电石液造粒装置的制作方法

本发明涉及电石液造粒技术领域，尤其是涉及一种电石液造粒装置。

背景技术：

相关技术中，在电石的生产过程中，高温电石液经炉口流至电石坩埚中，然后通过轨道输送至冷却车间，自然通风冷却4h左右，用天车将表面冷却结壳的高温电石从电石坩锅中吊出，继续自然通风冷却至100℃以下，再送破碎车间进行粗破碎、细破碎，制成符合尺寸的电石颗粒。上述冷却过程需要占用大量时间(总冷却时间24以上)和空间，厂房面积利用率低，生产成本高且生产效率低。并且电石破碎过程中，将会产生大量的电石粉末，污染生产环境。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种电石液造粒装置，所述电石液造粒装置生产效率高，厂房面积利用率高，且可以避免粉碎过程对环境造成的污染。

根据本发明实施例的电石液造粒装置，所述电石液造粒装置包括：造粒塔，所述造粒塔内限定出造粒腔室，所述造粒腔室的底部和顶部分别设有出口和供电石液进入所述造粒腔室内的进口，所述造粒腔室的侧壁上设有在上下方向上间隔开的第一进风口和第二进风口；第一吹风装置和第二吹风装置，所述第一吹风装置与所述第一进风口相连以向所述造粒腔室内吹送分割风，所述第二吹风装置与所述第二进风口相连以向所述造粒腔室内吹送冷却风；造粒机，所述造粒机设在所述造粒腔室内且位于所述进口下方，所述造粒机被构造成将由所述进口进入的电石液转变成电石液膜并将其甩离所述造粒机，所述第一吹风装置被构造成使得进入所述造粒腔室内的分割风将甩离所述造粒机的电石液膜分割成多个电石液滴，多个所述电石液滴被进入所述造粒腔室内的冷却风冷却形成电石颗粒后由所述出口排出。

根据本发明实施例的电石液造粒装置，首先将电石液转变成电石液膜，接着将电石液膜分割成多个电石液滴，并对电石液滴进行冷却以形成电石颗粒。将电石液膜转变成多个电石液滴，即在液态时实现电石的破损，由此可以避免电石破碎过程产生粉末而对环境造成污染，并且对电石液滴进行冷却，电石液滴与冷却风的换热面积大大增加，换热更加充分，电石的冷却效率大大提高，由此大大提高了电石造粒的效率。另外，电石的破碎和冷却过程均在造粒塔内进行，由此不仅提高了生产厂房面积的有效利用率，并且可以避免使用天车对电石进行来回转运，简化了生产工艺，提高了生产效率。

另外，根据本发明实施例的电石液造粒装置，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述造粒机包括圆盘状的本体和连接在所述本体底部的转轴，所述本体位于所述进口的正下方，且所述本体的外缘与所述造粒塔的内壁之间具有空间，所述转轴沿竖直方向延伸且绕竖直方向可转动。

根据本发明的一个实施例，所述造粒机内限定出换热通道，所述换热通道内通有用于对所述造粒机进行冷却的冷却介质。

根据本发明的一个实施例，所述第一进风口的中心线沿所述造粒腔室的内壁圆周切向延伸。

可选地，所述第一进风口为多个，多个所述第一进风口沿所述造粒腔室的周向间隔分布，每相邻两个所述第一进风口的中心线在基面内的正投影相互垂直，所述基面为与所述造粒腔室的中心轴线垂直的平面。

根据本发明的一个实施例，所述造粒塔包括第一塔段和第二塔段，所述第一塔段和所述第二塔段分别限定出第一子腔室和第二子腔室且所述第一子腔室和第二子腔室在上下方向彼此连通，所述第一进风口和所述第二进风口分别形成在所述第一子腔室和所述第二子腔室的侧壁上，所述造粒机设在所述第一子腔室内。

可选地，所述第二子腔室为自上向下缩径的倒锥筒型，所述第二子腔室内设有自上向下缩径的倒锥筒型的分布板，所述分布板和所述第二子腔室的内壁之间限定出冷却风室，所述第二进风口与所述冷却风室连通，所述分布板上设有多个透气孔，每个所述透气孔的中心线沿竖直方向延伸。

