送至粉状原料成型单元再次成型，提高了原料的利用率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种制备电石的系统，其特征在于，包括粉状原料成型单元、双筛分单元、球料热解单元以及电石冶炼单元；

所述粉状原料成型单元包括混料装置及压球装置；

所述混料装置设有粉煤入口、生石灰入口、粘结剂入口、筛下物入口和混料出口；

所述压球装置设有混料入口和球团出口，所述混料入口与所述混料装置的混料出口相连；

所述双筛分单元包括第一格筛装置和第二格筛装置；

所述第一格筛装置设有第一球团入口、第一球团出口和第一粉料出口，所述第一球团入口与所述压球装置的球团出口相连，所述第一粉料出口与所述混料装置的筛下物入口相连；

所述第二格筛装置设有第二球团入口、第二球团出口和第二粉料出口，所述第二球团入口与所述第一格筛装置的第一球团出口相连，所述第二粉料出口与所述混料装置的筛下物入口相连；

所述球料热解单元设有球料入口、荒煤气出口和高温活性球团出口，所述球料入口与所述第二格筛装置的第二球团出口相连；

所述电石冶炼单元设有高温活性球料入口、电石炉气出口和液态电石出口，所述高温活性球料入口与所述球料热解单元的高温活性球团出口相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一格筛装置和第二格筛装置的筛网倾斜布置，所述筛网与水平面之间的夹角为30^°-75^°。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述球料热解单元为预热炉，所述预热炉内部设置有将炉体分为上炉膛和下炉膛的水平旋转料板；所述预热炉的加热装置为蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管位于所述水平旋转料板的上方，并沿所述预热炉的四周平行分布。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电石冶炼单元的高温活性球料入口与所述球料热解单元的高温活性球团出口通过密闭保温输送装置相连。