一種設(shè)有雙豎爐的電石的生產(chǎn)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種設(shè)有雙豎爐的電石的生產(chǎn)系統(tǒng)及方法。所述系統(tǒng)包括石灰豎爐、高溫?zé)峤鉅t、氧熱法電石爐和氧槍，石灰豎爐包括石灰石粉入料口、石灰下料口、石灰豎爐煙氣入口，所述石灰豎爐的爐膛內(nèi)設(shè)有可調(diào)節(jié)傾角的石灰豎爐擋板；高溫?zé)峤鉅t包括煤粉入料口、碳粉下料口、高溫?zé)峤鉅t煙氣入口，所述高溫?zé)峤鉅t的爐膛內(nèi)設(shè)有可調(diào)節(jié)傾角的高溫?zé)峤鉅t擋板；氧熱法電石爐包括石灰入料口、碳粉入料口、煙氣出口和出料口；氧槍的噴槍頭設(shè)于氧熱法電石爐內(nèi)。本發(fā)明的設(shè)有雙豎爐的電石的生產(chǎn)系統(tǒng)及方法，通過在石灰豎爐、高溫?zé)峤鉅t內(nèi)均設(shè)置可調(diào)節(jié)傾角的擋板，可以方便地控制原料在爐內(nèi)的反應(yīng)與熱解時(shí)間，保證原料反應(yīng)的程度和效率。
【專利說明】
-種設(shè)有雙豎妒的電石的生產(chǎn)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明總地設(shè)及一種電石的生產(chǎn)系統(tǒng)及方法，具體設(shè)及一種設(shè)有雙豎爐的電石的 生產(chǎn)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 碳化巧俗稱電石，由焦炭和氧化巧反應(yīng)制得，是重要的煤化工產(chǎn)品及基礎(chǔ)化工原 料，主要用于生產(chǎn)乙烘及乙烘基化工產(chǎn)品，包括氯乙締系列、醋酸乙締系列和丙締酸基等系 列產(chǎn)品。電石對我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的作用，近十年來電石產(chǎn)量不斷增加。
[0003] 盡管電石工業(yè)的發(fā)展已有多年的歷史，但目前電石的生產(chǎn)工藝仍然主要采用電弧 加熱的方法，即通過電弧爐產(chǎn)生高溫W提供熱量來生產(chǎn)電石。利用電弧爐是利用電能生產(chǎn) 電石。其具體生產(chǎn)過程是通過電爐上端的入口或管道將混合料加入電爐內(nèi)，原料在開放或 密閉的電爐中加熱至2200°C左右，在高溫下反應(yīng)生成碳化巧（電石）。烙化了的電石，從出料 口排出，進(jìn)入電石鍋冷卻。電石經(jīng)冷卻破碎后作為成品包裝。反應(yīng)中生成的一氧化碳則依電 石爐的類型W不同方式排出。該技術(shù)的缺點(diǎn)是:需要利用高價(jià)的塊狀焦炭和石灰作為原料； 利用電能發(fā)熱，電耗高，能耗成本高；由于電弧幾乎在電弧爐的中屯、位置，單位爐容利用效 率有限，產(chǎn)量低；產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥捎诹勘容^少，每噸電石約產(chǎn)生400m3,相關(guān)熱能難W回 收。
[0004] 目前氧熱法生產(chǎn)電石的方法是將塊狀含巧原料和含碳原料在上段豎爐預(yù)熱至 800-1300°C后，再使之進(jìn)入下段電弧爐內(nèi)。在電弧爐內(nèi)由氧氣和煤粉噴吹燃燒與電極復(fù)合 供熱使溫度升至1700-2200°C，電石原料反應(yīng)生成高品位電石。產(chǎn)生的電石爐氣經(jīng)除塵凈化 后由燃?xì)廨啓C(jī)燃燒W驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，廢氣顯熱由余熱鍋爐回收。該技術(shù)的缺點(diǎn)是:需要利 用高價(jià)的塊狀焦炭和石灰作為原料?，F(xiàn)在氧熱法的主要問題是沒有解決塊狀料反應(yīng)存在的 問題，即由于塊狀原料比表面積小，使得原料需在較高溫度才能完成反應(yīng)，因而造成系統(tǒng)的 生產(chǎn)能耗高。目前氧熱法的生產(chǎn)原料仍然為價(jià)格比較高的塊狀焦炭和石灰石，沒有有效地 降低原料成本。
