专利名称：液态熔炼碳化钙的方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明是关于碳化钙的制造方法及设备。碳化钙的制造主要依据下列反应方程式
这个反应是吸热反应，制造CaC2需要1800℃以上的高温碳化钙的制造及其质量的高低，关键是加热的问题。碳化钙的生产工艺的改变也往往取决于加热方式的改变。现在普遍使用电加热法制造碳化钙其最大的弊端是消耗大量的电。所制得的碳化钙的成本很高。另一种是用燃气一氧气混合火焰加热生产碳化钙，如JP7815940这种生产方法要消耗焦炭及大量的化工原料，并且可燃气体的运输也不方便。
本发明解决了上述存在的问题，不使用电，不使用可燃气体，而用煤作燃料，以热空气助燃加热原料。本发明不用焦炭，只用无烟煤，而且有效的利用了产品碳化钙及其制造过程中的余热，节省了大量的燃料，降低了碳化钙的制造成本。
本发明提供的制造碳化钙的方法主要由下面几步组成将制造碳化钙的原料-生石灰，过量的无烟煤(其中包括用作燃料的无烟煤)粉碎成0.1毫米粉末混合组成的粉料加入一个可转动的予热转窑，利用碳化钙制造过程中排出的1800℃以上的高温气体经过蓄热器后，废气降温至800℃左右通入予热转窑中，将予热转窑中的粉料加热到600℃以上，加热后的粉料移入储料器经螺旋加料器从液态反应炉底部侧面开口处加入反应炉。(炉中予先制成一定数量的液态碳化钙)，通过液态反应炉底部的透气砖喷吹1100℃以上，3～5公斤/厘米2压力的热空气。(热空气来自蓄热器)，使加入的热粉料扩散，与高温液态碳化钙充分混合燃烧，粉料的燃烧是在高温液态碳化钙内部进行，生成2000℃以上的高温。由于热粉料比液态碳化钙的比重小，在碳化钙液中向上浮动，不断受热燃烧，直到生成碳化钙。如果无烟煤的燃烧值较低，可在喷吹的热空气中加氧气，使其空气中的含氧达到30～35%。若无烟煤的燃烧值高，生石灰的质量好，也可不吹热空气。生成的CO逸出液面，遇从炉顶部喷吹的1100℃以上，3-5公斤/厘米2压力的热空气燃烧，使CO燃烧成CO2以提高炉温。炉温达2000℃以上，电石液出炉温度1900℃以上。反应完全后，炉内电石液不断增加至2米高度即可出炉，电石液降至1.5米停止出炉，炉内保留一定量的碳化钙，供下一炉使用，出炉后的液态电石冷却后加工为成品碳化钙。在出料时，螺旋加料器暂停加料，减少喷吹的热空气。由于本发明所述的方法升温快燃烧迅速，反应时间短用粉状料混合使用可降低电石生成温度。还可降低电石消耗热量30%以上。适用于连续快速生产。
本发明提供的方法在制造碳化钙的过程中，需要利用生成的高温液态碳化钙和液态炼电石反应炉排出的高温尾气。当停炉后重新开始生产，炼第一炉液态碳化炉时，可先用0.1mm以下的石灰粉和无烟煤粉，以1∶1.5～2的比例混合均匀，用水调和，做成φ40～50mm的球状，干燥后以炉顶开口处加入反应炉，再加柴油，煤油木柴等易燃物，点燃，顶底吹氧气制取。
另外本发明还提供了制造碳化钙的设备，主要是由液态电石反应炉，螺旋加料器，蓄热器，粉料予热转窑，尾气净化装置，空气机等组成。反应炉是固定在基座上，垂直的竖炉。炉高4～5米直径1～3米，顶部有投料口，热空气的喷吹口，尾气排气口，底部侧面有热粉料进口，液态电石反应炉内砌碳砖，镁质砖，氧化锆砖等均可，炉底砌有透气砖。粉料予热转窑是倾斜的，与水平成4～6°的角度，内砌硅砖，粘土砖等均可。予热空气的蓄热器，是旋转式的热轮内砌陶质耐火材料。
下面结合实施例中的附图，对发明作详细的说明。附图是实现本发明的工艺流程图。图中1表示配料工序，经过粉碎的原料生石灰、含碳物质(与燃料相同为宜)以及用做燃料的无烟煤，在此工序混合，形成均匀粉料。如果原料中的含碳材料是与燃料相同的无烟煤，无烟煤与生石灰的重量比为2～1.5∶1。无烟煤与生石灰均为0.1mm以下的粉末。