根据本发明的一个实施例，还包括中间包，所述中间包插设在所述进口内，所述中间包包括彼此连通的进液口和出液口，所述进液口位于所述造粒塔的顶壁上方，所述出液口伸入所述造粒腔室内且位于所述造粒机的上方，所述中间包上设有可将进入所述中间包内的高温液态电石液凝固在所述中间包内以封堵所述出液口且可将凝固在所述中间包内的电石液融化以打开所述出液口的控制组件。

根据本发明的一个实施例，所述电石液造粒装置还包括用于对电石颗粒进行冷却的冷却装置，所述冷却装置和所述出口相连。

根据本发明的一个实施例，所述造粒塔顶部设有连通所述造粒腔室的出气口，所述电石液造粒装置还包括余热锅炉，所述余热锅炉内限定出彼此分隔的通气管道和盛水腔，所述通气管道的进气端与所述出气口相连，所述通气管道的出气端与所述第一进风口和/或第二进风口相连。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的电石液造粒装置的结构示意图；

图2是图1中所示的电石液造粒装置的造粒塔和造粒机的结构示意图；

图3是图2中的所示的造粒塔沿a-a线的剖面图；

图4是图1中所示的电石液造粒装置的中间包的主视图；

图5是图1中所示的电石液造粒装置的中间包的俯视图；

图6是根据本发明实施例的电石液造粒装置的结构示意图。

附图标记：

电石液造粒装置100；

造粒塔1；第一塔段11；第一子腔室111；第一进风口112；

第二塔段12；第二子腔室121；第二进风口122；分布板123；冷却风室124；透气孔125；造粒腔室101；出口102；出气口103；

造粒机2；本体21；转轴22；第一齿轮221；固定装置222；换热通道201；换热进口2011；换热出口2012；

电机3；电机转轴31；变速箱32；第二齿轮33；

中间包4；进液口41；出液口42；感应线圈43；挂钩44；

冷却装置5；槽式冷却器51；滚筒式冷却器52；

除尘装置6；第一旋风除尘器61；第二旋风除尘器62；陶瓷过滤器63；

余热锅炉7；通气管道71；进气端711；出气端712；

压缩机8；储气罐9；

料斗200；粉体储罐300；第一调节阀400；第二调节阀500；钳锅600；挡板700。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的电石液造粒装置100。

如图1-图6所示，根据本发明实施例的电石液造粒装置100包括：造粒塔1、第一吹风装置、第二吹风装置和造粒机2。

造粒塔1内限定出造粒腔室101，造粒腔室101的底部和顶部分别设有出口102和供电石液进入造粒腔室101内的进口，造粒腔室101的侧壁上设有在上下方向上间隔开的第一进风口112和第二进风口122，第一吹风装置与第一进风口112相连以向造粒腔室101内吹送分割风，第二吹风装置与第二进风口122相连以向造粒腔室101内吹送冷却风，造粒机2设在造粒腔室101内且位于进口下方，造粒机2被构造成将由进口进入的电石液转变成电石液膜并将其甩离造粒机2，第一吹风装置被构造成使得进入造粒腔室101内的分割风将甩离造粒机2的电石液膜分割成多个电石液滴，多个电石液滴被进入造粒腔室101内的冷却风冷却形成电石颗粒后由出口102排出。

需要说明的是，“分割风”是指对电石液膜具有分割或撕裂等破碎作用的气流，电石液膜在分割风的作用下被分割成电石液滴，分割形成的电石液滴的大小与分割风的气流强度有关，优选地，第一进风口112和第一吹风装置之间可以设有第一调节阀400，通过控制第一调节阀400可以调节进入造粒腔室101内的分割风的气流的强度，从而获得所需规格的电石液滴。“冷却风”是指对电石液滴具有冷却作用的气流，电石液滴在冷却风的作用下被冷却成电石颗粒。电石颗粒的冷却温度与冷却风的气流强度有关，冷却风的气流强度越大，电石颗粒的冷却温度越低，优选地，第二进风口122和第二吹风装置之间可以设有第二调节阀500，通过控制第二调节阀500，可以调节进入造粒腔室101内的冷却风的气流强度，以获得所需温度的电石颗粒。

分割风和冷却风可以为由惰性气体形成的气流，这样可以避免分割风和冷却风在造粒腔室101内与电石发生化学反应而影响电石的性能。例如，分割风和冷却风均可以为由氩气形成的气流，其中分割风为具有分割作用的氩气流，冷却风为具有冷却作用的低温的氩气流，优选地，分割风可以为具有分割作用的低温的氩气流，这样分割风在对电石液膜进行分割的同时对其进行降温，由此可以进一步提高电石液造粒的效率。