[0005] 因此，為了能直接利用低成本的石灰石粉和低階煤粉生產(chǎn)電石，并能控制原料的 輸送速度和停留的時(shí)間，保證原料的反應(yīng)效果，有必要提出一種新的電石的生產(chǎn)系統(tǒng)及方 法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種設(shè)有雙豎爐的電石的生產(chǎn)系統(tǒng)及方法，使得該工藝能 夠直接利用石灰石粉、煤粉等粉料在爐中完成反應(yīng)，并能控制原料的輸送速度和停留時(shí)間， W保證原料的反應(yīng)效果。
[0007] 本發(fā)明提供了一種設(shè)有雙豎爐的電石的生產(chǎn)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括石灰豎爐、高溫 熱解爐、氧熱法電石爐和氧槍，其中，所述石灰豎爐包括石灰石粉入料口、石灰下料口、石灰 豎爐煙氣入口，所述石灰石粉入料口設(shè)于所述石灰豎爐的上部，所述石灰下料口和石灰豎 爐煙氣入口設(shè)于所述石灰豎爐的下部;所述石灰豎爐的爐膛內(nèi)設(shè)有可調(diào)節(jié)傾角的石灰豎爐 擋板，所述石灰豎爐擋板設(shè)于所述石灰石粉入料口之下、所述石灰下料口和所述石灰豎爐 煙氣入口之上;所述石灰豎爐擋板與所述石灰豎爐的內(nèi)壁留有間隙，所述石灰豎爐擋板上 布置有小孔;所述石灰豎爐擋板由穿過所述石灰豎爐爐壁的轉(zhuǎn)軸支撐于所述石灰豎爐上； 所述高溫?zé)峤鉅t包括煤粉入料口、碳粉下料口、高溫?zé)峤鉅t煙氣入口，所述煤粉入料口設(shè)于 所述高溫?zé)峤鉅t的上部，所述碳粉下料口和高溫?zé)峤鉅t煙氣入口設(shè)于所述高溫?zé)峤鉅t的下 部;所述高溫?zé)峤鉅t的爐膛內(nèi)設(shè)有可調(diào)節(jié)傾角的高溫?zé)峤鉅t擋板，所述高溫?zé)峤鉅t擋板設(shè) 于所述煤粉入料口之下、所述碳粉下料口和所述高溫?zé)峤鉅t煙氣入口之上;所述高溫?zé)峤?爐擋板與所述高溫?zé)峤鉅t的內(nèi)壁留有間隙，所述高溫?zé)峤鉅t擋板上布置有小孔;所述高溫 熱解爐擋板由穿過所述高溫?zé)峤鉅t爐壁的轉(zhuǎn)軸支撐于所述高溫?zé)峤鉅t上;所述氧熱法電石 爐包括石灰入料口、碳粉入料口、煙氣出口和出料口，所述石灰入料口連通所述石灰豎爐的 石灰下料口，所述碳粉入料口連通所述高溫?zé)峤鉅t的碳粉下料口，所述煙氣出口連通所述 石灰豎爐煙氣入口和所述高溫?zé)峤鉅t煙氣入口；所述氧槍的噴槍頭設(shè)于所述氧熱法電石爐 內(nèi)，所述氧槍自所述氧熱法電石爐的爐頂伸入所述氧熱法電石爐內(nèi)。
[0008] 上述的系統(tǒng)，所述石灰豎爐的爐膛內(nèi)從上到下依次設(shè)有多個(gè)具有所述傾角的石灰 豎爐擋板，相鄰所述石灰豎爐擋板的傾角相對所述石灰豎爐的豎直中屯、線對稱布置;所述 高溫?zé)峤鉅t的爐膛內(nèi)從上到下依次設(shè)有多個(gè)具有所述傾角的高溫?zé)峤鉅t擋板，相鄰所述高 溫?zé)峤鉅t擋板的傾角相對所述高溫?zé)峤鉅t的豎直中屯、線對稱布置。
[0009] 上述的系統(tǒng)，所述石灰豎爐擋板和所述高溫?zé)峤鉅t擋板均與水平面的夾角可調(diào)節(jié) 為30° -60%所述石灰豎爐擋板和所述高溫?zé)峤鉅t擋板上的小孔直徑均為10mm-30mm。
[0010] 上述的系統(tǒng)，所述石灰豎爐和所述高溫?zé)峤鉅t均為方形爐，所述石灰豎爐擋板和 所述高溫?zé)峤鉅t擋板均沿各自傾角的傾斜方向上的長度為各自所在爐的邊長的0.5-0.95 倍，相鄰所述石灰豎爐擋板的旋轉(zhuǎn)軸在所述石灰豎爐的豎直方向的距離為所述石灰豎爐邊 長的0.2-1.5倍;相鄰所述高溫?zé)峤鉅t擋板的旋轉(zhuǎn)軸在所述高溫?zé)峤鉅t的豎直方向的距離 為所述高溫?zé)峤鉅t邊長的0.2-1.5倍。
[0011] 上述的系統(tǒng)，所述石灰豎爐擋板和所述高溫?zé)峤鉅t擋板的材質(zhì)均為耐熱不誘鋼； 所述石灰豎爐擋板和所述高溫?zé)峤鉅t擋板與各自所在爐的連接處均設(shè)有密封裝置;所述石 灰豎爐的轉(zhuǎn)軸和所述高溫?zé)峤鉅t的轉(zhuǎn)軸上均設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿。
