本發(fā)明涉及熔融電石處理，尤其涉及一種風(fēng)淬冷卻破碎熔融電石的裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

2、工業(yè)上一般使用電爐熔煉法生產(chǎn)電石，現(xiàn)有的電石生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的工序?yàn)椋鹤該Q熱爐出爐的溫度高達(dá)1800℃～2200℃的熔融態(tài)電石流入到耐高溫的電石堝，熔融態(tài)電石在電石堝內(nèi)經(jīng)牽引裝置引進(jìn)冷卻車間進(jìn)行自然冷卻降溫，經(jīng)數(shù)小時(shí)電石凝固后，用橋式吊車將電石吊出，放在鑄鐵地面上冷卻，冷卻到適度后經(jīng)破碎機(jī)破碎至一定粒度的電石小塊，破碎后的電石顆粒進(jìn)入料倉裝置中收集。

3、整個(gè)電石生產(chǎn)過程耗時(shí)長、效率低，在自然冷卻過程中，要放出大量的熱能，而且這部分余熱未經(jīng)利用直接散失到環(huán)境中，不僅造成能量的大量流失，而且惡化了生產(chǎn)車間的作業(yè)環(huán)境；后續(xù)的破碎工藝則增加了額外的人力、物力、財(cái)力，經(jīng)濟(jì)性差，且破碎過程中產(chǎn)生的大量粉塵對工人的人身健康造成極大影響。

4、對于熔融電石的破碎，目前主要采用機(jī)械破碎的方法。然而，機(jī)械破碎的方法存在一些問題，如破碎效率低、能耗高等。因此，需要開發(fā)一種新的破碎方法，以提高破碎效率和降低能耗。

5、現(xiàn)有技術(shù)公開了一種熔融電石一次冷卻?；尚拖到y(tǒng)，該系統(tǒng)包括高溫電石液儲(chǔ)罐余熱回收裝置以及位于高溫電石液儲(chǔ)罐下部的熱量收集器，在熱量收集器內(nèi)安裝有滾筒機(jī)構(gòu)的熔融電石造粒裝置、輻射回收模塊和冷卻模塊；經(jīng)過熔融電石造粒裝置得到的表層固化、心部熔融的電石小塊，經(jīng)傳送裝置分別經(jīng)過輻射回收模塊和冷卻模塊進(jìn)行冷卻降溫和熱量回收，最終得到可以直接運(yùn)輸和存儲(chǔ)的小塊化電石成品，電石余熱則通過余熱回收裝置進(jìn)行回收利用。

6、雖然該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電石的快速冷卻、成型以及余熱的回收利用，然而，在實(shí)際應(yīng)用中，系統(tǒng)涉及多個(gè)高溫處理環(huán)節(jié)，需要大量的能源來維持系統(tǒng)運(yùn)行。如果不能有效地回收和利用余熱，可能會(huì)使得整體能耗較高。并且系統(tǒng)涉及到多個(gè)復(fù)雜模塊和裝置，如滾筒機(jī)構(gòu)、輻射回收模塊、冷卻模塊等，這些都需要定期進(jìn)行維護(hù)和檢修。因此，相比于傳統(tǒng)方法，其維護(hù)成本可能會(huì)較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種風(fēng)淬冷卻破碎熔融電石的裝置及方法，采用風(fēng)淬冷卻方式對熔融電石進(jìn)行同時(shí)冷卻和破碎，熔融電石從電石爐中流出后通過進(jìn)料裝置被運(yùn)輸?shù)皆炝ｏL(fēng)洞中，在風(fēng)洞中進(jìn)行冷卻和風(fēng)吹破碎，破碎后經(jīng)粒倉收集，避免了水淬冷卻的缺點(diǎn)，同時(shí)簡化了冷卻裝置，免去了破碎工藝。

2、在一些實(shí)施方式中，采用如下技術(shù)方案：

3、一種風(fēng)淬冷卻破碎熔融電石的裝置，包括：依次連通的進(jìn)料模塊、風(fēng)淬冷卻模塊和電石顆粒收集模塊，所述進(jìn)料模塊還與電石爐連通，所述風(fēng)淬冷卻模塊還與變風(fēng)量控制模塊連接，用于控制進(jìn)入風(fēng)淬冷卻模塊的風(fēng)量和風(fēng)速；

4、其中，所述風(fēng)淬冷卻模塊包括：密閉的造粒風(fēng)洞，所述造粒風(fēng)洞上設(shè)有分別與造粒風(fēng)機(jī)和冷卻風(fēng)機(jī)連通的入口、與進(jìn)料模塊連通的進(jìn)料口、排氣口以及與電石顆粒收集模塊連通的出料口。

