與生石灰粉末混合熱壓成型，并熱送至電弧爐，進(jìn)而充 分利用了熱解顯熱，降低電弧爐電耗，減少能耗，提高能量利用率。
[0038] 下面參考圖2詳細(xì)描述本實用新型具體實施例的生產(chǎn)電石的方法。
[0039] (1)原料預(yù)處理
[0040] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，生產(chǎn)電石的原煤為廉價的低階煤，由此可以降低 成本。并且采用低階煤作為生產(chǎn)電石的原料還可以擴(kuò)大現(xiàn)有生產(chǎn)電石方法對原煤的選擇范 圍，避免僅以塊狀焦炭或半焦為原料生產(chǎn)電石的限制。根據(jù)本實用新型的具體實施例，石灰 可以是將石灰石經(jīng)過焙燒處理獲得。
[0041] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，首先采用低階煤處理單元對低階煤進(jìn)行粉碎，以 便獲得粉煤;采用生石灰處理單元對生石灰進(jìn)行粉碎，以便獲得生石灰粉末。根據(jù)本實用新 型的具體示例，預(yù)先將低階煤進(jìn)行粉碎，可以進(jìn)一步提高后續(xù)熱解處理的效率，降低能耗。 同時分別將兩種原料進(jìn)行粉碎，可以顯著提高粉煤和生石灰粉末的接觸面積，提高二者的 反應(yīng)活性，由此可以顯著降低冶煉能耗，以便進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。同時可以進(jìn)一步提高生 產(chǎn)電石的效率。
[0042] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，粉煤的平均粒徑小于1毫米，生石灰粉末的平均粒 度均小于74微米。由此，將生石灰以超細(xì)粉的形式與熱解后的粉煤進(jìn)行混合，使得熱解后得 到的高溫?zé)峤夤腆w產(chǎn)物與生石灰可以充分進(jìn)行接觸，提高了二者接觸面積，由此進(jìn)一步降 低冶煉處理的反應(yīng)溫度，縮短反應(yīng)時間，降低反應(yīng)能耗和生產(chǎn)成本。
[0043] (2)熱解處理
[0044] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，在熱解裝置內(nèi)對粉煤進(jìn)行熱解處理，以便使煤的 揮發(fā)分析出，并得到高溫?zé)峤夤腆w產(chǎn)物。通過單獨對粉煤進(jìn)行熱解處理，不僅可以提高粉煤 中的含碳率，進(jìn)而提高生產(chǎn)電石的產(chǎn)率。其次，熱解處理還可以預(yù)先除去低階煤中的水分， 間接地對其進(jìn)行了干燥，由此可以避免氧化鈣吸收水分生成氫氧化鈣進(jìn)而粉化影響電石冶 煉。另外，熱解得到的高溫固體產(chǎn)物與生石灰粉末混合熱壓成型，并熱送至電弧爐，進(jìn)而充 分利用了熱解顯熱，降低電弧爐電耗，減少能耗，提高能量利用率。
[0045] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，對粉煤進(jìn)行熱解處理可以采用快速熱解裝置進(jìn) 行，由此可以進(jìn)一步提尚熱解效率。
[0046]根據(jù)本實用新型的具體實施例，熱解處理的溫度為550-650攝氏度。在此溫度下， 可以達(dá)到最大的焦油收率
[0047]根據(jù)本實用新型的具體實施例，對粉煤進(jìn)行熱解得到的高溫?zé)峤夤腆w產(chǎn)物為含碳 量大于82質(zhì)量％且溫度為500-600攝氏度的半焦。由此，通過熱解處理顯著提高了低階煤中 的含碳量，進(jìn)而可以顯著提高生產(chǎn)得到的電石的質(zhì)量。另外，熱解處理得到的高溫?zé)峤夤腆w 產(chǎn)物可以與生石灰粉末通過熱壓成型后直接進(jìn)入電弧爐進(jìn)行冶煉，由此可以充分利用熱解 顯熱，進(jìn)而可以進(jìn)一步降低電弧爐電耗，減少能耗，提高能量利用率。
[0048] (3)熱壓成型
[0049] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，采用熱壓成型單元將所述高溫?zé)峤夤腆w產(chǎn)物與所 述生石灰粉末進(jìn)行熱壓成型，以便得到成型物料。通過采用熱壓成型，無需對高溫?zé)峤夤腆w 產(chǎn)物進(jìn)行冷卻，進(jìn)而可以利用這部分顯熱，直接進(jìn)行冶煉。由此可以進(jìn)一步降低電弧爐電 耗，減少能耗，提高能量利用率。
[0050] 根據(jù)本實用新型的具體示例，在進(jìn)行所述熱壓成型之間，將所述高溫?zé)峤夤腆w產(chǎn) 物和所述生石灰粉末按照1-2:1的質(zhì)量比進(jìn)行混合。由此不僅可以使得原煤粉末與石灰粉 末充分反應(yīng)，同時過量的半焦，在燃?xì)馊廴跔t中接觸空氣燃燒，放出大量熱，可以顯著降低 電石冶煉能耗。
[0051] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，所述成型物料的當(dāng)量直徑為5-40毫米。由此可以 方便進(jìn)一步對其進(jìn)行冶煉處理。
[0052]根據(jù)本實用新型的具體實施例，經(jīng)過熱壓成型處理后得到的成型物料的溫度為 250-350攝氏度。由此將其直接熱送至電弧爐內(nèi)進(jìn)行冶煉處理，可以有效利用成型物料的顯 熱，進(jìn)而進(jìn)一步降低電弧爐電耗，減少能耗，提高能量利用率。
[0053] (4)冶煉處理
[0054] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，進(jìn)一步利用高溫輸送裝置將所述成型物料熱送至 電弧爐內(nèi)進(jìn)行冶煉處理，以便獲得電石。由此，無需對成型物料進(jìn)行冷卻，進(jìn)而不僅可以有 效利用具體地，半焦中的固定碳與生石灰反應(yīng)生成熔融態(tài)的電石，通過電弧爐爐底以液態(tài) 形式排出，冷卻后破碎得電石產(chǎn)品，
[0055] 根據(jù)本實用新型的具體實施例，通過對低階煤和生石灰進(jìn)行上述一系列的處理， 可以降低冶煉能耗。根據(jù)本實用新型的具體示例，本實用新型的冶煉處理可以在1700-2100 攝氏度的溫度下進(jìn)行5-15分鐘而完成。該溫度較常規(guī)電弧爐冶煉電石的
