碳化钙制造设备及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种碳化钙制造设备及一种碳化钙生产方法，属于碳化钙生产技术领域。
【背景技术】
[0002]碳化钙的生产方法有电热法和氧热法两种，现有技术中，电热法能耗较高、尾气和粉尘处理困难，氧热法由于很难保证冶炼温度，使得碳化钙产品质量不好，另外由于设备复杂，一氧化碳气体的回收效果也不好。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的一个技术问题是:提供一种能耗低、产品质量好、一氧化碳气体回收效果好的碳化钙制造设备。
[0004]相适应地，本发明所要解决的另一个技术问题是:提供一种能耗低、产品质量好、一氧化碳气体回收效果好的碳化钙生产方法。
[0005]对于碳化钙制造设备，本发明所采用的技术方案是:包括高炉，高炉顶部设有进料系统、炉气处理系统，进料系统连接有配料系统，高炉下部沿圆周方向设有风口，风口连接有热风系统，高炉底部侧壁设有液态碳化钙出口。
[0006]进一步的是:高炉的高径比为2?7、炉身角为80°?88°、炉腹角为71°?79。。
[0007]进一步的是:配料系统包括原料仓、振动筛、称料斗，配料系统通过上料皮带与进料系统相连接。
[0008]进一步的是:热风系统包括球式热风炉、热风管、环炉热风管、热风嘴，球式热风炉通过热风管与环炉热风管连接，环炉热风管通过热风嘴与风口连接。
[0009]进一步的是:炉气处理系统包括炉气管、重力除尘器、炉气净化罐体、灰罐，炉气管包括主管和支管，炉气管的支管沿高炉圆周方向连接于高炉顶部，炉气管的主管连接至重力除尘器的进气口，重力除尘器的出气口与炉气净化罐体相连接，炉气净化罐体与灰罐相连接，炉气管设有煤气放散阀。
[0010]对于碳化钙生产方法，本发明所采用的技术方案是:通过配料系统将石灰石和焦炭按比例配料，然后通过进料系统将石灰石和焦炭加入高炉中，通过热风系统往高炉内吹入加热后的氧气或富氧空气，在有氧环境中完成冶炼，从液态碳化钙出口得到液态碳化钙，从炉气处理系统得到煤气。
[0011]进一步的是:石灰石和焦炭均为块状，石灰石和焦炭按重量的配比为1:2?4。
[0012]进一步的是:石灰石粒度为5mm?60mm,焦炭粒度为1mm?80mm。
[0013]进一步的是:氧气或富氧空气的进气温度为1000°C?1500°C。
[0014]进一步的是:在有氧环境中完成冶炼后，从尚炉排出液态碳化1?时，在液态碳化1?未完全排出的工况下，进入下一个冶炼周期。
[0015]本发明的有益效果是:采用氧热法，通过高炉来进行碳化钙的生产，冶炼过程中，在炉内断面自上而下形成预热带(100-200 °C )，加热带(200-500 °C )，软熔带(500-1100°C )、滴落带(1100-1900°C )、储液带(1900-2200°C )，预热带中石灰石发生分解反应，生产氧化钙，焦炭在有氧环境中快速反应，提供热量，促使氧化钙和焦炭反应生成碳化钙，同时生成含一氧化碳的热煤气，此气体在炉内上升过程中对下行的原料不断加热，然后通过炉顶的炉气管排出，再经过炉气处理系统处理，最后得到高纯度煤气。炉内反应生成的碳化钙在热源下继续生成液态碳化钙，进入高炉的炉缸液池储热，当液面达到一定高度，从液态碳化钙出口排出液态碳化钙。本发明采用高炉结构和氧热法，设备和工艺简单，同时很好地保证了冶炼温度，使得能耗低、产品质量好、一氧化碳气体回收效果好。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的结构示意图；