5、作為進(jìn)一步地方案，所述進(jìn)料模塊包括頂端開口的容器和容器包蓋，容器壁由內(nèi)而外依次設(shè)有工作層、耐高溫層和保溫層；容器包蓋上設(shè)有入料口，電石爐內(nèi)的電石自入料口進(jìn)入容器；容器底部設(shè)有與風(fēng)淬冷卻模塊連通的排料口，所述排料口位置設(shè)置控制閥，用于控制排料的流量。

6、所述控制閥與控制操作桿連接，所述控制操作桿用于控制控制閥的開度，所述控制操作桿伸出容器包蓋。

7、作為進(jìn)一步地方案，所述容器內(nèi)部還設(shè)有擋渣墻，所述擋渣墻分別設(shè)置在容器包蓋底部靠近入料口的位置以及容器底部靠近排料口的位置。

8、所述擋渣墻包括：

9、平面墻體，以及設(shè)置在平面墻體兩側(cè)并與平面墻體呈設(shè)定角度的斜面墻體；

10、所述平面墻體和斜面墻體底部均設(shè)有流料孔，所述流料孔的入料端低于出料端；所述擋渣墻的開口朝向入料口方向。

11、作為進(jìn)一步地方案，所述容器底部還設(shè)有緩沖腔，所述緩沖腔一部分嵌入容器內(nèi)壁，一部分凸出容器底部；所述緩沖腔內(nèi)依次填充第一防靜電高溫緩沖層、第一粘合層、耐高溫層、第二粘合層和第二防靜電高溫緩沖層。

12、作為進(jìn)一步地方案，所述造粒風(fēng)洞內(nèi)靠近造粒風(fēng)機(jī)出風(fēng)口位置的上方設(shè)置導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板向遠(yuǎn)離出風(fēng)口的方向傾斜設(shè)置；導(dǎo)流板與造粒風(fēng)洞頂板之間的夾角不大于20°。

13、所述造粒風(fēng)機(jī)出風(fēng)口連接進(jìn)風(fēng)管道，進(jìn)風(fēng)管道的端部均勻布設(shè)有螺旋噴嘴，所述螺旋噴嘴包括錐形螺旋芯，所述錐形螺旋芯上設(shè)有螺旋噴槽；所述螺旋噴嘴能夠噴出呈分層錐形界面流向的、相互交錯(cuò)的風(fēng)。

14、作為進(jìn)一步地方案，所述變風(fēng)量控制模塊為變頻器，所述變頻器與造粒風(fēng)機(jī)連接，用于調(diào)節(jié)造粒風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)節(jié)螺旋噴槽噴出氣體的風(fēng)量和風(fēng)速。

15、在另一些實(shí)施方式中，采用如下技術(shù)方案：

16、一種風(fēng)淬冷卻破碎熔融電石的方法，包括：

17、電石爐內(nèi)的熔融電石被輸送至風(fēng)淬冷卻模塊的造粒風(fēng)洞中，通過造粒風(fēng)機(jī)向造粒風(fēng)洞中送入設(shè)定風(fēng)量和風(fēng)速的風(fēng)，通過送風(fēng)使得熔融電石破碎并形成電石顆粒，同時(shí)，通過冷卻風(fēng)機(jī)向造粒風(fēng)洞中送入冷卻風(fēng)，以對高溫熔融電石進(jìn)行同步冷卻。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

19、(1)本發(fā)明利用風(fēng)淬冷卻技術(shù)實(shí)現(xiàn)冷卻過程中電石的直接破碎，從而減少破碎工藝的需求，提高電石的利用率，并降低能耗、避免粉塵污染和粉料損失，同時(shí)縮短冷卻時(shí)間。這種裝置能夠提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本和對環(huán)境的影響。

20、(2)本發(fā)明的進(jìn)料裝置中設(shè)置有出料控制閥，即可控制進(jìn)入到造粒風(fēng)洞中電石的總流量，有助于控制電石量。

21、(3)本發(fā)明通過變風(fēng)量控制模塊調(diào)節(jié)噴嘴的流量和風(fēng)速，能夠更精確地控制冷卻過程，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，例如通過調(diào)整噴嘴的風(fēng)量和風(fēng)速、改進(jìn)加料方式等，進(jìn)一步提高冷卻和破碎效果。

22、(4)本發(fā)明風(fēng)淬冷卻技術(shù)不僅適用于熔融電石的冷卻，還可以應(yīng)用于其他需要風(fēng)淬冷卻的工業(yè)領(lǐng)域。該技術(shù)可以根據(jù)生產(chǎn)需求進(jìn)行規(guī)模擴(kuò)展，適應(yīng)不同規(guī)模的生產(chǎn)需求。產(chǎn)生的廢氣可以用于其他生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用。

