一種小塊電石的生產方法及設備的製作方法
2023-07-01 11:42:46
專利名稱：一種小塊電石的生產方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種小塊電石的生產方法及設備，屬於電石法PVC生產領域。
背景技術：
2003年之前，我國的PVC工業處於乙烯法和電石法並存的平穩發展局面。隨著國際原油的價格不斷上漲，加上我國是個多煤少油的國家，電石法PVC工藝呈現出爆發式增長，2003-2008年，電石法PVC產量年均增長31%。2011年，我國PVC產能已突破2000萬噸，其中電石法PVC佔據到75%。電石法生產PVC的主要原料為電石，電石必須經過一、二兩級破碎機破碎成粒徑為50 80mm的小電石塊後方可進入乙炔發生器中使用。電石塊在經過一、二兩級破碎機破碎後會產生大量的電石粉塵，約佔電石總量的4%左右。電石粉塵發氣量偏低，進入發生器中的電石粉塵過多時會發生爆炸，堆放又會一定程度的汙染環境。電石粉塵的產生不僅給企業造成了巨大的經濟損失還帶來了環保上的壓力。
發明內容
為了克服因破碎過程產生的大量電石粉塵問題，本發明提供了一種不經破碎直接進入乙炔發生器中使用的小塊電石的生產方法及設備。本發明提供一種小塊電石的生產方法，包括以下步驟:
1)向電石爐內加入質量標準為固定碳>82%，揮發份〈8%，灰份〈8%，硫〈1%，水份〈1%，比電阻>3500 ii QM，粒度為5 25mm，最大不超過30mm的無煙煤與質量標準為CaO彡90%，MgO ≤ 1.8%, SiO2 ≤ 1.1%，粒度為10 50mm的生石灰與生石灰；
2)所述無煙煤與生石灰在高溫環境下反應生成電石漿液(碳與氧化鈣發生化學反應生成電石)；
3)將所述電石漿液在絕熱隔氧的條件下注入到小塊梯形模具中，冷卻成型。優選地，其中步驟2)中，所述無煙煤與生石灰在1800 2200°C下反應生成熔融狀態的電石漿液。優選地，其中步驟3)中，當反應率達到80%(通過分析電石漿的發氣量來確定)以上時，利用燒穿器、鐵釺、吹氧管將電石爐的爐眼打開，然後將所述電石漿液從電石爐下端的出料口倒入設計好的一小塊梯形模具中，在絕熱隔氧的條件下進行倒模，完成倒模後，當小塊梯形模具中電石漿液完成倒模後，履帶經3個可變速驅動輪緩慢拉離出料口，下一小塊梯形模具進入出料口的下端；若小塊梯形模具中電石漿液過滿，放下位於小塊梯形模具上端的刮板，用刮板刮平後經履帶緩慢拉離，接著倒入下一小塊梯形模具中，依次循環倒模；小塊梯形模具中的電石漿液在經履帶拉離過程中與外部環境進行熱交換，迅速冷卻成型。優選地，其中還包括:將步驟3)成型後的小塊電石運轉到履帶下端時在重力作用下自動脫落到其正下端的皮帶運輸機上，經皮帶運輸機運到乾燥廠房進一步冷卻。優選地，其中還包括:將冷卻到100°C以下的電石用鐵桶裝充入純度為98%的氮氣密封后裝車。本發明還提供一種小塊電石，所述小塊電石通過上述的生產方法製得，其粒徑為50 80臟，發氣量為285L/kg以上，外觀為灰黑色固體，其密度為2300 kg/m3,熔點為2000°C。本發明進一步提供一種小塊電石的生產設備，包括:電石爐、履帶及電石漿刮板；其中，所述電石爐的下端設有出料口，所述履帶位於出料口的正下端並通過驅動輪帶動而運動，所述電石漿刮板平行置於履帶的上端並能垂直升降。優選地，其中所述電石爐的爐眼封堵有含水量約10%(w/w)的泥球；所述出料口的下端設有密封罩。優選地，其中所述履帶的正下端設有用於傳輸小塊電石的皮帶運輸機。優選地，其中所述履帶上焊接有多個小塊梯形模具，各小塊梯形模具之間通過錯位交叉的方式連接為一體。與現有技術相比，本發明有如下技術特點:
1、減少了電石粉塵的產生，電石粉塵產生的主要原因是大塊電石不能直接進入到乙炔發生器中，必須經一、二兩級破碎機破碎成一定的尺寸規格後才能進入到乙炔發生器中使用，經測算，電石破碎過程產生的粉塵量約佔電石總量的4%左右，本發明製備出來的電石不需經過破碎機破碎；
