碳化鈣制造設備及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種碳化鈣制造設備及一種碳化鈣生產方法，屬于碳化鈣生產技術領域。
【背景技術】
[0002]碳化鈣的生產方法有電熱法和氧熱法兩種，現有技術中，電熱法能耗較高、尾氣和粉塵處理困難，氧熱法由于很難保證冶煉溫度，使得碳化鈣產品質量不好，另外由于設備復雜，一氧化碳氣體的回收效果也不好。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的一個技術問題是:提供一種能耗低、產品質量好、一氧化碳氣體回收效果好的碳化鈣制造設備。
[0004]相適應地，本發明所要解決的另一個技術問題是:提供一種能耗低、產品質量好、一氧化碳氣體回收效果好的碳化鈣生產方法。
[0005]對于碳化鈣制造設備，本發明所采用的技術方案是:包括高爐，高爐頂部設有進料系統、爐氣處理系統，進料系統連接有配料系統，高爐下部沿圓周方向設有風口，風口連接有熱風系統，高爐底部側壁設有液態碳化鈣出口。
[0006]進一步的是:高爐的高徑比為2?7、爐身角為80°?88°、爐腹角為71°?79。。
[0007]進一步的是:配料系統包括原料倉、振動篩、稱料斗，配料系統通過上料皮帶與進料系統相連接。
[0008]進一步的是:熱風系統包括球式熱風爐、熱風管、環爐熱風管、熱風嘴，球式熱風爐通過熱風管與環爐熱風管連接，環爐熱風管通過熱風嘴與風口連接。
[0009]進一步的是:爐氣處理系統包括爐氣管、重力除塵器、爐氣凈化罐體、灰罐，爐氣管包括主管和支管，爐氣管的支管沿高爐圓周方向連接于高爐頂部，爐氣管的主管連接至重力除塵器的進氣口，重力除塵器的出氣口與爐氣凈化罐體相連接，爐氣凈化罐體與灰罐相連接，爐氣管設有煤氣放散閥。
[0010]對于碳化鈣生產方法，本發明所采用的技術方案是:通過配料系統將石灰石和焦炭按比例配料，然后通過進料系統將石灰石和焦炭加入高爐中，通過熱風系統往高爐內吹入加熱后的氧氣或富氧空氣，在有氧環境中完成冶煉，從液態碳化鈣出口得到液態碳化鈣，從爐氣處理系統得到煤氣。
[0011]進一步的是:石灰石和焦炭均為塊狀，石灰石和焦炭按重量的配比為1:2?4。
[0012]進一步的是:石灰石粒度為5mm?60mm,焦炭粒度為1mm?80mm。
[0013]進一步的是:氧氣或富氧空氣的進氣溫度為1000°C?1500°C。
[0014]進一步的是:在有氧環境中完成冶煉后，從尚爐排出液態碳化1?時，在液態碳化1?未完全排出的工況下，進入下一個冶煉周期。
[0015]本發明的有益效果是:采用氧熱法，通過高爐來進行碳化鈣的生產，冶煉過程中，在爐內斷面自上而下形成預熱帶(100-200 °C )，加熱帶(200-500 °C )，軟熔帶(500-1100°C )、滴落帶(1100-1900°C )、儲液帶(1900-2200°C )，預熱帶中石灰石發生分解反應，生產氧化鈣，焦炭在有氧環境中快速反應，提供熱量，促使氧化鈣和焦炭反應生成碳化鈣，同時生成含一氧化碳的熱煤氣，此氣體在爐內上升過程中對下行的原料不斷加熱，然后通過爐頂的爐氣管排出，再經過爐氣處理系統處理，最后得到高純度煤氣。爐內反應生成的碳化鈣在熱源下繼續生成液態碳化鈣，進入高爐的爐缸液池儲熱，當液面達到一定高度，從液態碳化鈣出口排出液態碳化鈣。本發明采用高爐結構和氧熱法，設備和工藝簡單，同時很好地保證了冶煉溫度，使得能耗低、產品質量好、一氧化碳氣體回收效果好。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的結構示意圖；