粉料在配料工序配制好后，即可投入粉料予热转窑2中予热(予热还有除掉水份磷硫大部和挥发物的作用)。其热源来自反应炉4中排出的1800℃以上的尾气通过尾气排气筒9，经蓄热器6后，降至800℃左右通入粉料予热转窑2内，将粉料予热到600℃以上。通过转窑2的尾气经尾气净化装置8处理后排出。
予热到600℃以上的粉料，移入到螺旋加料器3中，由螺旋加料器3从液态电石反应炉4底部侧面开口处连续加入粉料到反应炉4中。一个反应炉可有1～3个螺旋加料器向其进料。反应炉是园形方形的竖炉，炉高4～5米，直径1～3米，底部砌有透气砖，顶部有投料口，热空气喷吹进口及尾气排气口。
螺旋加料器3把粉料加入液态电石反应炉4之侧面反应炉4内，炉内留有1.7～1.5米的高温液态碳化钙，粉料加入后，经过炉底部的透气砖喷吹1100℃以上，3-5公斤/厘米2的热空气助燃，使加入的热粉料扩散，与高温液态碳化钙混合燃烧，由于粉料的比重小，在液态碳化钙中向上浮动受热燃烧，使炉温高达2000℃以上，生成1900℃以上高温碳化钙。顶部喷吹热空气提高炉温碳化钙在反应炉4中生成的反应依照前述反应方程式即
该反应在1800℃以上才进行。在2000℃以上的温度能获得高质量的碳化钙。本发明有效的利用了反应炉内的高温液态碳化钙和顶底部喷吹的1100℃以上，3-5kg/cm2的热空气，使炉温在2000℃以上，获得高质量的碳化钙，所炼的碳化钙乙炔发气量为300升/公斤，有90%以上达到一级电石，喷吹的热空气是由空气压机缩机7加压到3-5公斤/厘米2，经压缩空气管道10进入蓄热器6，在蓄热器6中使空气的温度升高到1100℃以上，经热空气管道11，通过液态反应炉4底部的透气砖和顶部入口向反应炉4喷吹热空气。反应中生成的CO逸出液面，遇顶部吹入的热空气燃烧，CO大部生成CO2提高炉温达2000℃以上。
反应完全后，液态碳化钙达到2～2.2米的高度时，除在炉内留有1.5～1.7米的高温液态碳化钙供下一炉使用外，其余的由出料口出料，经成品加工工序5处理，成为成品碳化钙。液态熔炼碳化钙的方法，不仅节省电力质量好，成本低，还有节省建厂投资，不污染空气等特点。
1、配料工序7、空气压缩机2、粉料予热转窑8、尾气净化装置3、螺旋加料器9、尾气排气筒4、液态电石反应炉10、压缩空气管道5、成品加工工序11、热空气管道6、蓄热器
权利要求
1.一种以生石灰为原料，以无烟煤为燃料生产碳化钙的方法，其特征是把生石灰和无烟煤粉末混合均匀，予热后加入反应炉4中，利用留在液态电石反应炉4内的高温液态碳化钙，底部顶部同时喷热吹空气，采取不完全出料方式，制造碳化钙。
2.按权利要求1所述的发明，其特征是通过液态电石反应炉底部透气砖喷吹热空气顶部也喷吹热空气助燃，喷吹的热空气为1100℃以上，压力为3-5公斤/厘米2。
3.按权利要求1所述的发明，其特征是液态电石反应炉4内保留1.5～1.7米的高温液态碳化钙。供下次使用。
4.按权利要求1所述的发明，其特征是所说的原料生石灰和燃料无烟煤均为0.1mm以下的粉末，予先均匀混合后在粉料予热转窑工中予热至6000以上。
5.按权利要求1所述的发明，其特征是液态电石反应炉4排出的1800℃以上的高温尾气，先通入蓄热器6，将空气予热到1100℃以上，废气降至约800℃然后再通入予热转窑2中，将粉料予热到600℃以上。
6.按权利要求1所述发明，其特征是反应炉4是竖炉，炉底砌有透气砖。
7.按照权利要求1所述的发明，其特征是用粉料螺旋加料器3从液态电石反应炉4底部侧面开口处连续加入，一个反应炉可用1～3螺旋加料器加料。
全文摘要
一种制造碳化钙的方法及设备。本方法是在液态炼电石反应炉中以0.1毫米粉末状生石灰为原料，以0.1毫米粉末状无烟煤为原料，利用液态炼电石反应炉中留有一定高度液态碳化钙，喷吹热空气助燃，制备碳化钙。本发明提供的碳化钙的制备方法，不用电，不用燃气，只用无烟煤，可降低碳化钙的制造成本。
文档编号C01B31/32GK1038798SQ8810382
公开日1990年1月17日 申请日期1988年6月22日 优先权日1988年6月22日
发明者杨朝杰 申请人:杨朝杰