本實用新型總地涉及一種電石的生產系統，具體涉及一種高溫壓球的雙豎爐生產電石的系統。
背景技術：
：碳化鈣俗稱電石,由焦炭和氧化鈣反應制得,是重要的煤化工產品及基礎化工原料,主要用于生產乙炔及乙炔基化工產品，包括氯乙烯系列、醋酸乙烯系列和丙烯酸基等系列產品。電石對我國國民經濟發展具有十分重要的作用，近十年來電石產量不斷增加。盡管電石工業的發展已有多年的歷史,但目前電石的生產工藝仍然主要采用電弧加熱的方法，即通過電弧爐產生高溫以提供熱量來生產電石。利用電弧爐是利用電能生產電石。其具體生產過程是通過電爐上端的入口或管道將混合料加入電爐內，原料在開放或密閉的電爐中加熱至2200℃左右，在高溫下反應生成碳化鈣(電石)。熔化了的電石，從出料口排出，進入電石鍋冷卻。電石經冷卻破碎后作為成品包裝。反應中生成的一氧化碳則依電石爐的類型以不同方式排出。該技術的缺點是：需要利用高價的塊狀焦炭和石灰作為原料；利用電能發熱，電耗高，能耗成本高；由于電弧幾乎在電弧爐的中心位置，單位爐容利用效率有限，產量低；產生的高溫煙氣由于量比較少，每噸電石約產生400m3,相關熱能難以回收。目前氧熱法生產電石的方法是將塊狀含鈣原料和含碳原料在上段豎爐預熱至800-1300℃后，再使之進入下段電弧爐內。在電弧爐內由氧氣和煤粉噴吹燃燒與電極復合供熱使溫度升至1700-2200℃，電石原料反應生成高品位電石。產生的電石爐氣經除塵凈化后由燃氣輪機燃燒以驅動發電機發電，廢氣顯熱由余熱鍋爐回收。該技術的缺點是:需要利用高價的塊狀焦炭和石灰作為原料。現在氧熱法的主要問題是沒有解決塊狀料反應存在的問題，即由于塊狀原料比表面積小，使得原料需在較高溫度才能完成反應，因而造成系統的生產能耗高。目前氧熱法的生產原料仍然為價格比較高的塊狀焦炭和石灰石，沒有有效地降低原料成本。因此，為了能直接利用低成本的石灰石粉和低階煤粉生產電石，并能控制原料的輸送速度和停留的時間，保證原料的反應效果，有必要提出一種新的電石的生產系統。技術實現要素：本實用新型的目的在于提供一種高溫壓球的雙豎爐生產電石的系統，使得該工藝能夠直接利用石灰石粉、煤粉等粉料在爐中完成反應，并能控制原料的輸送速度和停留時間，以保證原料的反應效果。本實用新型提供了一種高溫壓球的雙豎爐生產電石的系統，所述系統包括石灰豎爐、高溫熱解爐、壓球機、氧熱法電石爐和氧煤槍，其中，所述石灰豎爐包括石灰石粉入料口、石灰下料口、石灰豎爐煙氣入口，所述石灰石粉入料口設于所述石灰豎爐的上部，所述石灰下料口和石灰豎爐煙氣入口設于所述石灰豎爐的下部；所述石灰豎爐的爐膛內設有可調節傾角的石灰豎爐擋板，所述石灰豎爐擋板設于所述石灰石粉入料口之下、所述石灰下料口和所述石灰豎爐煙氣入口之上；所述石灰豎爐擋板與所述石灰豎爐的內壁留有間隙，所述石灰豎爐擋板上布置有小孔；所述石灰豎爐擋板由穿過所述石灰豎爐爐壁的轉軸支撐于所述石灰豎爐上；所述高溫熱解爐包括煤粉入料口、碳粉下料口、高溫熱解爐煙氣入口，所述煤粉入料口設于所述高溫熱解爐的上部，所述碳粉下料口和高溫熱解爐煙氣入口設于所述高溫熱解爐的下部；所述高溫熱解爐的爐膛內設有可調節傾角的高溫熱解爐擋板，所述高溫熱解爐擋板設于所述煤粉入料口之下、所述碳粉下料口和所述高溫熱解爐煙氣入口之上；所述高溫熱解爐擋板與所述高溫熱解爐的內壁留有間隙，所述高溫熱解爐擋板上布置有小孔；所述高溫熱解爐擋板由穿過所述高溫熱解爐爐壁的轉軸支撐于所述高溫熱解爐上；所述壓球機包括石灰入口、碳粉入口和下料口，所述石灰入口與所述石灰豎爐的石灰下料口相連，所述碳粉入口與所述高溫熱解爐的碳粉下料口相連；所述氧熱法電石爐包括石灰與碳粉入料口、煙氣出口和出料口，所述石灰與碳粉入料口連通所述壓球機的下料口，所述煙氣出口連通所述石灰豎爐煙氣入口和所述高溫熱解爐煙氣入口；所述氧煤槍的噴槍頭設于所述氧熱法電石爐內，所述氧煤槍自所述氧熱法電石爐的爐頂伸入所述氧熱法電石爐內。