[0012] 上述的系統(tǒng)，所述氧熱法電石爐的煙氣出口通過高溫?zé)煔夤艿婪謩e連通所述石灰 豎爐煙氣進(jìn)口和所述高溫?zé)峤鉅t煙氣進(jìn)口所述高溫?zé)煔夤艿纼?nèi)部設(shè)置有水冷煙道。
[0013] 上述的系統(tǒng)，所述氧熱法電石爐的出料口設(shè)有雷達(dá)料位計(jì)或電容料位計(jì);所述石 灰豎爐的石灰石粉入料口連有石灰石粉調(diào)速給料機(jī)，所述高溫?zé)峤鉅t的煤粉入料口連有煤 粉調(diào)速給料機(jī)。
[0014] 上述的系統(tǒng)，所述氧槍的結(jié)構(gòu)為套筒式水冷噴槍，所述氧槍的噴槍頭的材質(zhì)為銅， 所述氧槍的套筒內(nèi)層為氧氣噴吹層，最外側(cè)為冷卻循環(huán)水層;所述氧氣噴吹層的氧氣進(jìn)口 連接有氧氣管道所述煤粉噴吹層的煤粉進(jìn)口連接有煤粉管道。
[0015] 本發(fā)明提供了一種利用上述系統(tǒng)進(jìn)行電石的生產(chǎn)方法，所述方法包括步驟:將石 灰石粉送入所述石灰豎爐進(jìn)行反應(yīng)，得到生石灰;將煤粉送入所述高溫?zé)峤鉅t進(jìn)行熱解，得 到碳粉;將所述生石灰與碳粉送入所述氧熱法電石爐，使所述氧槍向所述氧熱法電石爐噴 吹氧氣，氧熱法生成電石;將所述氧熱法電石爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥謩e通入所述石灰豎爐和 所述高溫?zé)峤鉅t。
[0016] 上述的方法，所述方法還包括步驟:通過調(diào)速給料機(jī)調(diào)節(jié)速度W控制所述石灰石 粉和煤粉的送入量;從所述高溫?zé)峤鉅t的熱解煙氣中提取可燃?xì)饣蛴?通過調(diào)節(jié)所述石灰 豎爐擋板與所述高溫?zé)峤鉅t擋板的傾角W控制石灰石粉與煤粉的下滑速度;通過調(diào)節(jié)所述 石灰石粉在所述石灰豎爐內(nèi)的停留時(shí)間W控制所述石灰石粉的反應(yīng)程度;通過控制高溫?zé)?氣管道內(nèi)的水量W控制煙氣進(jìn)入所述還原豎爐內(nèi)的溫度;通過在所述氧熱法電石爐的出料 口檢測料位后進(jìn)一步控制所述石灰石粉和煤粉的給料速度來調(diào)節(jié)石灰石粉和煤粉的送入 量，W防止所述石灰下料口與碳粉下料口堵塞。
[0017] 本發(fā)明的有益效果在于，本工藝?yán)檬沂兔悍凵a(chǎn)電石，大幅度降低了原材 料的成本。
[0018] 本發(fā)明的石灰豎爐與高溫?zé)峤鉅t兩個(gè)豎爐里都可W方便地控制原料在爐內(nèi)的反 應(yīng)或熱解時(shí)間，可W保證原料反應(yīng)或熱解的程度和效率。
[0019] 本發(fā)明利用泡沫渣解決了電石生產(chǎn)中的粉料問題，利用粉料生產(chǎn)電石，降低了反 應(yīng)溫度，減少了能耗。
[0020] 此外，還可從熱解煙氣中提取可燃?xì)饣蛴蚖產(chǎn)生新的效益。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖；
[0022] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的可調(diào)節(jié)式熱解爐內(nèi)部擋板正視圖結(jié)構(gòu)示意圖；W及
[0023] 圖3為圖2中可調(diào)節(jié)式熱解爐內(nèi)部擋板的A向結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] W下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行更加詳細(xì)地說明，W便能 夠更好地理解本發(fā)明的方案W及其各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。然而，W下描述的【具體實(shí)施方式】和實(shí) 施例僅是說明的目的，而不是對本發(fā)明的限制。
