CN104192846A - 一种尾气循环利用的电石炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种尾气循环利用的电石炉，包括电石炉、电极、石灰窑、第一输送装置和第二输送装置，所述电极末端安装于电石炉内，所述电极上连接有变压器，电极内设有进料通道，所述第一输送装置位于电极的上方，所述电石炉上安装有进料斗，石灰窑通过排烟管与电石炉相连接，石灰窑上安装有第二输送装置，所述第二输送装置位于进料斗的上方，电石炉底部设有出料口，出料口前方安装有送料小车。本发明能够利用电石厂副产炉尾气作为燃料来煅烧石灰窑中的石灰石，不仅易自动控制，提高生产率，而且制得生石灰比较柔软，反应性较好，同时把电极中心做成空心形式，将碳素粉末料通过进料通道直接投入电石炉内，可以降低电极消耗一半以上。

Description

一种尾气循环利用的电石炉

【技术领域】

本发明涉及电石炉的技术领域，特别是尾气循环利用的电石炉的技术领域。

【背景技术】

工业电石是由生石灰和炭素材料(焦炭、无烟煤、石油焦)在电炉内按方程CaO+3C→CaC2+CO–465kJ/mol制得。它是一个强吸热反应.在温度>1600℃才以显著速度进行。研究表明，此反应按两步进行：a.CaO+C→Ca+CO；b.Ca+2C—CaC2，在电炉内反应主要在CaC2-CaO熔融物中进行，还发现溶解在熔融物中的CaO迁移到焦炭颗粒表面这一步是反应的速度控制步骤，在焦炭表面上生成的CaC2马上又熔于熔融物中。当反应温度高于2000℃，又会发生副反应:a.CaC2→Ca+2C；b.CaC2+2CaO→3Ca+2CO。工业上操作温度介于1800-2100℃，制得的电石CaC2含量约为80％，其余为CaO和原料带入的杂质。

现在都采用电阻电弧炉供热，电极深深的***炉料中，以半熔融原料为阻抗体，在电极和熔融原料之间产生一部分电弧，这种电石炉被叫做电阻电弧炉或闭弧电弧炉。生产中炉气的回收量约为400m³/吨电石，炉气的组成是：CO 70％-90％；H2 2％-6％；CO2 1％-3％；O2 0.2％-1.0％；N2 5％-20％。传统的电石炉需要将尾气处理后方能进行排放，不仅浪费了尾气中有用的资源，同时还提高了生产成本，降低了生产效益。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种尾气循环利用的电石炉，能够利用电石厂副产炉尾气作为燃料来煅烧石灰窑中的石灰石，不仅易自动控制，提高生产率，而且制得生石灰比较柔软，反应性较好，同时把电极中心做成空心形式，将碳素粉末料通过进料通道直接投入电石炉内，可以降低电极消耗一半以上，也为提高电炉效率，稳定电石生产的质量和产量创造了条件。还能够将电石生产中的尾气进行回收储存，同时能够对尾气进行初步的净化处理，并且能够利用尾气中的热量对储气罐中的气体进行预热，节约了能源，降低了能耗

为实现上述目的，本发明提出了一种尾气循环利用的电石炉，包括电石炉、电极、石灰窑、第一输送装置和第二输送装置，所述电极末端安装于电石炉内，所述电极上连接有变压器，电极内设有进料通道，所述第一输送装置位于电极的上方，所述电石炉上安装有进料斗，石灰窑通过排烟管与电石炉相连接，石灰窑上安装有第二输送装置，所述第二输送装置位于进料斗的上方，电石炉底部设有出料口，出料口前方安装有送料小车，所述电石炉与石灰窑之间设有除尘器和煤气柜，所述煤气柜包括储气罐、水槽和换热器，所述储气罐安装于水槽上方，储气罐与水槽之间设有水封结构，储气罐的顶部设有储水仓，储水仓通过水泵和水管与水槽相连接，所述储水仓下方安装有喷水管，所述水槽内安装有进气管和出气管，所述换热器包括壳体、热进气管和冷进气管，所述热进气管一端与进气管相连接，热进气管另一端与除尘器相连接，冷进气管一端与出气管相连接，冷进气管另一端与石灰窑相连接，所述石灰窑的上端设有进料口。

作为优选，所述电石炉的上方设有缓冲区，进料斗的下方安装有输料管，所述输料管的末端安装于缓冲区内。

作为优选，所述第一输送装置包括第一提升带和第一输送带，所述第一输送带上开有若干第一下料口，所述第一下料口对准进料通道。

作为优选，所述第二输送装置包括第二提升带和第二输送带，所述第二输送带上开有若干第二下料口，所述第二下料口对准进料斗。

作为优选，所述电石炉底部铺设有碳素内衬层，所述出料口的下方安装有滑轨，所述送料小车位于滑轨上方。

作为优选，所述储气罐的顶端为弧形结构，储气罐顶部安装有隔板，隔板与弧形结构之间形成储水仓，所述喷水管通过转盘安装于隔板上，所述转盘与喷水管之间设有密封套，喷水管上安装有若干雾化喷头。