[0056]根據(jù)本實用新型的具體實施例，上述生產(chǎn)電石的方法進(jìn)一步包括:將冶煉處理產(chǎn) 生的高溫爐氣返回用于所述熱解處理。由此利用電石冶煉產(chǎn)生的高溫爐氣對熱解物料進(jìn)行 加熱，減少熱解裝置外供熱量，降低成本。
[0057] 實施例1
[0058]以某長焰煤為碳素原料，其主要性質(zhì)見表1。
[0059]表1長焰煤主要性質(zhì)
[0062] 以生石灰為鈣基原料，破碎至<74μπι，其中CaO含量92%。
[0063] 長焰煤用中速磨將其粉碎并干燥，使其粒度〈1_，水分〈2%。
[0064]粉狀長焰煤送入快速熱解裝置熱解，熱解溫度650 °C，熱解產(chǎn)物產(chǎn)率如表2所示。 [0065] 表2熱解產(chǎn)品產(chǎn)率(wt%)
[0067] 粉狀生石灰和熱解固體產(chǎn)物以1.67:1的配比混合后熱壓成型，型球粒度為32X25 X18mm η
[0068] 型球溫度在300°C左右熱送至電弧爐，加熱至1900°C，冶煉IOmin后將熔融的電石 從爐底排出，冷卻后破碎。產(chǎn)品電石中含碳化鈣81 %，發(fā)氣量302L/kg。
[0069] 實施例2
[0070]以某褐煤為碳素原料，其主要性質(zhì)見表3。
[0071]表3褐煤主要性質(zhì)
[0073]以生石灰為鈣基原料，破碎至<74μπι，其中CaO含量92%。
[0074]褐煤用中速磨將其粉碎并干燥，使其粒度〈1mm，水分〈5%。
[0075]粉狀褐煤送入快速熱解裝置熱解，熱解溫度550 °C，熱解產(chǎn)物產(chǎn)率如表4所示。 [0076] 表4熱解產(chǎn)品產(chǎn)率(wt%)
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[0079] 型球溫度在250°C左右熱送至電弧爐，加熱至2000°C，冶煉IOmin后將熔融的電石 從爐底排出，冷卻后破碎。產(chǎn)品電石中含碳化鈣81.5%，發(fā)氣量308L/kg。
[0080] 在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相連"、"連接"、"固 定"等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是 機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個 元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù) 具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0081]在本說明書的描述中，參考術(shù)語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表 述不必針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在 任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的 技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行 結(jié)合和組合。
[0082] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是 示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍 內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
1. 一種生產(chǎn)電石的系統(tǒng)，其特征在于，包括： 低階煤處理單元； 生石灰處理單元； 熱解裝置，所述熱解裝置具有原料進(jìn)口、油氣出口和固體產(chǎn)物出口，所述原料進(jìn)口與所 述低階煤處理單元相連； 熱壓成型單元，所述熱壓成型單元分別與所述熱解裝置和所述生石灰處理單元相連； 高溫輸送裝置，所述高溫輸送裝置與所述熱壓成型單元相連；以及 電弧爐，所述電弧爐具有成型物料進(jìn)口、爐氣出口和電石出口，所述成型物料進(jìn)口與所 述高溫輸送裝置相連。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，低階煤處理單元包括依次相連的低階煤破 碎裝置、煤中間儲倉和煤螺旋輸送裝置，其中，所述煤螺旋輸送裝置與所述熱解裝置相連； 生石灰處理單元包括依次相連的生石灰破碎裝置、生石灰中間儲倉和生石灰螺旋輸送 裝置，其中，所述生石灰螺旋輸送裝置與所述熱壓成型單元相連。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，熱壓成型單元包括相連的混料裝置和 成型裝置，所述混料裝置分別與所述熱解裝置和所述生石灰螺旋輸送裝置相連，所述成型 裝置與所述高溫輸送裝置相連。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述爐氣出口與所述熱解裝置相連。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱解裝置為快速熱解裝置。
【專利摘要】本實用新型提出了生產(chǎn)電石的系統(tǒng)，包括：低階煤處理單元、生石灰處理單元、熱解裝置、熱壓成型單元、高溫輸送裝置和電弧爐，其中，熱解裝置具有原料進(jìn)口、油氣出口和固體產(chǎn)物出口，原料進(jìn)口與低階煤處理單元相連；熱壓成型單元分別與熱解裝置和生石灰處理單元相連；高溫輸送裝置與熱壓成型單元相連；電弧爐具有成型物料進(jìn)口、爐氣出口和電石出口，成型物料進(jìn)口與高溫輸送裝置相連。由此可以充分利用熱解顯熱，降低電弧爐電耗，減少能耗，提高能量利用率。
【IPC分類】C01B31/32
【公開號】CN205313106
【申請?zhí)枴緾N201620007693
【發(fā)明人】董賓, 丁力, 路丙川, 張順利, 郭啟海, 張佼陽, 許修強, 劉維娜, 趙小楠, 吳道洪
【申請人】神霧環(huán)保技術(shù)股份有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月4日