[0025] 下面將結(jié)合附圖1對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本實(shí)施例的設(shè)有雙豎 爐的的電石的生產(chǎn)系統(tǒng)包括：1、石灰石粉料斗；2、調(diào)速給料機(jī);3、排氣口；4、石灰豎爐;5、石 灰豎爐擋板;6、高溫?zé)煔夤艿?7、氧熱法電石爐;8、氧槍;9、高溫?zé)煔夤艿溃?0、高溫?zé)峤鉅t 擋板；11、高溫?zé)峤鉅t；12、排氣口； 13、調(diào)速給料機(jī)；14、煤粉料斗。其中，石灰石粉料斗1、煤 粉料斗14、調(diào)速給料機(jī)2和13等可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置或更換為其它裝置。
[0026] 本發(fā)明中設(shè)有兩臺可調(diào)節(jié)式豎爐，一臺用于石灰石在高溫下反應(yīng)生成石灰，稱之 為石灰豎爐，另一臺用于長焰煤高溫?zé)峤猓Q之為高溫?zé)峤鉅t，兩個(gè)豎爐結(jié)構(gòu)類似，功能不 同。
[0027] 所述石灰豎爐4包括石灰石粉入料口、石灰下料口、石灰豎爐煙氣入口，所述石灰 石粉入料口設(shè)于所述石灰豎爐4的上部，所述石灰下料口和石灰豎爐煙氣入口設(shè)于所述石 灰豎爐4的下部;所述石灰豎爐4的爐膛內(nèi)設(shè)有可調(diào)節(jié)傾角的石灰豎爐擋板5,所述石灰豎爐 擋板5設(shè)于所述石灰石粉入料口之下、所述石灰下料口和所述石灰豎爐煙氣入口之上;所述 石灰豎爐擋板5與所述石灰豎爐4的內(nèi)壁留有間隙，所述石灰豎爐擋板5上布置有小孔;所述 石灰豎爐擋板5由穿過所述石灰豎爐4爐壁的轉(zhuǎn)軸51支撐于所述石灰豎爐4上。
[00%]所述高溫?zé)峤鉅t11包括煤粉入料口、碳粉下料口、高溫?zé)峤鉅t煙氣入口，所述煤粉 入料口設(shè)于所述高溫?zé)峤鉅t的上部，所述碳粉下料口和高溫?zé)峤鉅t煙氣入口設(shè)于所述高溫 熱解爐的下部。所述高溫?zé)峤鉅t11的爐膛內(nèi)設(shè)有可調(diào)節(jié)傾角的高溫?zé)峤鉅t擋板10,所述高 溫?zé)峤鉅t擋板10設(shè)于所述煤粉入料口之下、所述碳粉下料口和所述高溫?zé)峤鉅t煙氣入口之 上。所述高溫?zé)峤鉅t擋板10與所述高溫?zé)峤鉅t11的內(nèi)壁留有間隙，所述高溫?zé)峤鉅t擋板10 上布置有小孔。所述高溫?zé)峤鉅t擋板10由穿過所述高溫?zé)峤鉅t11爐壁的轉(zhuǎn)軸支撐于所述高 溫?zé)峤鉅t11上。
[0029] 高溫?zé)峤鉅t11內(nèi)的擋板結(jié)構(gòu)與石灰豎爐4中的擋板結(jié)構(gòu)相同。
[0030] 所述氧熱法電石爐7包括石灰入料口、碳粉入料口、煙氣出口和出料口。所述石灰 入料口連通所述石灰豎爐4的石灰下料口，所述碳粉入料口連通所述高溫?zé)峤鉅t11的碳粉 下料口，所述煙氣出口連通所述石灰豎爐煙氣入口和所述高溫?zé)峤鉅t煙氣入口。
[0031] 所述氧槍8的噴槍頭設(shè)于所述氧熱法電石爐7內(nèi)，所述氧槍8自所述氧熱法電石爐7 的爐頂伸入所述氧熱法電石爐7內(nèi)。
[0032] 上述的系統(tǒng)，所述石灰豎爐4的爐膛內(nèi)從上到下依次設(shè)有多個(gè)具有所述傾角的石 灰豎爐擋板5,相鄰所述石灰豎爐擋板的傾角相對所述石灰豎爐的豎直中屯、線對稱布置。同 樣的，所述高溫?zé)峤鉅t11的爐膛內(nèi)從上到下依次設(shè)有多個(gè)具有所述傾角的高溫?zé)峤鉅t擋板 10,相鄰所述高溫?zé)峤鉅t擋板10的傾角相對所述高溫?zé)峤鉅t11的豎直中屯、線對稱布置。
[0033] 料斗內(nèi)0-lmm的石灰石粉和0-2mm的煤粉分別通過封閉式調(diào)速給料機(jī)下到各自對 應(yīng)的豎爐里面，兩個(gè)豎爐對稱布置。調(diào)速給料機(jī)可設(shè)計(jì)為螺旋調(diào)速給料機(jī)，在給料的同時(shí)保 證豎爐和原料料斗之間的密封。
[0034] 給料機(jī)的給料速度根據(jù)氧熱法電石爐7內(nèi)的反應(yīng)速度控制，反應(yīng)速度較快，給料速 度增加，反之則減少。
[0035] 石灰石粉和煤粉的比例根據(jù)生成物的成分調(diào)節(jié)控制，如果電石中化0含量高，則增 加碳的比例，反之則減少。
