[发明专利]一种液态电石余热的回收利用方法

说明书

本发明公开了一种液态电石余热的回收利用方法，包括如下步骤：将碳质原料、钙质原料、催化剂、粘结剂与发泡剂混合均匀，然后压制成预定尺寸的型料，将型料进行热处理以及防水处理后，得到第一钙焦；将第一钙焦平铺于电石锅的底部，将液态电石产品引入电石锅中，当锅内液态电石液位达到预定量后转移至电石冷却棚内，第一钙焦反应合成碳化钙，待电石冷却，得到固态电石。本发明首次提出了将粉料复合成型所得的第一钙焦投加到液态电石中，第一钙焦利用高温液态电石提供的热量反应生成电石，从而实现回收电石熔浆余热的目的，实现了对液态电石余热的安全、高效回收，同时借助钙焦的作用提升了电石产品的品质大幅降低了电石的生产成本。

技术领域

本发明涉及电石和硅铁生产的余热回收领域，尤其涉及一种液态电石余热的回收利用方法。

背景技术

电石和硅铁是重要的载能化学品，对经济社会发展具有重要意义。两者的生产工艺过程类似，都是利用电弧炉的高温电弧创造高温条件促使原料反应生成电石(有效成分为碳化钙)和硅铁产品，且两者的出料温度均达到2000℃左右，从电弧炉的炉眼以熔融形态流进电石坩埚或者台包(硅铁铁水包)中，然后电石坩埚或者台包再被转运至冷却厂房经过长时间的自然冷却后获得电石和硅铁产品。

目前电石生产的能耗约为3000-3200kWh/吨，液态电石熔浆的显热占到上述能耗的20％以上，被带出电石炉后在冷却过程中白白耗散，硅铁生产的情况也基本相同。液态电石和硅铁的冷却过程不仅浪费了巨大的高品位热能，对环境造成严重的热污染，还需要建设专用的大面积冷却厂房为熔浆冷却提供空间，增加了额外的成本。

目前国内外针对电石和硅铁熔浆的能量回收方案主要是以空气或者水为介质与高温液态电石/硅铁换热后用于副产蒸汽及发电。这些技术方案普遍存在设备投资大、副产蒸汽价值低、安全性差等方面的问题。

发明内容

为克服现有技术中电石行业产品液态电石的余热回收难的问题，本发明的目的是提供一种液态电石余热的利用方法，该方法能够回收电石余热制备电石，副产价值高，并且安全性高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种液态电石余热的回收利用方法，包括如下步骤：

将碳质原料、钙质原料、催化剂与粘结剂混合均匀，然后压制成预定尺寸的型料，将型料进行热处理以及防水处理后，得到第一钙焦；

将第一钙焦平铺于电石锅的底部，将液态电石产品引入电石锅中，当锅内液态电石液位达到预定量后冷却，第一钙焦反应合成碳化钙，得到固态电石。

进一步的，还包括如下步骤：

当锅内液态电石液位达到预定量后，向电石锅内液态电石表面铺加一层第二钙焦，然后再进行冷却，第一钙焦和第二钙焦均反应合成碳化钙，得到固态电石；

所述第二钙焦的制备方法为：将碳质原料、钙质原料、催化剂与粘结剂混合均匀，然后压制成预定尺寸的型料，将型料进行热处理以及防水处理后，得到第二钙焦；第二钙焦的用量为第一钙焦质量的8-10％。

进一步的，制备第一钙焦和第二钙焦的碳质原料为高固定碳粉料。

进一步的，制备第一钙焦和第二钙焦的碳质原料为兰炭、冶金焦、长焰煤与无烟煤中一种或多种。

进一步的，制备第一钙焦和第二钙焦的钙质原料为含氧化钙或氢氧化钙的粉料。

进一步的，制备第一钙焦和第二钙焦的钙质原料为生石灰、熟石灰与电石渣中的一种或多种。

进一步的，制备第一钙焦和第二钙焦的碳质原料中碳元素和钙质原料中氧化钙的质量比为0.6:1-1.2:1。

进一步的，制备第一钙焦和第二钙焦的催化剂为萤石、含铁的氧化物、含钴的氧化物、铁盐与硼酸盐中的一种或多种；催化剂的用量为碳质原料与钙质原料总重量的3-10％。