下面参考图1描述上述的电石液造粒装置100的工作过程：

高温电石液由进口进入造粒腔室101内后下落至造粒机2上，造粒机2将电石液转变成电石液膜并将其甩离造粒机2，第一吹风装置通过第一进风口112朝向造粒腔室101内通入分割风，分割风将电石液膜分割成多个电石液滴，分隔形成的电石液滴在造粒腔室101内由上至下自由下落，在下落过程被由第二进风口122进入的冷却风冷却，即电石液滴和冷却风进行换热，由于表面张力作用，电石液滴在逐渐冷却固化过程中收缩为球状颗粒后由出口102排出造粒腔室101。

根据本发明实施例的电石液造粒装置100，首先将电石液转变成电石液膜，接着将电石液膜分割成多个电石液滴，并对电石液滴进行冷却以形成电石颗粒。将电石液膜转变成多个电石液滴，即在液态时实现电石的破损，由此可以避免电石破碎过程产生粉末而对环境造成污染，并且对电石液滴进行冷却，电石液滴与冷却风的换热面积大大增加，换热更加充分，电石的冷却效率大大提高，由此大大提高了电石造粒的效率。另外，电石的破碎和冷却过程均在造粒塔1内进行，由此不仅提高了生产厂房面积的有效利用率，并且可以避免使用天车对电石进行来回转运，简化了生产工艺，提高了生产效率。

在本发明的一个实施例中，如图1和图2中所示，造粒机2包括中心轴线沿竖直方向延伸的圆盘状本体21，本体21绕其中心轴线可转动地设在造粒腔室101内且位于进口的正下方，本体21的外缘与造粒塔1的内壁之间具有空间。即，由进口进入造粒腔室101的高温电石液将会下落到本体21上，本体21旋转产生离心力，由此将高温的电石液转变成电石液膜并且将其甩离造粒机2以进行破碎，具体地，甩离造粒机2的电石液膜通过本体21的外缘与造粒塔1的内壁之间的空间自由下落，以被由第一进风口112进入的分割风分割破碎。造粒机2本体21的转速范围为10r-100r/min。

进一步地，如图1和图2中所示，造粒机2还包括连接在本体21底部的转轴22，转轴22的中心轴线沿竖直方向延伸且转轴22与电机3相连。即通过电机3驱动转轴22转动，进而带动本体21转动，驱动结构简单。如图2中所示，转轴22和电机3通过齿轮传动组件相连，齿轮传动组件可以包括彼此啮合的第一齿轮221和第二齿轮33，第一齿轮221设在造粒机2转轴22上，第二齿轮33设在电机转轴31上，电机3通过齿轮传动组件驱动造粒机2转动，驱动过程稳定、可靠。电机转轴31上还可以设有变速箱32，通过变速箱32可以调节造粒机2的转速。

造粒机2本体21和转轴22可以均由耐热钢制造而成，由此可以使得造粒机2在较高的温度下具有较高的强度和良好的化学稳定性，由此提高电石液造粒装置100工作的可靠性和使用寿命。

如图2所示，造粒腔室101内还设有用于对转轴22进行定位的固定装置222，固定装置222形成为中间开有定位孔的平板，平板的外周沿与造粒腔室101的内壁相连，造粒机2转轴22可转动地插设在定位孔内，造粒机2定位稳定可靠，且固定装置222结构简单，生产制造方便。

在本发明的一个实施例中，如图1和图2中所示，造粒机2内限定出换热通道201，换热通道201内通有用于对造粒机2进行冷却的冷却介质。由此可以对造粒机2进行降温，避免造粒机2的工作温度过高而发生损坏，同时对落在造粒机2上的高温电石液也有一定的降温作用。换热通道201具有换热进口2011和换热出口2012，冷却介质通过换热进口2011进入换热通道201内与造粒机2进行换热后由换热出口2012流出，如图1-图2中所示，换热通道201的换热进口2011和换热出口2012可以位于造粒机2转轴22的自由端的端面上。可选地，冷却介质可以为水，冷却效果好，且成本低。