[0036] 原料在豎爐內(nèi)通過擋板向下滑動，通過調(diào)節(jié)各自擋板的角度控制不同下滑的速度 和反應(yīng)時(shí)間。石灰石粉和煤粉的下降的速度可分別由石灰豎爐擋板5與高溫?zé)峤鉅t擋板10 的角度控制。擋板角度大，物料下降速度快，在爐內(nèi)的停留時(shí)間短;擋板角度小，物料下降速 度慢，在爐內(nèi)的停留時(shí)間長。調(diào)節(jié)的依據(jù)可根據(jù)氧熱法電石爐7的出口溫度而定，一般出口 溫度在1500°C -1100°C之間。出口溫度高，停留時(shí)間短，反之則停留時(shí)間長。
[0037] 擋板5或10的設(shè)計(jì)原則是物料路徑最長原則，同時(shí)又要保證對可各自所在豎爐內(nèi) 的煙氣阻力不能太大。
[0038] 根據(jù)W上原則，同時(shí)根據(jù)擋板5或10和原料粉的摩擦系數(shù)，對于正方形的豎爐，設(shè) 計(jì)擋板5或10沿其傾角的傾斜方向上的長度為豎爐邊長的0.5-0.95倍，優(yōu)選為0.75倍左右。 相鄰擋板的旋轉(zhuǎn)軸之間的高度差為熱解爐邊長的0.2-1.5倍，優(yōu)選為0.5倍左右。擋板5或10 與水平面的夾角的調(diào)節(jié)范圍確定為30°-60°。具體實(shí)例的結(jié)構(gòu)與尺寸見圖2和圖3所示（圖中 只給出石灰豎爐擋板5的結(jié)構(gòu)示意圖，高溫?zé)峤鉅t擋板10的結(jié)構(gòu)與石灰豎爐擋板5相同）。圖 中的具體結(jié)構(gòu)與尺寸只是示例性說明。當(dāng)然豎爐還可是別的形狀如圓形。當(dāng)豎爐是別的形 狀時(shí)，也是按照物料路徑最長原則及考慮對豎爐內(nèi)的煙氣阻力不能太大，來設(shè)計(jì)擋板的結(jié) 構(gòu)與布置形式。
[0039] 例如，當(dāng)擋板5或10與水平面的夾角為36°時(shí)，料流的總路程為豎爐高度的2.1倍左 右。由于摩擦力和碰撞的影響，物料下落由自由落體運(yùn)動變成了低速往復(fù)下滑運(yùn)動，與全程 為自由下落的情況(未設(shè)置擋板)相比，原料粉下落時(shí)間是自由下落時(shí)間的5-12倍。W上具 體參數(shù)可根據(jù)熱解爐內(nèi)的風(fēng)速和原料粉的粒度范圍做適當(dāng)調(diào)整。擋板5與10的材質(zhì)為耐熱 不誘鋼。擋板布置有直徑10mm-30mm的小孔，高溫氣體由豎爐的下方流過小孔及豎爐與擋板 5或10之間的間隙向上流動，W保證原料粉和高溫氣體的接觸。
[0040] 如圖2所示，石灰豎爐擋板5具有可使擋板活動的轉(zhuǎn)軸51W及與豎爐之間的密封裝 置。可在擋板5上設(shè)加強(qiáng)筋52W保障擋板5的強(qiáng)度與剛度。擋板5的轉(zhuǎn)動可手工轉(zhuǎn)動也可機(jī)器 帶動，在擋板5上可設(shè)計(jì)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿53。當(dāng)然，高溫?zé)峤鉅t擋板10也可如此設(shè)計(jì)。
[0041] 原料粉和豎爐內(nèi)的高溫氣體逆向流動。石灰石粉在高溫條件下反應(yīng)生成CaO和 C〇2，煤粉在高溫下發(fā)生熱解反應(yīng)，生成焦炭和熱解氣。生成的氣體隨高溫?zé)煔馀懦觯?)2和 高溫?zé)煔鈴呐艢饪?3排出后再進(jìn)入后期處理系統(tǒng)。生成的熱解氣隨高溫?zé)煔馀懦龊髲呐艢?口 12排出后再進(jìn)入后期處理系統(tǒng)。熱解產(chǎn)生的熱解蒸汽經(jīng)過冷凝、凈化可得到高品質(zhì)的油、 氣產(chǎn)品。生成的化0和碳粉進(jìn)入后續(xù)的氧熱法電石爐7內(nèi)反應(yīng)生成電石。
[0042] 原料粉在從豎爐上部到下部下落的過程中，逐步分級反應(yīng)，通過調(diào)節(jié)在豎爐內(nèi)的 停留時(shí)間W控制反應(yīng)程度。豎爐出口處的反應(yīng)程度可達(dá)到95%左右。
[0043] 氧熱法電石爐7的出料口通過設(shè)置雷達(dá)料位計(jì)或電容料位計(jì)等設(shè)施感應(yīng)下料情 況，防止下料口堵塞。如果發(fā)現(xiàn)下料口集料太多，通過控制上部的給料速度來減少下料量， 防止堵塞。