[0017]图中零部件、部位及编号:1-高炉、11 -风口、12-液态碳化钙出口、2-进料系统、3-配料系统、4-上料皮带、51-球式热风炉、52-热风管、53-环炉热风管、61-炉气管、62-重力除尘器、63-炉气净化罐体、64-灰罐、7-煤气放散阀。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明的优选实施例作进一步说明。
[0019]如图1所示，对于碳化钙制造设备，本发明所采用的技术方案是:包括高炉1，高炉I顶部设有进料系统2、炉气处理系统，进料系统2连接有配料系统3，高炉I下部沿圆周方向设有风口 11，风口 11连接有热风系统，高炉I底部侧壁设有液态碳化钙出口 12。高炉I结构优选实施方式为:高径比为2?7、炉身角为80°?88°、炉腹角为71°?79°。
[0020]高炉I优选为炼铁小高炉，高炉I下部高温液相反应生成区可采用热传导性低、耐冲刷的中性耐材，中上部热交换区可采用耐材加水冷的方式。
[0021]优选地，配料系统3包括原料仓、振动筛、称料斗，配料系统3通过上料皮带4与进料系统2相连接，可较方便地实现石灰石和焦炭的配料。
[0022]优选地，进料系统2为高炉料钟结构，包括受料斗、小料钟、料罐、大料钟。配好的原料由上料皮带4运至炉顶，原料先装入受料斗，此时大料钟、小料钟处于关闭状态，炉内与炉外处于密封状态，待料罐压力放散后，打开小料钟，将原料从受料斗放入料罐，再关闭小料钟及炉气管61的放散阀7，同时使用炉顶气压对料罐进行充压做好向炉内装料的准备，待炉内需装料时，打开大料钟将原料从料罐直接装入炉内完成整个装料过程，如此往复，对高炉I可进行自动连续循环装料。
[0023]优选地，热风系统包括球式热风炉51、热风管52、环炉热风管53、热风嘴，球式热风炉51通过热风管52与环炉热风管53连接，环炉热风管53通过热风嘴与风口 11连接。常温状态下的含氧介质由球式热风炉51的下部进入，通过与高温耐火球进行热交换，将供燃烧反应的含氧介质加热到所需工艺温度，再送入高炉I内与焦炭反应产生高温和高热，从而达到生成碳化钙所需的温度。
[0024]优选地，炉气处理系统包括炉气管61、重力除尘器62、炉气净化罐体63、灰罐64，炉气管61包括主管和支管，炉气管61的支管沿高炉I圆周方向连接于高炉I顶部，炉气管61的主管连接至重力除尘器62的进气口，重力除尘器62的出气口与炉气净化罐体63相连接，炉气净化罐体63与灰罐64相连接，炉气管61设有煤气放散阀7。通过炉气处理系统可以得到高纯度的煤气。
[0025]对于碳化钙生产方法，本发明所采用的技术方案是:通过配料系统3将石灰石和焦炭按比例配料，然后通过进料系统2将石灰石和焦炭加入高炉I中，通过热风系统往高炉内吹入加热后的氧气或富氧空气，在有氧环境中完成冶炼，从液态碳化钙出口 12得到液态碳化钙，从炉气处理系统得到煤气。
[0026]优选地，石灰石和焦炭均为块状，石灰石和焦炭按重量的配比为1:2?4。石灰石粒度优选为5mm?60mm,焦炭粒度优选为1mm?80mm。采用块状原料，可降低能耗。
[0027]优选地，氧气或富氧空气的进气温度为1000°C?1500°C。氧气浓度越高，燃烧反应越加剧烈和充分，有利于得到高温高热的反应气氛。
[0028]优选地，在有氧环境中完成冶炼后，从高炉I排出液态碳化钙时，在液态碳化钙未完全排出的工况下，进入下一个冶炼周期。炉内反应生成的碳化钙在热源下会继续反应生成液态碳化钙，进入高炉I的炉缸液池储热，当液面达到一定高度，从液态碳化钙出口 12排出液态碳化钙，液面高度可根据高炉容量确定，例如小高炉的液面高度通常为1.5m?3.0m，当液态碳化钙下降到一定高度后，关闭液态碳化钙出口 12，进入下一个冶炼周期。通过在炉内储存高温的液态碳化钙来保持炉内的高温环境，既有利于碳化钙的快速反应生成，又可保证生产的连续高效，相对降低了能源消耗。