作为优选，所述储气罐的内侧壁上安装有固定板，所述水泵放置于固定板上，水泵的一端通过水管与水槽相连接，水泵的另一端通过水管与储水仓相连接。

作为优选，所述进气管的顶端浸没于水槽内，进气管的末端与热进气管相连接，所述出气管的顶端设有弧形出气口，所述弧形出气口的开口向下，出气管的另一端与冷进气管相连接。

作为优选，所述壳体内设有绝热材料层，所述绝热材料层采用三元乙丙橡胶层，所述热进气管成盘旋状缠绕于冷进气管的外表面。

本发明的有益效果：本发明能够利用电石厂副产炉尾气作为燃料来煅烧石灰窑中的石灰石，不仅易自动控制，提高生产率，而且制得生石灰比较柔软，反应性较好，同时把电极中心做成空心形式，将碳素粉末料通过进料通道直接投入电石炉内，可以降低电极消耗一半以上，也为提高电炉效率，稳定电石生产的质量和产量创造了条件。还能够通过储气罐将电石生产中的尾气进行回收储存，同时通过雾化喷头能够对储气罐内的尾气进行初步的净化处理，并且换热器能够利用尾气中的热量对储气罐中的气体进行预热，节约了能源，降低了能耗。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明一种尾气循环利用的电石炉的主视图；

图2是本发明中煤气柜的结构示意图；

图3是图2中A部放大图。

【具体实施方式】

参阅图1、图2、图3，本发明一种尾气循环利用的电石炉，包括电石炉1、电极2、石灰窑3、第一输送装置4和第二输送装置5，所述电极2末端安装于电石炉1内，所述电极2上连接有变压器21，电极2内设有进料通道22，所述第一输送装置4位于电极2的上方，所述电石炉1上安装有进料斗6，石灰窑3通过排烟管7与电石炉1相连接，石灰窑3上安装有第二输送装置5，所述第二输送装置5位于进料斗6的上方，电石炉1底部设有出料口11，出料口11前方安装有送料小车12，所述电石炉1的上方设有缓冲区13，进料斗6的下方安装有输料管61，所述输料管61的末端安装于缓冲区13内，所述第一输送装置4包括第一提升带41和第一输送带42，所述第一输送带42上开有若干第一下料口43，所述第一下料口43对准进料通道22，所述第二输送装置5包括第二提升带51和第二输送带52，所述第二输送带52上开有若干第二下料口53，所述第二下料口53对准进料斗6，所述电石炉1与石灰窑3之间设有除尘器31和煤气柜32，所述石灰窑3的上端设有进料口33，所述电石炉1底部铺设有碳素内衬层14，所述出料口11的下方安装有滑轨15，所述送料小车12位于滑轨15上方，所述煤气柜32包括储气罐321、水槽322和换热器323，所述储气罐321安装于水槽322上方，储气罐321与水槽322之间设有水封结构3221，储气罐321的顶部设有储水仓323，储水仓323通过水泵324和水管325与水槽322相连接，所述储水仓323下方安装有喷水管326，所述水槽322内安装有进气管327和出气管328，所述换热器包括壳体329、热进气管3291和冷进气管3292，所述热进气管3291一端与进气管327相连接，热进气管3291另一端与除尘器3231相连接，冷进气管3292一端与出气管328相连接，冷进气管3292另一端与石灰窑3相连接，所述储气罐321的顶端为弧形结构，储气罐321顶部安装有隔板3211，隔板3211与弧形结构之间形成储水仓323，所述喷水管326通过转盘3261安装于隔板3211上，所述转盘3261与喷水管326之间设有密封套3262，喷水管326上安装有若干雾化喷头3263，所述储气罐321的内侧壁上安装有固定板3212，所述水泵324放置于固定板3212上，水泵324的一端通过水管325与水槽322相连接，水泵324的另一端通过水管325与储水仓323相连接，所述进气管327的顶端浸没于水槽322内，进气管327的末端与热进气管3291相连接，所述出气管328的顶端设有弧形出气口3281，所述弧形出气口3281的开口向下，出气管328的另一端与冷进气管3292相连接，所述壳体329内设有绝热材料层3293，所述绝热材料层3293采用三元乙丙橡胶层，所述热进气管3291成盘旋状缠绕于冷进气管3292的外表面。

本发明工作过程：

本发明一种尾气循环利用的电石炉在工作过程中，将石灰石通过进料口33送入石灰窑3中，石灰窑3煅烧产生的生石灰通过第二输送装置5上的第二下料口53送入进料斗6内，进料斗6内的生石灰进入电石炉1内，碳素粉末经过第一输送装置4运输后从第一下料口43通过电极2中心的进料通道22直接进入电石炉1内，电石炉1内反应产生的尾气作为燃料来煅烧石灰窑3中的石灰石，不仅易自动控制，提高生产率，而且制得生石灰比较柔软，反应性较好。