[0044] 氧槍結(jié)構(gòu)為套筒式水冷噴槍，其中，中間噴吹氧氣，外側(cè)為冷卻循環(huán)水，氧槍頭部 材質(zhì)為銅制噴槍頭。
[0045] 在氧熱法電石爐7內(nèi)，焦炭和生石灰粉進(jìn)入氧熱法電石爐。碳粉在純氧條件下燃 燒，同時(shí)碳粉和氧氣反應(yīng)生成C0。利用生成的C0和部分烙劑使電石爐上部形成泡沫渣，利用 泡沫渣捕捉石灰粉和碳粉，反應(yīng)在泡沫渣內(nèi)進(jìn)行。碳粉一部分和氧氣反應(yīng)提供熱量和反應(yīng) 需要的溫度，另一部分和化0反應(yīng)生成電石。反應(yīng)完后通過出料口間斷性排出。電石通過出 料口后再被排到電石鍋內(nèi)冷卻。
[0046] 所述氧熱法電石爐7的煙氣出口通過高溫?zé)煔夤艿?與9分別連通所述石灰豎爐煙 氣進(jìn)口和所述高溫?zé)峤鉅t煙氣進(jìn)口。所述高溫?zé)煔夤艿?與9內(nèi)部設(shè)置有水冷煙道。氧熱法 電石爐7產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^高溫?zé)煔夤艿?、9內(nèi)的水冷煙道進(jìn)入豎爐。可通過調(diào)節(jié)各自水 冷煙道的溫度控制進(jìn)入豎爐的氣體溫度。
[0047] 本發(fā)明可W利用石灰石粉和煤粉生產(chǎn)電石，大幅度降低了原材料的成本。本發(fā)明 的石灰豎爐與高溫?zé)峤鉅t兩個(gè)豎爐里都可W方便地控制原料在爐內(nèi)的反應(yīng)或熱解時(shí)間，可 W保證原料反應(yīng)或熱解的程度和效率。本發(fā)明利用泡沫渣解決了電石生產(chǎn)中的粉料問題， 利用粉料生產(chǎn)電石，降低了反應(yīng)溫度，減少了能耗。
[004引此外，還可從熱解煙氣中提取可燃?xì)饣蛴蚖產(chǎn)生新的效益。
[0049] 實(shí)施例
[0050] 石灰石粉首先放入料斗1，通過下部的調(diào)速給料機(jī)2按照一定比例和速度送入石灰 豎爐4。石灰石粉料在豎爐4內(nèi)沿著石灰豎爐擋板5下滑，同時(shí)在高溫?zé)煔獾臈l件下反應(yīng)，通 過調(diào)整擋板的角度控制石灰粉的下降速度和反應(yīng)時(shí)間。石灰石粉在高溫條件下反應(yīng)生成 CaO和C〇2，C〇2和高溫?zé)煔鈴呐艢饪谇沈v進(jìn)入下道工序。生石灰粉通過下料口進(jìn)入電石爐7 參予反應(yīng)。
[0051] 煤粉放入料斗14,通過下部的調(diào)速給料機(jī)13,按照一定比例和速度送入高溫?zé)峤?爐11。煤粉粉料在高溫?zé)峤鉅t11內(nèi)沿著高溫?zé)峤鉅t擋板10下滑，同時(shí)在高溫?zé)煔獾臈l件下 發(fā)生熱解反應(yīng)。通過調(diào)整高溫?zé)峤鉅t擋板10的角度W控制煤粉的下降速度和反應(yīng)時(shí)間。煤 粉在高溫下發(fā)生熱解反應(yīng)生成焦炭和熱解氣。生成的氣體隨高溫?zé)煔馀懦鰪呐艢饪?12排出 后進(jìn)入后期處理系統(tǒng)，生成的碳粉進(jìn)入氧熱法電石爐7進(jìn)行反應(yīng)。
[0052] 氧氣通過氧槍8進(jìn)入氧熱法電石爐7,在氧熱法電石爐7內(nèi)和碳粉燃燒產(chǎn)生熱量和 高溫。在高溫條件下，石灰和碳粉反應(yīng)生成電石，同時(shí)在表面形成泡沫渣，電石爐內(nèi)利用泡 沫渣捕捉生石灰粉和焦粉，使之在泡沫渣內(nèi)反應(yīng)。反應(yīng)完后，通過出料口間歇排出。反應(yīng)產(chǎn) 生的高溫?zé)煔夥謩e通過高溫?zé)峤夤艿?和9內(nèi)的水冷煙道進(jìn)入石灰豎爐4和高溫?zé)峤鉅t11。 通過調(diào)節(jié)水冷煙道的水量可W在一定范圍內(nèi)控制其出口煙氣溫度。
[0053] W下分步驟進(jìn)行具體說明。
[0054] 首先把石灰石粉放入料斗1。石灰石粒度范圍為0-lmm。經(jīng)過豎爐高溫反應(yīng)后生成 生石灰粉，生石灰粉成分如下表：
[0化5] 表1 [0化6]
[0057]煤粉放入料斗14,煤粉粒度為0-2mm，煤粉的成分如下表:
[0化引 表2 [0化9]
[0060] ~煤粉在豎爐的高溫環(huán)境下熱解，生成焦炭和熱解氣，焦炭成分如下表: '
[0061] 表 3
[0062]
