一种生产电石用电石炉净化灰混兑生石灰粉压球成型的方法与流程

文档序号:15393377发布日期:2018-09-08 01:35阅读:1552来源:国知局
本发明涉及一种生产电石用电石炉净化灰混兑生石灰粉压球成型的方法,属于煤化工专业循环经济
技术领域

背景技术
:电石是煤化工重要的基本化工原料,主要用于生产pvc塑料、石灰氮、氧炔焊接气等及有机合成工艺。密闭式电石炉生产电石的工艺要求,主要原料炭材、生石灰均具有一定的物理形状,即炭材粒度为5~25mm,生石灰粒度为5~40mm。为此炭材、生石灰均需要筛分除去粉末,才能送入电石炉冶炼加工。现代电石生产工艺利用石灰和焦炭作为原料,在密闭电石炉内通过电弧热和电阻热发生固相熔融反应,反应过程中会产生大量的高温电石炉炉气,其主要成分为一氧化碳并含有大量固体粉尘。粉尘含量为50~150g/nm3,其中cao(生石灰)>50%,c(炭材)>25%,还含有其他金属杂质等。电石炉炉气需通过净化装置进行处理方可回收利用。净化处理时炉气首先进入沉降器将40~50%的大颗粒粉尘沉降下来,然后经空冷器进行降温除尘,再进入布袋除尘器进行精过滤,经沉降器、空冷器及布袋除尘器收集的固体粉尘一般称之为净化除尘灰(简称净化灰)。目前主要的处理方式为露天堆放或掩埋处理,而灰分中含有较高的氧化钙、氧化镁、碱类和氰等,这种做法不仅占用土地,而且会污染空气和地下水,对企业安全生产及周边环境影响较大,会造成严重的环境污染和资源浪费。因此,开发净化灰回收利用工艺技术,具有较大的环保、经济和社会效益。专利(cn201410027951.8)公开了一种电石炉净化灰返炉燃烧系统,包括密封式净化灰收集仓、气力输送发送器、密封式下料仓、输送气源及混流室;向密封式净化灰收集仓与气力输送发送器内均输入有氮气且使二者连通,气力输送管连接密封式下料仓与气力输送发送器,且气力输送管也通入有氮气,输送气源为终端输送的压力源;其能够直接对来自电石生产设备的净化灰进行现场输送回收,克服了净化灰因具高温、易燃易爆、粘连等特性而带来的回收输送难的问题,实现现场输送的顺畅、无堵塞;密封式下料仓的设置能够确保供入燃烧炉内的净化灰输送量的稳定;能够免去了净化灰回收利用的运输费用,提高产值,增加获利收益,此外还获得了节能效益,并实现污染物减排的目的。专利(cn201521084553.6)公开了一种电石净化灰处理系统,包括机架、储灰罐和加湿机,所述储灰罐和加湿机依次由上至下设置于所述机架上,所述储灰罐的底部设有卸灰仓,所述卸灰仓将所述储灰罐内的净化灰排至所述加湿机,所述加湿机将所述净化灰加湿后排出至回收装置。本实用新型提供的一种电石净化灰处理系统,该系统将净化灰回收后可作为水泥熟料使用,既解决了排放净化灰的扬尘问题,也提高了经济效益。专利(cn201611016326.9)公开了一种电石炉净化灰气体输送焚烧装置,该装置按照电石炉净化灰流向依次包括净化灰仓、旋流下引式物料发送装置、集中灰仓、焚烧沸腾炉及废渣灰仓,上述设备之间通过输送管道连接。本发明实现了全过程输送零污染,同时避免了电石炉除尘灰在运输、堆放过程中易燃带来的安全隐患,避免了填埋等方式带来的环境污染,解决国内对高耗能电炉净化灰二次污染,有效改善了工作环境,使电石行业清洁生产技术水平得到很大提升,促使电石行业向着清洁高效的方向发展,同时整个装置结构简单,经济实用。