造粒腔室101的内壁可以为水冷壁，其由盘管或列管组成蒸发受热面，管子内的水吸收造粒腔室101内的热量，在管子内产生水蒸汽或热水，从而降低造粒腔室101以及造粒腔室101内壁的温度，保护造粒塔1，避免造粒塔1工作温度过高而造成损坏。同时，水冷壁在保护造粒塔1的同时，还可以对电石造粒过程起到降温作用，由此可以进一步提高造粒效率。优选地，水冷壁的表面还可以设有碳化硅耐火涂层，由此可以进一步提高造粒塔1的稳定性和使用寿命。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，第一进风口112的中心线沿造粒腔室101的内壁圆周切向延伸，这样分割风可以沿造粒腔室101的内壁圆周的切向吹入造粒腔室101内，分割风在造粒腔室101内形成旋风，从而对电石液膜进行分割破碎，破碎效果好。

优选地，第一进风口112为多个，多个第一进风口112沿造粒腔室101的周向间隔分布，每相邻两个第一进风口112的中心线在基面内的正投影相互垂直，基面为与造粒腔室101的中心轴线垂直的平面，由此使得造粒腔室101内形成的旋风气流强度更加均匀，电石液膜的分割撕裂效果更好，电石液滴的大小和形状更加均匀。

在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，造粒塔1包括第一塔段11和第二塔段12，第一塔段11和第二塔段12分别限定出第一子腔室111和第二子腔室121且第一子腔室111和第二子腔室121在上下方向彼此连通，第一进风口112和第二进风口122分别形成在第一子腔室111和第二子腔室121的侧壁上，造粒机2设在第一子腔室111内。

第二子腔室121为自上向下缩径的倒锥筒型，第二子腔室121内设有自上向下缩径的倒锥筒型的分布板123，分布板123和第二子腔室121的内壁之间限定出冷却风室124，第二进风口122与冷却风室124连通，分布板123上设有多个透气孔125，透气孔125可以均匀分布在分布板123上。通过设置分布板123，这样冷却风通过第二进风口122首先进入冷却风室124，接着在分布板123的作用下，冷却风通过多个透气孔125均匀流入造粒腔室101内，由此，使得冷却风在造粒腔室101内分布更加均匀，从而使得电石液滴和冷却风之间换热更加均匀、充分，可以避免由出口102排出的电石颗粒的温度高低不等。

如图1-图2所示，每个透气孔125的中心线沿竖直方向延伸，这样冷却风可以沿竖直方向吹入造粒腔室101内，即冷却风通过透气孔125由下至上竖直吹入造粒腔室101内，而电石液滴在造粒腔室101内由上至下自由下落，由此电石液滴和冷却风之间换热更加充分，降温效率更高。

第二进风口122可以包括多个，例如可以为两个、三个或四个等，多个第二进风口122可以沿第二子腔室121的周壁均匀间隔分布，且每个第二进风口122的中心线朝向造粒塔1的塔心延伸，由此使得冷却风在造粒腔室101内分布更加均匀，且向上吹送的动力更足。

分布板123可以为耐热钢件，也就是说，分布板123可以由耐热钢材料制造而成，由此在较高的工作温度下，分布板123依然可以保证较高的强度和良好的化学稳定性，由此提高分布板123的使用寿命。

在本发明的一个实施例中，如图1-图2、图4-图5所示，电石液造粒装置100还包括中间包4，中间包4插设在进口内，中间包4包括彼此连通的进液口41和出液口42，进液口41位于造粒塔1的顶壁上方，出液口42伸入造粒腔室101内且位于造粒机2的上方，天车将盛有电石液的钳锅600吊运至造粒塔1的上方，通过进液口41将电石液倒入中间包4内，电石液在中间包4的导引作用下流入造粒腔室101内，中间包4起到衔接钳锅600和造粒塔1的作用，方便朝向造粒塔1内倒入高温电石液。中间包4的外壳为铸钢件，内衬为碳化硅件，也就是说，中间包4的外壳由铸钢材料制造而成，中间包4的内衬由碳化硅材料制造而成，由此可以保证中间包4在较高的工作温度下可以保证较高的强度和稳定的化学特性，提高中间包4的使用寿命。

如图1-图2、图4-图5所示，中间包4的顶壁上可以设有挂钩44，在对中间包4进行吊运、安装和更换时，可以通过钩住挂钩44来操控中间包4，由此，方便中间包4的吊运、安装和更换。