上述的系統，所述石灰豎爐的爐膛內從上到下依次設有多個具有所述傾角的石灰豎爐擋板，相鄰所述石灰豎爐擋板的傾角相對所述石灰豎爐的豎直中心線對稱布置；所述高溫熱解爐的爐膛內從上到下依次設有多個具有所述傾角的高溫熱解爐擋板，相鄰所述高溫熱解爐擋板的傾角相對所述高溫熱解爐的豎直中心線對稱布置。上述的系統，所述石灰豎爐擋板和所述高溫熱解爐擋板均與水平面的夾角可調節為30°-60°；所述石灰豎爐擋板和所述高溫熱解爐擋板上的小孔直徑均為10mm-30mm。上述的系統，所述石灰豎爐和所述高溫熱解爐均為方形爐，所述石灰豎爐擋板和所述高溫熱解爐擋板均沿各自傾角的傾斜方向上的長度為各自所在爐的邊長的0.5-0.95倍，相鄰所述石灰豎爐擋板的旋轉軸在所述石灰豎爐的豎直方向的距離為所述石灰豎爐邊長的0.2-1.5倍；相鄰所述高溫熱解爐擋板的旋轉軸在所述高溫熱解爐的豎直方向的距離為所述高溫熱解爐邊長的0.2-1.5倍。上述的系統，所述石灰豎爐擋板和所述高溫熱解爐擋板與各自所在爐的連接處均設有密封裝置；所述石灰豎爐的轉軸和所述高溫熱解爐的轉軸上均設有旋轉驅動桿。上述的系統，所述氧熱法電石爐的煙氣出口通過高溫煙氣管道分別連通所述石灰豎爐煙氣進口和所述高溫熱解爐煙氣進口所述高溫煙氣管道內部設置有水冷煙道。上述的系統，所述氧熱法電石爐的出料口設有雷達料位計或電容料位計；所述石灰豎爐的石灰石粉入料口連有石灰石粉調速給料機，所述高溫熱解爐的煤粉入料口連有煤粉調速給料機。上述的系統，所述氧槍的結構為套筒式水冷噴槍，所述氧煤槍的結構為套筒式水冷噴槍，所述氧煤槍的噴槍頭的材質為銅，所述氧煤槍的套筒內層為煤粉噴吹層，中間層為氧氣噴吹層，最外側為冷卻循環水層；所述氧氣噴吹層的氧氣進口連接有氧氣管道，所述煤粉噴吹層的煤粉進口連接煤粉管道。本實用新型的有益效果在于，本工藝利用石灰石和煤粉生產電石，大幅度降低了原材料的成本。本實用新型利用剛生成的高溫生石灰粉和碳粉進行高溫壓球，降低了球團的粉化率。本實用新型的石灰豎爐與高溫熱解爐兩個豎爐里都可以方便地控制原料在爐內的反應或熱解時間，可以保證原料反應或熱解的程度和效率。此外，還可從熱解煙氣中提取可燃氣或油以產生新的效益。附圖說明圖1為本實用新型實施例的系統結構簡圖；圖2為本實用新型實施例的可調節式熱解爐內部擋板正視圖結構示意圖；以及圖3為圖2中可調節式熱解爐內部擋板的A向結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式進行更加詳細地說明，以便能夠更好地理解本實用新型的方案以及其各個方面的優點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本實用新型的限制。下面將結合附圖1對本實用新型的實施例作進一步的詳細描述。本實施例的高溫壓球的雙豎爐生產電石的系統包括:1、石灰石粉料斗；2、調速給料機；3、排氣口；4、石灰豎爐擋板；5、石灰豎爐；6、水冷煙道；7、壓球機；8、電石爐進料管；9、氧熱法電石爐；10、氧煤槍；11、氧氣管道；12、煤粉管道；13、高溫煙氣管道；14水冷煙道；15、高溫熱解爐；16、高溫熱解爐擋板；17、排氣口；18、調速給料機；19、煤粉料斗。其中，石灰石粉料斗1、煤粉料斗19、調速給料機2和18等可根據實際需要設置或更換為其它裝置。本實用新型中設有兩臺可調節式豎爐，一臺用于石灰石在高溫下反應生成石灰，稱之為石灰豎爐，另一臺用于長焰煤高溫熱解，稱之為高溫熱解爐，兩個豎爐結構類似，功能不同。所述石灰豎爐5包括石灰石粉入料口、石灰下料口、石灰豎爐煙氣入口，所述石灰石粉入料口設于所述石灰豎爐5的上部，所述石灰下料口和石灰豎爐煙氣入口設于所述石灰豎爐5的下部；所述石灰豎爐5的爐膛內設有可調節傾角的石灰豎爐擋板4，所述石灰豎爐擋板4設于所述石灰石粉入料口之下、所述石灰下料口和所述石灰豎爐煙氣入口之上；所述石灰豎爐擋板4與所述石灰豎爐5的內壁留有間隙，所述石灰豎爐擋板4上布置有小孔；所述石灰豎爐擋板4由穿過所述石灰豎爐5爐壁的轉軸41支撐于所述石灰豎爐5上。