本发明提出了电石炉净化灰回收作为电石冶炼原料的压球成型方法。根据电石炉净化灰的主要成分为cao(生石灰)、c(炭材)等,来源于冶炼电石时电石炉炉气携带的生石灰、炭材原料,提出回收利用净化灰作为电石炉原料。根据电石炉工艺要求,原料必须具有一定尺寸的物理性状,净化灰粉末不能直接利用,提出混兑生石灰粉,以生石灰粉为增强粘结剂,不引入第三种物质做为粘结剂,和净化灰混合后进行干法压球,消除回用生产电石时杂质的影响。根据净化灰含水<1%,混兑生石灰粉压球后不需要烘干,可以直接输送至电石炉作为原料使用。本发明的以上主要特征不同于以上专利公开的主要内容。经过互联网搜索查询,也没有搜索到同本发明一种生产电石用电石炉净化灰混兑生石灰粉压球成型的方法相似的公开信息。技术实现要素:本发明的目的是提供一种生产电石用电石炉净化灰混兑生石灰粉压球成型的方法。本发明具有以下明显的特点:(1)电石炉净化灰粒径很小,细度较大,0~20μm达到80%以上,自身具有较强的粘结性。(2)净化灰混兑生石灰粉压球成型,以生石灰粉本体为增强粘结剂,不加入水和其他添加剂。因净化灰、生石灰粉均为电石冶炼的原料,不加入其他第三种添加剂,压球成型后回用于冶炼电石,消除了杂质对电石生产的影响。同时添加生石灰粉,可以抑制净化灰自燃。(3)对净化灰和生石灰粉干法压球,净化灰贮存环境防水防潮;净化灰采用管道n2气流输送;压制的混料球团含水≤1%,可以直接作为电石炉原料,不需要进行烘干、煅烧。(4)净化灰mgo含量较高,达到20~30%。mgo对电石生产的危害较大,在熔融区内迅速还原成金属镁。镁蒸汽上升过程中与co和o2再次反应放出大量的热量导致炉面发红、炉料结成壳阻碍炉气上升,严重时熔池外壳被破坏,高温熔融液直接与耐火砖接触烧损耐火砖、电石流道被堵塞。根据生产电石的生石灰中mgo含量<1.8%的质量指标,调节净化灰混料球团的加入电石炉的比例。一般情况下,净化灰(mgo含量约20%)含量50%的混料球团加入电石炉的,对生石灰(mgo含量约1%)的比例不超过8%。根据生产电石消耗定额,每吨电石消耗生石灰约0.9吨,产生净化灰约50kg,生石灰粉约380kg。①如生石灰中mgo含量约0.5%,净化灰中mgo含量约20%,根据生石灰中mgo含量<1.8%的质量指标,生产每吨电石时,可以将净化灰压球回用58kg,大于净化灰产量50kg,能够回收全部的净化灰。②如生石灰中mgo含量约1%,净化灰中mgo含量约20%,根据生石灰中mgo含量<1.8%的质量指标,生产每吨电石时,可以将净化灰压球回用36kg,仍剩余14~34kg净化灰需要其他方式处理。以上分析可以得出结论,能否全部回用净化灰,主要取决于生石灰中mgo含量的高低。本发明提出回收以前普遍废弃的电石炉净化灰,压球成型回用于冶炼电石。加工工艺简便,需要的设备成熟可靠,运行成本低,解决了电石行业净化灰回收利用的重大技术难题,具有较大的推广价值。本发明一种生产电石用电石炉净化灰混兑生石灰粉压球成型的方法的步骤包括:在电石炉炉气净化工序收集的净化除尘灰1,输送到混料机3。生产电石的生石灰原料的筛下料生石灰粉2,同时输送到混料机3,两种物料按照一定比例充分混合后,输送到高压压球机4,压制成椭圆球状球团5,达到一定压碎强度,抗压强度大于392n,再输送到电石炉作为原料,实现净化灰、生石灰粉的回收利用。