[0017]圖中零部件、部位及編號:1-高爐、11 -風口、12-液態碳化鈣出口、2-進料系統、3-配料系統、4-上料皮帶、51-球式熱風爐、52-熱風管、53-環爐熱風管、61-爐氣管、62-重力除塵器、63-爐氣凈化罐體、64-灰罐、7-煤氣放散閥。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明的優選實施例作進一步說明。
[0019]如圖1所示，對于碳化鈣制造設備，本發明所采用的技術方案是:包括高爐1，高爐I頂部設有進料系統2、爐氣處理系統，進料系統2連接有配料系統3，高爐I下部沿圓周方向設有風口 11，風口 11連接有熱風系統，高爐I底部側壁設有液態碳化鈣出口 12。高爐I結構優選實施方式為:高徑比為2?7、爐身角為80°?88°、爐腹角為71°?79°。
[0020]高爐I優選為煉鐵小高爐，高爐I下部高溫液相反應生成區可采用熱傳導性低、耐沖刷的中性耐材，中上部熱交換區可采用耐材加水冷的方式。
[0021]優選地，配料系統3包括原料倉、振動篩、稱料斗，配料系統3通過上料皮帶4與進料系統2相連接，可較方便地實現石灰石和焦炭的配料。
[0022]優選地，進料系統2為高爐料鐘結構，包括受料斗、小料鐘、料罐、大料鐘。配好的原料由上料皮帶4運至爐頂，原料先裝入受料斗，此時大料鐘、小料鐘處于關閉狀態，爐內與爐外處于密封狀態，待料罐壓力放散后，打開小料鐘，將原料從受料斗放入料罐，再關閉小料鐘及爐氣管61的放散閥7，同時使用爐頂氣壓對料罐進行充壓做好向爐內裝料的準備，待爐內需裝料時，打開大料鐘將原料從料罐直接裝入爐內完成整個裝料過程，如此往復，對高爐I可進行自動連續循環裝料。
[0023]優選地，熱風系統包括球式熱風爐51、熱風管52、環爐熱風管53、熱風嘴，球式熱風爐51通過熱風管52與環爐熱風管53連接，環爐熱風管53通過熱風嘴與風口 11連接。常溫狀態下的含氧介質由球式熱風爐51的下部進入，通過與高溫耐火球進行熱交換，將供燃燒反應的含氧介質加熱到所需工藝溫度，再送入高爐I內與焦炭反應產生高溫和高熱，從而達到生成碳化鈣所需的溫度。
[0024]優選地，爐氣處理系統包括爐氣管61、重力除塵器62、爐氣凈化罐體63、灰罐64，爐氣管61包括主管和支管，爐氣管61的支管沿高爐I圓周方向連接于高爐I頂部，爐氣管61的主管連接至重力除塵器62的進氣口，重力除塵器62的出氣口與爐氣凈化罐體63相連接，爐氣凈化罐體63與灰罐64相連接，爐氣管61設有煤氣放散閥7。通過爐氣處理系統可以得到高純度的煤氣。
[0025]對于碳化鈣生產方法，本發明所采用的技術方案是:通過配料系統3將石灰石和焦炭按比例配料，然后通過進料系統2將石灰石和焦炭加入高爐I中，通過熱風系統往高爐內吹入加熱后的氧氣或富氧空氣，在有氧環境中完成冶煉，從液態碳化鈣出口 12得到液態碳化鈣，從爐氣處理系統得到煤氣。
[0026]優選地，石灰石和焦炭均為塊狀，石灰石和焦炭按重量的配比為1:2?4。石灰石粒度優選為5mm?60mm,焦炭粒度優選為1mm?80mm。采用塊狀原料，可降低能耗。
[0027]優選地，氧氣或富氧空氣的進氣溫度為1000°C?1500°C。氧氣濃度越高，燃燒反應越加劇烈和充分，有利于得到高溫高熱的反應氣氛。
[0028]優選地，在有氧環境中完成冶煉后，從高爐I排出液態碳化鈣時，在液態碳化鈣未完全排出的工況下，進入下一個冶煉周期。爐內反應生成的碳化鈣在熱源下會繼續反應生成液態碳化鈣，進入高爐I的爐缸液池儲熱，當液面達到一定高度，從液態碳化鈣出口 12排出液態碳化鈣，液面高度可根據高爐容量確定，例如小高爐的液面高度通常為1.5m?3.0m，當液態碳化鈣下降到一定高度后，關閉液態碳化鈣出口 12，進入下一個冶煉周期。通過在爐內儲存高溫的液態碳化鈣來保持爐內的高溫環境，既有利于碳化鈣的快速反應生成，又可保證生產的連續高效，相對降低了能源消耗。