热的尾气从除尘器31中出来后从热进气管3291中进入，通过进气管327中流出，由于进气管327的顶端浸没在水槽322的水面下方，水槽322中的水能对尾气进行初次净化处理，此外喷水管326可以在转盘3261的带动下进行旋转喷水，雾化碰头3263喷出的水雾能够对储气罐321中的尾气进行再次净化处理，需要利用尾气时，尾气从出气管328中流出，出气管328与换热器中的冷进气管3292相连接，实现了利用尾气自身的热量对储气罐中的冷却后的尾气进行预热，节约了能源，降低了能耗。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种尾气循环利用的电石炉，其特征在于：包括电石炉(1)、电极(2)、石灰窑(3)、第一输送装置(4)和第二输送装置(5)，所述电极(2)末端安装于电石炉(1)内，所述电极(2)上连接有变压器(21)，电极(2)内设有进料通道(22)，所述第一输送装置(4)位于电极(2)的上方，所述电石炉(1)上安装有进料斗(6)，石灰窑(3)通过排烟管(7)与电石炉(1)相连接，石灰窑(3)上安装有第二输送装置(5)，所述第二输送装置(5)位于进料斗(6)的上方，电石炉(1)底部设有出料口(11)，出料口(11)前方安装有送料小车(12)，所述电石炉(1)与石灰窑(3)之间设有除尘器(31)和煤气柜(32)，所述煤气柜(32)包括储气罐(321)、水槽(322)和换热器(323)，所述储气罐(321)安装于水槽(322)上方，储气罐(321)与水槽(322)之间设有水封结构(3221)，储气罐(321)的顶部设有储水仓(323)，储水仓(323)通过水泵(324)和水管(325)与水槽(322)相连接，所述储水仓(323)下方安装有喷水管(326)，所述水槽(322)内安装有进气管(327)和出气管(328)，所述换热器包括壳体(329)、热进气管(3291)和冷进气管(3292)，所述热进气管(3291)一端与进气管(327)相连接，热进气管(3291)另一端与除尘器(3231)相连接，冷进气管(3292)一端与出气管(328)相连接，冷进气管(3292)另一端与石灰窑(3)相连接，所述石灰窑(3)的上端设有进料口(33)。

2.如权利要求1所述的一种尾气循环利用的电石炉，其特征在于：所述电石炉(1)的上方设有缓冲区(13)，进料斗(6)的下方安装有输料管(61)，所述输料管(61)的末端安装于缓冲区(13)内。

3.如权利要求1所述的一种尾气循环利用的电石炉，其特征在于：所述第一输送装置(4)包括第一提升带(41)和第一输送带(42)，所述第一输送带(42)上开有若干第一下料口(43)，所述第一下料口(43)对准进料通道(22)。

4.如权利要求1所述的一种尾气循环利用的电石炉，其特征在于：所述第二输送装置(5)包括第二提升带(51)和第二输送带(52)，所述第二输送带(52)上开有若干第二下料口(53)，所述第二下料口(53)对准进料斗(6)。

5.如权利要求1至4中任一项所述的一种尾气循环利用的电石炉，其特征在于：所述电石炉(1)底部铺设有碳素内衬层(14)，所述出料口(11)的下方安装有滑轨(15)，所述送料小车(12)位于滑轨(15)上方。

6.如权利要求1所述的一种尾气循环利用的电石炉，其特征在于：所述储气罐(321)的顶端为弧形结构，储气罐(321)顶部安装有隔板(3211)，隔板(3211)与弧形结构之间形成储水仓(323)，所述喷水管(326)通过转盘(3261)安装于隔板(3211)上，所述转盘(3261)与喷水管(326)之间设有密封套(3262)，喷水管(326)上安装有若干雾化喷头(3263)。

7.如权利要求1所述的一种尾气循环利用的电石炉，其特征在于：所述储气罐(321)的内侧壁上安装有固定板(3212)，所述水泵(324)放置于固定板(3212)上，水泵(324)的一端通过水管(325)与水槽(322)相连接，水泵(324)的另一端通过水管(325)与储水仓(323)相连接。

8.如权利要求1所述的一种尾气循环利用的电石炉，其特征在于：所述进气管(327)的顶端浸没于水槽(322)内，进气管(327)的末端与热进气管(3291)相连接，所述出气管(328)的顶端设有弧形出气口(3281)，所述弧形出气口(3281)的开口向下，出气管(328)的另一端与冷进气管(3292)相连接。

9.如权利要求1所述的一种尾气循环利用的电石炉，其特征在于：所述壳体(329)内设有绝热材料层(3293)，所述绝热材料层(3293)采用三元乙丙橡胶层，所述热进气管(3291)成盘旋状缠绕于冷进气管(3292)的外表面。