[0063] ~焦炭和生石灰粉進(jìn)入氧熱法電石爐
7,碳粉在純氧條件下燃燒I?？刂茽t內(nèi)溫度在I 2000°c-220(rc之間，同時(shí)碳粉和氧氣反應(yīng)生成C0,利用生成的C0和部分烙劑使電石爐上部 形成泡沫渣，利用泡沫渣捕捉生石灰粉和碳粉，反應(yīng)在泡沫渣內(nèi)進(jìn)行。形成的電石通過出料 口排到電石鍋內(nèi)冷卻。電石成分如下表：
[0064] 表 4
[00 化]
[0066]其中，表3中的Mad代表空氣干燥基水分;Aad代表干燥基灰分;Vad代表空氣干燥基揮 發(fā)分;FCad代表空氣干燥基固定碳。
[0067] 由上述實(shí)施例可見，本發(fā)明的技術(shù)方案能有效將石灰石粉和煤粉生成電石。
[0068] 最后應(yīng)說明的是:顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并 非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可W做 出其它不同形式的變化或變動。運(yùn)里無需也無法對所有的實(shí)施方式予W窮舉。而由此所引 申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種設(shè)有雙豎爐的電石的生產(chǎn)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括石灰豎爐、高溫?zé)峤鉅t、氧熱法電 石爐和氧槍，其中， 所述石灰豎爐包括石灰石粉入料口、石灰下料口、石灰豎爐煙氣入口，所述石灰石粉入 料口設(shè)于所述石灰豎爐的上部，所述石灰下料口和石灰豎爐煙氣入口設(shè)于所述石灰豎爐的 下部;所述石灰豎爐的爐膛內(nèi)設(shè)有可調(diào)節(jié)傾角的石灰豎爐擋板，所述石灰豎爐擋板設(shè)于所 述石灰石粉入料口之下、所述石灰下料口和所述石灰豎爐煙氣入口之上;所述石灰豎爐擋 板與所述石灰豎爐的內(nèi)壁留有間隙，所述石灰豎爐擋板上布置有小孔;所述石灰豎爐擋板 由穿過所述石灰豎爐爐壁的轉(zhuǎn)軸支撐于所述石灰豎爐上； 所述高溫?zé)峤鉅t包括煤粉入料口、碳粉下料口、高溫?zé)峤鉅t煙氣入口，所述煤粉入料口 設(shè)于所述高溫?zé)峤鉅t的上部，所述碳粉下料口和高溫?zé)峤鉅t煙氣入口設(shè)于所述高溫?zé)峤鉅t 的下部;所述高溫?zé)峤鉅t的爐膛內(nèi)設(shè)有可調(diào)節(jié)傾角的高溫?zé)峤鉅t擋板，所述高溫?zé)峤鉅t擋 板設(shè)于所述煤粉入料口之下、所述碳粉下料口和所述高溫?zé)峤鉅t煙氣入口之上;所述高溫 熱解爐擋板與所述高溫?zé)峤鉅t的內(nèi)壁留有間隙，所述高溫?zé)峤鉅t擋板上布置有小孔;所述 高溫?zé)峤鉅t擋板由穿過所述高溫?zé)峤鉅t爐壁的轉(zhuǎn)軸支撐于所述高溫?zé)峤鉅t上;所述氧熱法 電石爐包括石灰入料口、碳粉入料口、煙氣出口和出料口，所述石灰入料口連通所述石灰豎 爐的石灰下料口，所述碳粉入料口連通所述高溫?zé)峤鉅t的碳粉下料口，所述煙氣出口連通 所述石灰豎爐煙氣入口和所述高溫?zé)峤鉅t煙氣入口； 所述氧槍的噴槍頭設(shè)于所述氧熱法電石爐內(nèi)，所述氧槍自所述氧熱法電石爐的爐頂伸 入所述氧熱法電石爐內(nèi)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述石灰豎爐的爐膛內(nèi)從上到下依次設(shè)有 多個(gè)具有所述傾角的石灰豎爐擋板，相鄰所述石灰豎爐擋板的傾角相對所述石灰豎爐的豎 直中心線對稱布置;所述高溫?zé)峤鉅t的爐膛內(nèi)從上到下依次設(shè)有多個(gè)具有所述傾角的高溫 熱解爐擋板，相鄰所述高溫?zé)峤鉅t擋板的傾角相對所述高溫?zé)峤鉅t的豎直中心線對稱布 置。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述石灰豎爐擋板和所述高溫?zé)峤鉅t擋板 均與水平面的夾角可調(diào)節(jié)為30°-60°;所述石灰豎爐擋板和所述高溫?zé)峤鉅t擋板上的小孔 直徑均為1 Ctam-3Ctam。