【主权项】
1.碳化钙制造设备，其特征在于:包括高炉(I)，所述高炉(I)顶部设有进料系统(2)、炉气处理系统，所述进料系统(2)连接有配料系统(3)，所述高炉(I)下部沿圆周方向设有风口(11)，所述风口(11)连接有热风系统，所述高炉(I)底部侧壁设有液态碳化钙出口(12)。
2.如权利要求1所述的碳化钙制造设备，其特征在于:所述高炉(I)的高径比为2?7、炉身角为80°?88°、炉腹角为71°?79°。
3.如权利要求1所述的碳化钙制造设备，其特征在于:所述配料系统(3)包括原料仓、振动筛、称料斗，所述配料系统(3)通过上料皮带(4)与进料系统(2)相连接。
4.如权利要求1所述的碳化钙制造设备，其特征在于:所述热风系统包括球式热风炉(51)、热风管(52)、环炉热风管(53)、热风嘴，所述球式热风炉(51)通过热风管(52)与环炉热风管(53)连接，所述环炉热风管(53)通过热风嘴与风口(11)连接。
5.如权利要求1所述的碳化钙制造设备，其特征在于:所述炉气处理系统包括炉气管(61)、重力除尘器(62)、炉气净化罐体(63)、灰罐(64)，所述炉气管(61)包括主管和支管，炉气管(61)的支管沿高炉(I)圆周方向连接于高炉(I)顶部，炉气管(61)的主管连接至重力除尘器(62)的进气口，重力除尘器(62)的出气口与炉气净化罐体(63)相连接，炉气净化罐体￠3)与灰罐￠4)相连接，所述炉气管￠1)设有煤气放散阀(7)。
6.采用权利要求1?5中任一项所述的碳化钙制造设备进行碳化钙生产的方法，其特征在于:通过配料系统(3)将石灰石和焦炭按比例配料，然后通过进料系统(2)将石灰石和焦炭加入高炉(I)中，通过热风系统往高炉(I)内吹入加热后的氧气或富氧空气，在有氧环境中完成冶炼，从液态碳化钙出口(12)得到液态碳化钙，从炉气处理系统得到煤气。
7.如权利要求6所述的碳化钙生产的方法，其特征在于:石灰石和焦炭均为块状，石灰石和焦炭按重量的配比为1:2?4。
8.如权利要求7所述的碳化1?生产的方法，其特征在于:石灰石粒度为5mm?60_，焦炭粒度为1mm?80mmo
9.如权利要求6所述的碳化钙生产的方法，其特征在于:氧气或富氧空气的进气温度为 ΙΟΟΟ? ?1500°C。
10.如权利要求6所述的碳化钙生产的方法，其特征在于:在有氧环境中完成冶炼后，从高炉(I)排出液态碳化钙时，在液态碳化钙未完全排出的工况下，进入下一个冶炼周期。
【专利摘要】本发明涉及一种碳化钙制造设备及一种碳化钙生产方法，属于碳化钙生产技术领域。碳化钙制造设备采用的技术方案是：包括高炉，高炉顶部设有进料系统、炉气处理系统，进料系统连接有配料系统，高炉下部沿圆周方向设有风口，风口连接有热风系统，高炉底部侧壁设有液态碳化钙出口。碳化钙生产方法采用的技术方案是：通过配料系统将石灰石和焦炭按比例配料，然后通过进料系统将石灰石和焦炭加入高炉中，通过热风系统往高炉内吹入加热后的氧气或富氧空气，在有氧环境中完成冶炼，从液态碳化钙出口得到液态碳化钙，从炉气处理系统得到煤气。本发明采用高炉结构和氧热法，能耗低、产品质量好、一氧化碳气体回收效果好。
【IPC分类】C01B31-32
【公开号】CN104609422
【申请号】CN201510072441
【发明人】蔡建利, 邓勇, 陈仁宏, 杨红军
【申请人】四川省川威集团有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月11日