【主權項】
1.碳化鈣制造設備，其特征在于:包括高爐(I)，所述高爐(I)頂部設有進料系統(2)、爐氣處理系統，所述進料系統(2)連接有配料系統(3)，所述高爐(I)下部沿圓周方向設有風口(11)，所述風口(11)連接有熱風系統，所述高爐(I)底部側壁設有液態碳化鈣出口(12)。
2.如權利要求1所述的碳化鈣制造設備，其特征在于:所述高爐(I)的高徑比為2?7、爐身角為80°?88°、爐腹角為71°?79°。
3.如權利要求1所述的碳化鈣制造設備，其特征在于:所述配料系統(3)包括原料倉、振動篩、稱料斗，所述配料系統(3)通過上料皮帶(4)與進料系統(2)相連接。
4.如權利要求1所述的碳化鈣制造設備，其特征在于:所述熱風系統包括球式熱風爐(51)、熱風管(52)、環爐熱風管(53)、熱風嘴，所述球式熱風爐(51)通過熱風管(52)與環爐熱風管(53)連接，所述環爐熱風管(53)通過熱風嘴與風口(11)連接。
5.如權利要求1所述的碳化鈣制造設備，其特征在于:所述爐氣處理系統包括爐氣管(61)、重力除塵器(62)、爐氣凈化罐體(63)、灰罐(64)，所述爐氣管(61)包括主管和支管，爐氣管(61)的支管沿高爐(I)圓周方向連接于高爐(I)頂部，爐氣管(61)的主管連接至重力除塵器(62)的進氣口，重力除塵器(62)的出氣口與爐氣凈化罐體(63)相連接，爐氣凈化罐體￠3)與灰罐￠4)相連接，所述爐氣管￠1)設有煤氣放散閥(7)。
6.采用權利要求1?5中任一項所述的碳化鈣制造設備進行碳化鈣生產的方法，其特征在于:通過配料系統(3)將石灰石和焦炭按比例配料，然后通過進料系統(2)將石灰石和焦炭加入高爐(I)中，通過熱風系統往高爐(I)內吹入加熱后的氧氣或富氧空氣，在有氧環境中完成冶煉，從液態碳化鈣出口(12)得到液態碳化鈣，從爐氣處理系統得到煤氣。
7.如權利要求6所述的碳化鈣生產的方法，其特征在于:石灰石和焦炭均為塊狀，石灰石和焦炭按重量的配比為1:2?4。
8.如權利要求7所述的碳化1?生產的方法，其特征在于:石灰石粒度為5mm?60_，焦炭粒度為1mm?80mmo
9.如權利要求6所述的碳化鈣生產的方法，其特征在于:氧氣或富氧空氣的進氣溫度為 ΙΟΟΟ? ?1500°C。
10.如權利要求6所述的碳化鈣生產的方法，其特征在于:在有氧環境中完成冶煉后，從高爐(I)排出液態碳化鈣時，在液態碳化鈣未完全排出的工況下，進入下一個冶煉周期。
【專利摘要】本發明涉及一種碳化鈣制造設備及一種碳化鈣生產方法，屬于碳化鈣生產技術領域。碳化鈣制造設備采用的技術方案是：包括高爐，高爐頂部設有進料系統、爐氣處理系統，進料系統連接有配料系統，高爐下部沿圓周方向設有風口，風口連接有熱風系統，高爐底部側壁設有液態碳化鈣出口。碳化鈣生產方法采用的技術方案是：通過配料系統將石灰石和焦炭按比例配料，然后通過進料系統將石灰石和焦炭加入高爐中，通過熱風系統往高爐內吹入加熱后的氧氣或富氧空氣，在有氧環境中完成冶煉，從液態碳化鈣出口得到液態碳化鈣，從爐氣處理系統得到煤氣。本發明采用高爐結構和氧熱法，能耗低、產品質量好、一氧化碳氣體回收效果好。
【IPC分類】C01B31-32
【公開號】CN104609422
【申請號】CN201510072441
【發明人】蔡建利, 鄧勇, 陳仁宏, 楊紅軍
【申請人】四川省川威集團有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年2月11日