(1)密闭电石炉生产过程中会产生的大量的高温炉气,炉气产生量为400nm3/t电石,其温度一般为400~900℃,粉尘含量约为50~150g/nm3,炉气自电石炉炉面释出,通过水冷净气烟道进行初步降温后进入炉气净化装置。炉气依次抽入沉降器、空冷器。在沉降器中炉气中含有40~50%的大颗粒粉尘被去除,经空冷器进行降温除尘后,送入布袋除尘器进行精过滤,粉尘含量≤30mg/m3的洁净炉气被送至石灰窑作为燃料或化工装置原料。经过沉降器、空冷器及布袋除尘器收集的固体粉尘净化灰,通过链式刮板机输送到净化灰仓。净化灰从净化灰仓由n2气流管道输送到混料机。(2)生石灰粉来源于生产电石的生石灰原料,经过振动筛筛分的筛下物,粒度<5mm。生石灰粉贮存在其料仓中,通过管道输送到混料机。净化灰和生石灰粉在混料机内,按照净化灰占总混合物重量的0~70%的比例进行充分混合。根据混料机的功能采用间歇或连续烘料方式。(3)混合料从混料机经管道输送至高压压球机。混合料用高压压球机压制成椭圆形球团。抗压强度大于392n。(4)压制好的球团经皮带输送机输送至其料仓。按照球团中净化灰、生石灰粉的所占比例,根据生产电石原料配比,再添配一定比例的炭材、生石灰,送至电石炉冶炼生产电石。(四)附图说明图1是本发明生产电石用电石炉净化灰混兑生石灰粉压球成型的工艺流程示意图。图中:1.净化灰2.生石灰粉3.混料机4.高压压球机5.球团(五)具体实施方式以实施案例1详细说明本发明的内容。实施案例1:生产电石用电石炉净化灰混兑生石灰粉压球成型工艺1.密闭电石炉生产过程中产生的大量的高温炉气,炉气产生量为400nm3/t电石,其温度一般为400~900℃,粉尘含量约为50~150g/nm3,炉气自电石炉炉面释出,通过水冷净气烟道进行初步降温后进入炉气净化装置。炉气依次抽入沉降器、空冷器。在沉降器中炉气中含有40~50%的大颗粒粉尘被去除,经空冷器进行降温除尘后,送入布袋除尘器进行精过滤,粉尘含量≤30mg/m3的洁净炉气被送至石灰窑作为燃料或化工装置原料。经过沉降器、空冷器及布袋除尘器收集的固体粉尘(净化灰),通过链式刮板机输送到净化灰仓。净化灰从净化灰仓由n2气流管道输送到混料机。电石炉净化灰主要理化性质见表1。表1电石炉净化灰主要理化性质项目单位数值备注密度kg/m3300粒径分布μm0-1072.610~2018.420~507.4>501.6组成caom%48.51即生石灰mgom%23.88cm%35.21即炭材水分m%0.21(2)生石灰粉来源于生产电石的生石灰原料,经过振动筛筛分的筛下物,粒度<5mm。生石灰粉贮存在其高位料仓中,依靠重力通过管道输送到混料机。混料机对净化灰和生石灰粉进行称重计量,采用plc自动控制操作。在混料机内,按照净化灰占总混合物重量的0~70%的比例进行充分混合。根据混料机的功能采用间歇或连续烘料方式。(3)混合料从混料机出口经管道螺旋输送机输送至高压压球机。混合料用高压压球机压制成椭圆形球团。球团抗压强度大于392n。(4)压制好的混料球团经皮带输送机输送至其料仓。按照球团中净化灰、生石灰粉的所占比例,根据生产电石原料配比,再添配一定比例的炭材、生石灰,送至电石炉冶炼生产电石。当前第1页12
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