用新型的具体实施例，可以将原煤和石灰破碎至平均粒径 为不大于20微米的原煤粉末和石灰粉末，优选破碎至平均粒度为小于10微米。由此，将原 煤和石灰以超细粉的形式进行混合，使得原煤和石灰可以充分进行接触，提高了二者接触 面积，由此进一步降低冶炼处理的反应温度，缩短反应时间，降低反应能耗和生产成本。
[0034] S300:混合处理
[0035] 进一步地，将过量的原煤粉末和石灰粉末进行混合处理，从而可以获得混合物料。 根据本实用新型的具体实施例，由于存在过量的原煤，因此其中的一部分原煤与氧化钙反 应生成电石，剩余的原煤在燃烧仓内燃烧进而为冶炼电石提供一部热量，进而为密闭电炉 节省了能耗。
[0036] 根据本实用新型的具体示例，原煤粉末与石灰粉末的混合配比并不受特别限制， 过量的原煤粉末可以以原煤粉末与石灰粉末制备电石发生的化学反应所需的实际理论量 来计算。根据本实用新型的具体实施例，原煤粉末和石灰粉末可以按照质量比为1. 2 :1. 04 进行混合处理。根据本实用新型的另一个具体实施例，混合物料中原煤粉末的含量可以为 制备电石所需理论量的1. 2~1. 3倍。由此不仅可以使得原煤粉末与石灰粉末充分反应， 同时过量的半焦，在燃烧仓中接触空气燃烧，放出大量热，获得炙热固体原料，可以显著降 低电石冶炼能耗。根据本实用新型的具体实施例，加入的过量的原煤可以在后续的燃烧处 理燃烧掉，由此提高球团物料的温度，进而为冶炼处理节省能耗。而燃烧处理不需要消耗能 耗，只需要将热解后得到的热解固体产物在燃烧仓内与空气接触，即可发生燃烧反应。
[0037] S400 :压球处理
[0038] 将以上所得混合物料进行混合压球处理，从而可以获得球状物料。根据本实用新 型的实施例，所得球状物料的粒度并不受特别限制。实用新型发现，球状物料粒径若过大， 则不利于传热进行，会使煅烧时间显著增加，成本增大；若粒径过小，则煅烧过程中易使料 块空隙率显著减小，同样不利于传热。因此，根据本实用新型的具体实施例，球团物料的平 均直径为10~40毫米，由此球团物料可以直接送入旋转床热解炉中。同时，通过原煤粉末 与石灰粉末进行压球处理，可以显著增加后续经过热解处理所得石灰和半焦的接触面积。 由此，可以利用上述方法制备得到的电石冶炼原料制备电石可以显著提高反应效率，降低 电石的冶炼温度和冶炼时间，从而降低电石生产能耗和成本。
[0039] 根据本实用新型的具体实施例，将原煤和石灰的粒径降低至20ym以下（625目以 上）后压球成型，粉状原料接触面积广，在根源上解决原有电石工艺中块与块原料之间传 热困难，极大降低电石生产温度，降低能耗和生产成本。
[0040] S500 :热解处理
[0041] 根据本实用新型的具体实施例，将上述得到的球状物料进行热解处理，以便获得 人造石油、人造天然气和热解固体产物，其中，热解固体产物含有生石灰和半焦。由此通过 热解处理可以使原煤转化为可制剂制备电石的原料半焦等，同时热解处理还可以使得原煤 粉末和石灰粉末接触的更加紧密，由此保证了热解后型球机械强度进一步增强，进而保证 电石冶炼工序的正常生产。另外，热解过程中产生了高附加值的人造石油和人造天然气，进 而提高了本实用新型制备电石系统生产电石的经济性。
[0042] 根据本实用新型的具体实施例，热解处理的具体条件并不受特别限制，根据本实 用新型的具体示例，可以在450~800摄氏度和10~lOOOPa的压力下进行40~120分 钟。由此可使得原煤粉末和石灰粉末充分地热解得到可用于制备电石的半焦和石灰的热解 固体产物，进而提高电石的产率。
[0043] 根据本实用新型的具体示例，热解处理还可以在800摄氏度下进行1小时。由此 可以在充分热解混合物料的前提下尽可能地节约能耗，以便进一步提高热解效率和降低生 产成本和能耗。
[0044] 根据本实用新型的具体实施例，经过热解处理得到的热解固体产物的温度为不低 于450摄氏度，优选650~800摄氏度。由此可以为后续的冶炼处理节省能耗。并且热解 固体产物中无水，可以减少传统电石生产过程中碳素原料中水所带来的能量消耗和影响。
[0045] S600 :燃烧处理