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述石灰豎爐和所述高溫?zé)峤鉅t均為方形 爐，所述石灰豎爐擋板和所述高溫?zé)峤鉅t擋板均沿各自傾角的傾斜方向上的長度為各自所 在爐的邊長的0.5-0.95倍，相鄰所述石灰豎爐擋板的旋轉(zhuǎn)軸在所述石灰豎爐的豎直方向的 距離為所述石灰豎爐邊長的〇. 2-1.5倍;相鄰所述高溫?zé)峤鉅t擋板的旋轉(zhuǎn)軸在所述高溫?zé)?解爐的豎直方向的距離為所述高溫?zé)峤鉅t邊長的0.2-1.5倍。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述石灰豎爐擋板和所述高溫?zé)峤鉅t擋板 的材質(zhì)均為耐熱不銹鋼;所述石灰豎爐擋板和所述高溫?zé)峤鉅t擋板與各自所在爐的連接處 均設(shè)有密封裝置;所述石灰豎爐的轉(zhuǎn)軸和所述高溫?zé)峤鉅t的轉(zhuǎn)軸上均設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氧熱法電石爐的煙氣出口通過高溫?zé)?氣管道分別連通所述石灰豎爐煙氣進(jìn)口和所述高溫?zé)峤鉅t煙氣進(jìn)口所述高溫?zé)煔夤艿纼?nèi) 部設(shè)置有水冷煙道。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氧熱法電石爐的出料口設(shè)有雷達(dá)料位 計(jì)或電容料位計(jì);所述石灰豎爐的石灰石粉入料口連有石灰石粉調(diào)速給料機(jī)，所述高溫?zé)?解爐的煤粉入料口連有煤粉調(diào)速給料機(jī)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氧槍的結(jié)構(gòu)為套筒式水冷噴槍，所述 氧槍的噴槍頭的材質(zhì)為銅，所述氧槍的套筒內(nèi)層為氧氣噴吹層，最外側(cè)為冷卻循環(huán)水層;所 述氧氣噴吹層的氧氣進(jìn)口連接有氧氣管道所述煤粉噴吹層的煤粉進(jìn)口連接有煤粉管道。9. 一種利用權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述系統(tǒng)進(jìn)行電石的生產(chǎn)方法，所述方法包括步驟： 將石灰石粉送入所述石灰豎爐進(jìn)行反應(yīng)，得到生石灰； 將煤粉送入所述高溫?zé)峤鉅t進(jìn)行熱解，得到碳粉； 將所述生石灰與碳粉送入所述氧熱法電石爐，使所述氧槍向所述氧熱法電石爐噴吹氧 氣，氧熱法生成電石； 將所述氧熱法電石爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥謩e通入所述石灰豎爐和所述高溫?zé)峤鉅t。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟： 通過調(diào)速給料機(jī)調(diào)節(jié)速度以控制所述石灰石粉和煤粉的送入量； 從所述高溫?zé)峤鉅t的熱解煙氣中提取可燃?xì)饣蛴停? 通過調(diào)節(jié)所述石灰豎爐擋板與所述高溫?zé)峤鉅t擋板的傾角以控制石灰石粉與煤粉的 下滑速度； 通過調(diào)節(jié)所述石灰石粉在所述石灰豎爐內(nèi)的停留時(shí)間以控制所述石灰石粉的反應(yīng)程 度； 通過控制高溫?zé)煔夤艿纼?nèi)的水量以控制煙氣進(jìn)入所述還原豎爐內(nèi)的溫度； 通過在所述氧熱法電石爐的出料口檢測料位后進(jìn)一步控制所述石灰石粉和煤粉的給 料速度來調(diào)節(jié)石灰石粉和煤粉的送入量，以防止所述石灰下料口與碳粉下料口堵塞。
【文檔編號】C01B31/32GK106082225SQ201610638730
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月5日 公開號201610638730.3, CN 106082225 A, CN 106082225A, CN 201610638730, CN-A-106082225, CN106082225 A, CN106082225A, CN201610638730, CN201610638730.3
【發(fā)明人】馬政峰, 陳峨, 薛遜, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司