2、降低了電石法PVC生產成本，傳統破碎工段破碎後產生的電石粉塵不能很好利用，增加了電石能耗；另外破碎過程會產生設備損耗、動力消耗、人員開支等情況，本發明可以避免電石破碎這一工段。以年產50萬噸/年PVC來計算的話，每年會給生產企業降低5000萬的電石消耗，從而顯著降低生產成本；
3、減少了汙染，傳統破碎 工段後產生的電石粉塵沒能集中處理，收集起來後只能堆放在外，電石粉塵的主要成份為碳化鈣、氫氧化鈣，給環境造成一定的汙染，本發明可以使電石粉塵量減少80%以上，從而解決了大量電石粉塵隨地堆放汙染環境的問題；
4、改善了工作環境，傳統破碎工段後產生的電石粉塵會大量瀰漫在廠房中，使空氣中的粉塵含量嚴重超標，廠房內粉塵濃度標準為< 10mg/m3 ;長期置於粉塵濃度超標的工作環境會給操作人員帶來身體上的危害看，本發明避免了電石破碎這一過程，會有效降低粉塵的產生，從而改善工人的工作環境。
圖1為本發明小塊電石的生產工藝流程 圖2為本發明小塊電石的生產設備示意 圖3為小塊梯形模具與履帶連接示意 其中，1-電石爐；2_出料口 ；3_密閉罩；4-履帶；5_驅動輪；6_電石漿刮板；7_小塊電石；8_皮帶運輸機；9_電動葫蘆；10_小塊梯形模具。
具體實施例方式為便於對本發明的具體實施步驟及達到的效果有進一步的了解，現結合附圖並舉較佳實施例詳細說明如下。實施例1:如圖1所示，為本發明小塊電石的生產工藝流程圖，該方法包括以下步驟:
1)向電石爐(其爐眼封堵有含水量約10%(w/w)的泥球(由內蒙古達拉特旗的紅泥土製得)內加入質量標準為固定碳>82%，揮發份〈8%，灰份〈8%，硫〈1%，水份〈1%，比電阻>3500 μ ΩM，粒度為5 25mm，最大不超過30mm的無煙煤與質量標準為CaO≥90%，MgO≤1.8%, SiO2≤1.1%，粒度為10 50mm的生石灰；
2)所述無煙煤與生石灰在高溫環境下反應生成電石漿液(碳與氧化鈣發生化學反應生成電石)；
3)將所述電石漿液在絕熱隔氧的條件下注入到小塊梯形模具中，冷卻成型。其中上述步驟2)中，所述無煙煤與生石灰在1800 2200°C下反應生成熔融狀態的電石漿液。其中上述步驟3)中，當反應率達到工藝指標時(80%以上(通過分析電石漿的發氣量來確定))，利用燒穿器、鐵釺、吹氧管(一般有燒穿器和鐵釺就行，只有爐眼堵的比較死不好開時才會用到吹氧管)將電石爐的爐眼打開，所述電石漿液從電石爐下端的出料口倒入設計好的一小塊梯形模具中，在絕熱隔氧(通過密閉罩實現絕熱隔氧)的條件下進行倒模，完成倒模後，當小塊梯形模具中電石漿液完成倒模後，履帶經3個可變速驅動輪緩慢拉離出料口，下一小塊梯形模具進入出料口的下端；若小塊梯形模具中電石漿液過滿，放下位於小塊梯形模具上端的刮板，用刮板刮平後經履帶緩慢拉離，接著倒入下一小塊梯形模具中，依次循環倒模；小塊梯形模具中的電石漿液在經履帶拉離過程中與外部環境進行熱交換，迅速冷卻成型(冷卻時間約為15分鐘)。其中還包括:將上述步驟3)成型後的小塊電石運轉到履帶下端時在重力作用下自動脫落到其正下端的寬為800mm，仰角180°的皮帶運輸機上，經皮帶運輸機運到乾燥廠房進一步冷卻(冷卻到100°C以下)。其中還包括:將上述冷卻到100°C以下的電石用鐵桶裝充入純度為98%的氮氣密封后裝車。經檢驗，通過上述生產方法製得的小塊電石，其粒徑為5(T80mm，發氣量為285L/kg以上，外觀為灰黑色固體，其密度為2300 kg/m3，熔點為2000°C，產品質量完全符合電石行業標準，產品尺寸完全符合直接進入乙炔發生器中使用條件。電石漿液的倒模、小塊電石的倒出、運輸等過程都為連續性，可根據電石漿液的多少進行持續性操作。本發明提供一種小塊電石的生產設備，如圖2、圖3所示，包括:電石爐1、履帶4及電石漿刮板6 ;其中，所述電石爐下端設有出料口 2，所述履帶位於出料口 2的正下端並通過驅動輪5帶動而運動，所述電石漿刮板6平行置於履帶4的上端並能通過電動葫蘆9控制其垂直升降，所述出料口 2的下端設有密封罩3(其在電石漿倒模過程中起到絕熱隔氧的作用)，所述履帶4的正下端設有用於傳輸小塊電石7的皮帶運輸機8，所述履帶4上焊接(通過D437高硬度、高溫耐磨焊條)有多個小塊梯形模具10 (內小外大，雙排、四排或六排等)；為防止電石漿液滲透到模板縫隙處，小塊梯形模具10之間通過錯位交叉的方式連接為一體。以上所述，僅為本發明的實施例，應當指出，對於本技術中的普通技術人員來說，在不脫離本發明的核心技術特徵的前提下，還可以做若干的改進和潤飾，這些潤飾和改進也應屬於本發明的專利保 護範圍。