[0046] 根据本实用新型的具体实施例，将热解固体产物热送至燃烧仓内进行燃烧处理， 以便得到炙热固体。根据本实用新型的具体实施例，燃烧仓的下部设有进气口，上部设有排 气口，在进气口处设有两个蓄热体，单个蓄热体首先吸收电石炉高温尾气热量，后换向至另 一蓄热体，少量空气先经由已蓄热的高温蓄热体加热后，在经换向阀将高温电石尾气导入， 经加热的高温空气经由进气口送入燃烧仓，燃烧仓中固体产物表面过量的原煤与空气接触 燃烧，使得球团物料的温度达到900~1000°C左右。由此经过燃烧处理可以显著提高球团 物料的温度，进而为后续的冶炼处理节省能耗。
[0047] S700 :冶炼处理
[0048] 根据本实用新型的具体实施例，本实用新型仅需要采用传统的密闭电炉进行冶炼 即可。根据本实用新型的具体示例，将上述温度为900~1000摄氏度的炙热固体产物热送 至密闭电炉中进行冶炼处理，并且获得电石。由此，本实用新型上述实施例的制备电石的系 统有效利用炙热固体产物的显热可以显著降低冶炼处理的能耗。
[0049] 根据本实用新型的具体实施例，首先，预先将原煤和石灰粉碎成粒度较小的超细 粉状，增大了原煤粉末和石灰粉末间的接触面积，并且热解处理可以使得原煤粉末和石灰 粉末接触的更加紧密，由此保证了热解后型球机械强度进一步增强，进而保证电石冶炼工 序的正常生产。其次，将热解得到的固体产物热送至燃烧仓，在燃烧仓中过量的原煤粉末燃 烧放出热量，提高了球团物料的温度，进而降低冶炼能耗。因此，本实用新型的上述实施例 的制备电石的系统中冶炼处理只需要在1400~2000摄氏度下进行5~30分钟。由此该 方法相对于传统冶炼制备电石的必须温度2000~2300摄氏度显著降低了能耗。
[0050] 根据本实用新型的具体实施例，优选冶炼处理的条件可以为1600~1750摄氏度 进行10~15分钟，更优选地在1750摄氏度下冶炼10分钟。该步骤中，焦炭或半焦与氧化 钙反应生成熔融态的电石和一氧化碳，其中，熔融态的电石通过密闭电炉炉底以液态形式 排出，冷却后粉碎得到电石产品。
[0051] 本实用新型上述实施例的制备电石的系统将氧热法和密闭电炉法相结合，通过预 先以过量的原煤粉末与石灰粉末混合，进行热解和燃烧，得到温度高达900摄氏度以上并 紧密接触的含有半焦和石灰的球团物料，由此将该球团物料热送至电炉内进行冶炼处理， 由此可以显著降低冶炼温度，节省冶炼时间，进而节省能耗。
[0052]实施例
[0053]原料：
[0054] 以生石灰为钙基原料，其中CaO含量大于92% ;
[0055] 以长焰煤为碳基原料，该长焰煤的主要性状见表1。
[0056]表1
【主权项】
1. 一种制备电石的系统，其特征在于，包括： 干燥装置，所述干燥装置具有壳体，所述壳体外壁设有热源夹套，所述壳体限定出原煤 干燥腔室； 粉碎装置，所述粉碎装置具有干燥原煤入口和原煤粉末出口，所述干燥原煤入口与所 述干燥装置相连； 混合装置，所述混合装置具有原煤粉末入口、石灰入口、和混合物料出口，所述原煤粉 末入口与所述原煤粉末出口相连； 压球装置，所述压球装置具有混合物料入口和球团物料出口，所述混合物料入口与所 述混合物料出口相连； 热解装置，所述热解装置具有球团物料入口和热解固体产物出口，所述球团物料入口 与所述球团物料出口相连； 燃烧仓，所述燃烧仓与所述热解固体产物出口相连；以及 冶炼装置，所述冶炼装置具有炙热固体入口和电石出口，所述炙热固体入口与所述燃 烧仓相连。
2. 根据权利要求1所述的制备电石的系统，其特征在于，所述冶炼装置为密闭电炉。
3. 根据权利要求1所述的制备电石的系统，其特征在于，所述热解装置为旋转床热解 炉。
【专利摘要】本实用新型提出了一种制备电石的系统，该系统包括：干燥装置、粉碎装置、混合装置、压球装置、热解装置、燃烧仓和冶炼装置，粉碎装置具有干燥原煤入口和原煤粉末出口，干燥原煤入口与干燥装置相连；混合装置具有原煤粉末入口、石灰入口、和混合物料出口；压球装置具有混合物料入口和球团物料出口，混合物料入口与上述混合物料出口相连；热解装置具有球团物料入口和热解固体产物出口，球团物料入口与上述球团物料出口相连；燃烧仓与热解固体产物出口相连；以及冶炼装置具有炙热固体入口和电石出口，炙热固体入口与燃烧仓相连。利用上述系统可以显著降低冶炼能耗和生产成本，同时可以进一步提高制备电石的效率和质量。
【IPC分类】C01B31-32
【公开号】CN204434292
【申请号】CN201420859414
【发明人】吴道洪, 张顺利, 郭启海, 丁力, 董宾, 路丙川, 郑倩倩
【申请人】北京神雾环境能源科技集团股份有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年12月30日