中间包4上设有可将进入中间包4内的高温液态电石液凝固在中间包4内以封堵出液口42且可将凝固在中间包4内的电石液融化以打开出液口42的控制组件，也就是说，控制组件可以将高温液态电石液凝固在中间包4内，也可以将凝固在中间包4内的电石液融化，通过对电石液进行凝固和融化可以控制出液口42的开闭。当需要关闭出液口42时，控制组件将高温液态电石液凝固在中间包4内，凝固的电石液将出液口42封堵；当需要朝向造粒腔室101内添加原料时，控制组件将凝固在中间包4内的固态电石融化，出液口42被打开。

控制组件可以包括冷凝装置(图未示出)和加热装置，冷凝装置可以将高温液态电石液凝固成固态电石，加热装置可以将固态电石融化成液态的电石液。优选地，加热装置可以为电加热装置，例如可以为感应线圈43，如图4中所示，感应线圈43套设在中间包4的外周壁上，冷凝装置可以包括包裹在感应线圈43外侧的换热管，换热管内通入冷却介质(例如可以为水等)，换热管的进口处设有具有开闭功能的电动控制阀，电动控制阀和感应线圈43均与控制系统相连，通过控制系统控制冷凝装置和加热装置的工作状态。

当需要关闭出液口42时，控制系统控制电动控制阀打开换热管的进口同时控制感应线圈43断电，冷却介质在换热管内与中间包4内的高温电石液换热，将液态电石冷凝成固态电石，由此将出液口42关闭；当需要打开出液口42时，控制系统控制电动控制阀关闭换热管的进口同时控制感应线圈43通电，以对中间包4内的固态电石加热，固态电石被加热熔化，将出液口42打开。由此使得出液口42的开闭控制过程更加智能化。

在本发明的一个实施例中，电石液造粒装置100还包括用于对电石颗粒进行冷却的冷却装置5，冷却装置5和出口102相连，以对由造粒塔1出口102处流出的电石颗粒进行冷却，造粒塔1出口102通过管道与冷却装置5相连，电石颗粒由造粒塔1内流出后进入冷却装置5内进行进一步冷却，冷却装置5可以为槽式冷却器51或滚筒式冷却器52，造粒塔1的出口102处可以串联一个或多个上述冷却装置5，例如图1和图6中所示的具体示例中，造粒塔1的出口102处串联两个冷却装置5，其中一个为槽式冷却器51，另一个为滚筒式冷却器52。由造粒塔1出口102出排出的电石颗粒温度700-800℃，经槽式冷却器51进一步冷却后温度降低至400-500℃，接着再经过滚筒式冷却器52进一步冷却温度降低至100℃左右，最后由滚筒式冷却器52排入料斗200中，经过风冷后即可进行包装等操作。可选地，造粒塔1的出口102处可以设有的挡板700，通过移动挡板700可以控制出口102的开闭，由此控制造粒塔1的出料过程。

在本发明的一个实施例中，如图6中所示，造粒塔1顶部设有连通造粒腔室101的出气口103，电石液造粒装置100还可以包括余热锅炉7，余热锅炉7内限定出彼此分隔的通气管道71和盛水腔，通气管道71的进气端711与出气口103相连，通气管道71的出气端712与第一进风口112和/或第二进风口122相连，这样造粒腔室101通过出气口103排出的高温气体进入余热锅炉7的通气管道71内与余热锅炉7内的水进行换热，余热锅炉7内的水吸收热量而产生过热蒸汽以进行余热发电等，同时高温气体被冷却后可以再次进入造粒腔室101内对电石液进行分割或冷却。由此可以避免能源浪费。

由于由出气口103处排出的气流中将会不可避免地夹杂一些固态粉末，为此，如图6所示，出气口103和通气管道71的进气端711之间可以设有除尘装置6以对由出气口103排出的气流进行气固分离。除尘装置6可以包括依次串联的多个，由此可以保证气体和固态粉末之间的分离更加彻底。例如，在图6所示的具体示例中，除尘装置6包括依次串联的第一旋风除尘器61、第二旋风除尘器62和陶瓷过滤器63，由此可以保证气固分离更加彻底，分离后的气体进入余热锅炉7内进行热量回收，分离后的固态粉末进入与除尘装置6相连的粉体储罐300内，重新回收用于制造电石颗粒。

如图6所示，余热锅炉7的通气管道71的出气端712和第一进风口112和/或第二进风口122之间设有压缩机8，用于对换热后的气体进行压缩。另外，压缩机8和第一进风口112和/或第二进风口122之间还可以设有储气罐9，这样压缩完成后的气体可以储备在储气罐9内以备随时利用。可选地，上述储气罐9可以形成为第一吹风装置和第二吹风装置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。