權利要求
1.一種小塊電石的生產方法，其特徵在於，包括以下步驟: 1)向電石爐內加入無煙煤與生石灰； 2)所述無煙煤與生石灰在高溫環境下反應生成電石漿液； 3)將所述電石漿液在絕熱隔氧的條件下注入到小塊梯形模具中，冷卻成型。
2.根據權利要求1所述小塊電石的生產方法，其特徵在於，步驟I)中，所述無煙煤的質量標準為固定碳>82%，揮發份〈8%，灰份〈8%，硫〈1%，水份〈1%，比電阻>3500ii QM，粒度為5 25_，不超過30_ ;所述生石灰的質量標準為CaO彡90%, MgO ( 1.8%, SiO2 ( 1.1%，粒度為10 50mm。
3.根據權利要求1所述小塊電石的生產方法，其特徵在於，步驟2)中，所述無煙煤與生石灰在1800 2200°C下反應生成熔融狀態的電石漿液。
4.根據權利要求1所述小塊電石的生產方法，其特徵在於，步驟3)中，當反應率達到80%以上時，利用燒穿器、鐵釺、吹氧管將電石爐的爐眼打開，然後將所述電石漿液從電石爐下端的出料口倒入設計好的一小塊梯形模具中，在絕熱隔氧的條件下進行倒模，完成倒模後，當小塊梯形模具中電石漿液完成倒模後，履帶經3個可變速驅動輪緩慢拉離出料口，下一小塊梯形模具進入出料口的下端；若小塊梯形模具中電石漿液過滿，放下位於小塊梯形模具上端的刮板，用刮板刮平後經履帶緩慢拉離，接著倒入下一小塊梯形模具中，依次循環倒模；小塊梯形模具中的電石漿液在經履帶拉離過程中與外部環境進行熱交換，迅速冷卻成型。
5.根據權利要求3所述小塊電石的生產方法，其特徵在於，還包括:將步驟3)成型後的小塊電石運轉到履帶下端時在重力作用下自動脫落到其正下端的皮帶運輸機上，經皮帶運輸機運到乾燥廠房進一步冷卻。
6.根據權利要求4所述小塊電石的生產方法，其特徵在於，還包括:將冷卻到100°C以下的電石用鐵桶裝好後，充入純度為98%氮氣密封裝車。
7.—種小塊電石,其特徵在於,所述小塊電石通過權利要求1-5任一所述的生產方法製得，其粒徑為5(T80mm，發氣量為285L/kg以上，外觀為灰黑色固體，其密度為2300 kg/m3,熔點為2000°C。
8.一種小塊電石的生產設備，其特徵在於，包括:電石爐、履帶及電石漿刮板；其中，所述電石爐的下端設有出料口，所述履帶位於出料口正的下端並通過驅動輪帶動而運動，所述電石漿刮板平行置於履帶的上端並能通過電動葫蘆進行垂直升降，所述出料口的下端設有密封罩。
9.根據權利要求8所述小塊電石的生產設備，其特徵在於，所述電石爐的爐眼封堵有含水量約10%(w/w)的泥球；所述履帶的正下端設有用於傳輸小塊電石的皮帶運輸機。
10.根據權利要求8所述小塊電石的生產設備，其特徵在於，所述履帶上焊接有多個小塊梯形模具，各小塊梯形模具之間通過錯位交叉的方式連接為一體。
全文摘要
本發明公開了一種小塊電石的生產方法及設備。該生產方法包括向電石爐內加入無煙煤與生石灰；所述無煙煤與生石灰在高溫環境下反應生成電石漿液；將所述電石漿液在絕熱隔氧的條件下注入到小塊梯形模具中，冷卻成型。該生產設備包括電石爐、履帶及電石漿刮板；其中，所述電石爐的下端設有出料口，所述履帶位於出料口的正下端並通過驅動輪帶動而運動，所述電石漿刮板平行置於履帶的上端並能垂直升降。本發明生產的小塊電石粒徑在50～80mm之間，發氣量為285L/kg以上，能避免破碎直接進入到乙炔發生器中使用，可以使電石粉塵量減少80%以上，從而解決了大量電石粉塵隨地堆放汙染環境的問題。
文檔編號C01B31/36GK103121685SQ20131007065
公開日2013年5月29日 申請日期2013年3月6日 優先權日2013年3月6日
發明者王楓, 陳步寧, 呂濱, 王建偉, 王浩然, 張樹峰, 趙姣姣 申請人:億利資源集團有限公司