[发明专利]一种电石炉及生产电石的方法

说明书

技术领域

本发明属于电石生产技术领域，尤其涉及一种新型的电石炉及生产电石的方法。

背景技术

电石的主要成分是碳化钙，是重要的有机化工原料，可以合成诸多有机物。在我国，电石工业经过60多年的发展和改进，已经成为我国不可或缺的基础化工原料产业。同时，我国“富煤、贫油、少气”的能源结构，决定了电石在国内经济社会发展中发挥着不可替代的重要作用。近年来，随着人民生活水平的不断提升，市场对聚氯乙烯、氯丁橡胶、聚乙烯醇等产品的需求不断增加，电石行业在未来还存在较大的发展空间。

目前，工业上生产电石的方法主要是电热法。其先把符合电石生产需求的石灰和焦碳按规定的配比进行配料，然后用斗式提升机将炉料送至电石炉炉顶料仓，经过料管向电炉内加料，炉料在电炉内经过电极电弧垫和炉料的电阻热反应生成电石，电石定时出炉，放至电石锅内，经冷却后，破碎成一定规格要求的粒度，即得到成品电石。

电热法生产过程中，石灰添加工序繁琐、复杂，且在电石生产整个过程中，始终伴随着固体破碎、固体分筛和固体运输等工艺过程，这些过程都会有粉尘产生，带来污染。同时由于电热法采用块状原料，原料之间传热、传质效率低，存在化学反应时间长、反应温度高、能耗与设备投资成本高、粉尘排放大、污染严重等问题。

同时，目前的电石生产工艺，电石炉无法直接利用粉状物料进行生产。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明期望提出一种电石炉及生产电石的方法，利用喷枪将粉状电石生产原料喷入炉体，充分利用炉内熔体的热量，同时改善了电石炉内温度分布，降低了生产成本。

本发明的目的之一是提供一种电石炉，包括内部为空腔的炉体，所述炉体上设有进料口、尾气出口和电极，还包括将混合物料喷入所述炉体的喷枪；

所述进料口设置在所述炉体的顶部；

所述炉体的空腔由上而下依次分为预热区、反应区和熔池区；

所述电极由炉顶嵌入，伸入到所述熔池区；

所述喷枪安装在所述炉体的外侧壁上，所述喷枪包括喷管，所述喷管穿过炉体侧壁延伸入所述熔池区。

为了给喷管降温，所述喷枪还包括冷却管，所述喷管套在所述冷却管内。冷却管内可通入冷却气体，降低炉体内高温对喷管的损伤，延长喷管的使用寿命。

作为本发明优选的方案，所述喷管为陶瓷喷管或硅铝喷管。

在本发明中，所述喷管的出口距离所述电石炉轴线的距离为所述喷管的出口所在处的电石炉直径的2/3～5/6。

具体的，多个所述喷枪平行布置在所述熔池区的同一水平面上。

优选的，所述喷枪的喷管与水平方向的夹角为15°～60°。

本发明的另一目的是提供一种利用上述电石炉生产电石的方法，包括以下步骤：

A、将钙素原料、碳素原料和添加剂混合，得到混合物料，其中，碳素原料和钙素原料粉的平均粒径小于3mm，添加剂平均粒径小于1mm，碳素原料和钙素原料的质量比为0.6～1:1，添加剂的质量为碳素原料和钙素原料总量的1％～20％；

B、将所述混合物料进行了成型处理，得到成型球团；

C、将所述成型球团送入电石炉中，进行碳热还原反应，得到电石熔体；

D、当所述电石熔体没过所述喷管的喷口时，通过喷枪向电石熔体内喷吹所述混合物料；

E、将所述电石炉排出电石熔体，冷却后获得电石。

作为优选的方案，所述添加剂为焦油、沥青、腐殖酸钠中的一种或多种。

在本发明的所述步骤D中，所述喷枪采用惰性气体输送混合物料。

优选的，本发明生产电石的方法还包括步骤：F、所述喷枪向电石熔体内喷吹所述混合物料的同时，将外部的成型球团送入电石炉中。

本发明提供的电石炉和生产电石的方法，将传统的电石炉与喷吹结构结合，通过喷枪向电石炉内熔体喷吹粉状混合物料，利用电石熔体加热粉体混合物料，进而生成电石，从而降低电石生产能耗，节约生产成本；充分利用了粉状原料的表面活性，强化了电石冶炼反应，降低了电石生成反应温度，缩短了反应时间；同时可以直接利用传统电石炉难以利用的粉状物料，从而降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明实施例电石炉的结构示意图；

图2是本发明实施例喷枪示意图；

图3是本发明实施例生产电石的方法。

100-炉体，200-电极；300-进料口；400-尾气出口；500-喷枪，501-喷管，502-冷却管。

具体实施方式