23、本發(fā)明的其他特征和附加方面的優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本方面的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種風(fēng)淬冷卻破碎熔融電石的裝置，其特征在于，包括：依次連通的進(jìn)料模塊、風(fēng)淬冷卻模塊和電石顆粒收集模塊，所述進(jìn)料模塊還與電石爐連通，所述風(fēng)淬冷卻模塊還與變風(fēng)量控制模塊連接，用于控制進(jìn)入風(fēng)淬冷卻模塊的風(fēng)量和風(fēng)速；

2.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)淬冷卻破碎熔融電石的裝置，其特征在于，所述進(jìn)料模塊包括頂端開口的容器和容器包蓋，容器壁由內(nèi)而外依次設(shè)有工作層、耐高溫層和保溫層；容器包蓋上設(shè)有入料口，電石爐內(nèi)的電石自入料口進(jìn)入容器；容器底部設(shè)有與風(fēng)淬冷卻模塊連通的排料口，所述排料口位置設(shè)置控制閥，用于控制排料的流量。

3.如權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)淬冷卻破碎熔融電石的裝置，其特征在于，所述控制閥與控制操作桿連接，所述控制操作桿用于控制控制閥的開度，所述控制操作桿伸出容器包蓋。

4.如權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)淬冷卻破碎熔融電石的裝置，其特征在于，所述容器內(nèi)部還設(shè)有擋渣墻，所述擋渣墻分別設(shè)置在容器包蓋底部靠近入料口的位置以及容器底部靠近排料口的位置。

5.如權(quán)利要求4所述的一種風(fēng)淬冷卻破碎熔融電石的裝置，其特征在于，所述擋渣墻包括：

6.如權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)淬冷卻破碎熔融電石的裝置，其特征在于，所述容器底部還設(shè)有緩沖腔，所述緩沖腔一部分嵌入容器內(nèi)壁，一部分凸出容器底部；所述緩沖腔內(nèi)依次填充第一防靜電高溫緩沖層、第一粘合層、耐高溫層、第二粘合層和第二防靜電高溫緩沖層。

7.如權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)淬冷卻破碎熔融電石的裝置，其特征在于，所述造粒風(fēng)洞內(nèi)靠近造粒風(fēng)機(jī)出風(fēng)口位置的上方設(shè)置導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板向遠(yuǎn)離出風(fēng)口的方向傾斜設(shè)置；導(dǎo)流板與造粒風(fēng)洞頂板之間的夾角不大于20°。

8.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)淬冷卻破碎熔融電石的裝置，其特征在于，所述造粒風(fēng)機(jī)出風(fēng)口連接進(jìn)風(fēng)管道，進(jìn)風(fēng)管道的端部均勻布設(shè)有螺旋噴嘴，所述螺旋噴嘴包括錐形螺旋芯，所述錐形螺旋芯上設(shè)有螺旋噴槽；所述螺旋噴嘴能夠噴出呈分層錐形界面流向的、相互交錯(cuò)的風(fēng)。

9.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)淬冷卻破碎熔融電石的裝置，其特征在于，所述變風(fēng)量控制模塊為變頻器，所述變頻器與造粒風(fēng)機(jī)連接，用于調(diào)節(jié)造粒風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)節(jié)螺旋噴槽噴出氣體的風(fēng)量和風(fēng)速。

10.一種風(fēng)淬冷卻破碎熔融電石的方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種風(fēng)淬冷卻破碎熔融電石的裝置及方法，包括：依次連通的進(jìn)料模塊、風(fēng)淬冷卻模塊和電石顆粒收集模塊，所述進(jìn)料模塊還與電石爐連通，所述風(fēng)淬冷卻模塊還與變風(fēng)量控制模塊連接，用于控制進(jìn)入風(fēng)淬冷卻模塊的風(fēng)量和風(fēng)速；其中，所述風(fēng)淬冷卻模塊包括：密閉的造粒風(fēng)洞，所述造粒風(fēng)洞上設(shè)有分別與造粒風(fēng)機(jī)和冷卻風(fēng)機(jī)連通的入口、與進(jìn)料模塊連通的進(jìn)料口、排氣口以及與電石顆粒收集模塊連通的出料口。本發(fā)明利用風(fēng)淬冷卻技術(shù)實(shí)現(xiàn)冷卻過程中電石的直接破碎，從而減少破碎工藝的需求，提高電石的利用率，并降低能耗、避免粉塵污染和粉料損失，同時(shí)縮短冷卻時(shí)間。

技術(shù)研發(fā)人員：程星星,冷林諾,王志強(qiáng),郭福強(qiáng),安東海
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/11