所述高溫熱解爐15包括煤粉入料口、碳粉下料口、高溫熱解爐煙氣入口，所述煤粉入料口設于所述高溫熱解爐的上部，所述碳粉下料口和高溫熱解爐煙氣入口設于所述高溫熱解爐的下部。所述高溫熱解爐15的爐膛內設有可調節傾角的高溫熱解爐擋板16，所述高溫熱解爐擋板16設于所述煤粉入料口之下、所述碳粉下料口和所述高溫熱解爐煙氣入口之上。所述高溫熱解爐擋板16與所述高溫熱解爐15的內壁留有間隙，所述高溫熱解爐擋板16上布置有小孔。所述高溫熱解爐擋板16由穿過所述高溫熱解爐15爐壁的轉軸支撐于所述高溫熱解爐15上。高溫熱解爐15內的擋板結構與石灰豎爐5中的擋板結構相同。所述壓球機7包括石灰入口、碳粉入口和下料口，所述石灰入口與所述石灰豎爐5的石灰下料口相連，所述碳粉入口與所述高溫熱解爐15的碳粉下料口相連。所述氧熱法電石爐9包括石灰與碳粉入料口、煙氣出口和出料口，所述石灰與碳粉入料口連通所述壓球機7的下料口，所述煙氣出口連通所述石灰豎爐煙氣入口和所述高溫熱解爐煙氣入口。所述氧煤槍10的噴槍頭設于所述氧熱法電石爐9內，所述氧煤槍10自所述氧熱法電石爐9的爐頂伸入所述氧熱法電石爐9內。上述的系統，所述石灰豎爐5的爐膛內從上到下依次設有多個具有所述傾角的石灰豎爐擋板4，相鄰所述石灰豎爐擋板的傾角相對所述石灰豎爐的豎直中心線對稱布置。同樣的，所述高溫熱解爐15的爐膛內從上到下依次設有多個具有所述傾角的高溫熱解爐擋板16，相鄰所述高溫熱解爐擋板16的傾角相對所述高溫熱解爐15的豎直中心線對稱布置。料斗內0-1mm的石灰石粉和0-2mm的煤粉分別通過封閉式調速給料機下到分別下到各自對應的豎爐里面，兩個豎爐對稱布置。調速給料機可設計為螺旋調速給料機，在給料的同時保證豎爐和原料料斗之間的密封。給料機的給料速度根據氧熱法電石爐9內的反應速度控制，反應速度較快，給料速度增加，反之則減少。石灰石粉和煤粉的比例按照1:1控制，后期根據原料成分的變化適當調整。原料在豎爐內通過擋板向下滑動，通過調節各自擋板的角度控制不同下滑的速度和反應時間。石灰石粉和煤粉的下降的速度可分別由石灰豎爐擋板4與高溫熱解爐擋板16的角度控制。擋板角度大，物料下降速度快，在爐內的停留時間短；擋板角度小，物料下降速度慢，在爐內的停留時間長。調節的依據可根據氧熱法電石爐9的出口溫度而定，一般出口溫度在1500℃-1100℃之間。出口溫度高，停留時間短，反之則停留時間長。擋板4或16的設計原則是物料路徑最長原則，同時又要保證對可各自所在豎爐內的煙氣阻力不能太大。根據以上原則，同時根據擋板4或16和原料粉的摩擦系數，對于正方形的豎爐，設計擋板4或16沿其傾角的傾斜方向上的長度為豎爐邊長的0.5-0.95倍，優選為0.75倍左右。相鄰擋板的旋轉軸之間的高度差為熱解爐邊長的0.2-1.5倍，優選為0.5倍左右。擋板4或16與水平面的夾角的調節范圍確定為30°-60°。具體實例的結構與尺寸見圖2和圖3所示(圖中只給出石灰豎爐擋板4的結構示意圖，高溫熱解爐擋板16的結構與石灰豎爐擋板4相同)。圖中的具體結構與尺寸只是示例性說明。當然豎爐還可是別的形狀如圓形。當豎爐是別的形狀時，也是按照物料路徑最長原則及考慮對豎爐內的煙氣阻力不能太大，來設計擋板的結構與布置形式。例如，當擋板4或16與水平面的夾角為36°時，料流的總路程為豎爐高度的2.1倍左右。由于摩擦力和碰撞的影響，物料下落由自由落體運動變成了低速往復下滑運動，與全程為自由下落的情況(未設置擋板)相比，原料粉下落時間是自由下落時間的5-12倍。以上具體參數可根據熱解爐內的風速和原料粉的粒度范圍做適當調整。擋板4與16的材質為耐熱不銹鋼。擋板布置有直徑10mm-30mm的小孔，高溫氣體由豎爐的下方流過小孔及豎爐與擋板4或16之間的間隙向上流動，以保證原料粉和高溫氣體的接觸。如圖2所示，石灰豎爐擋板4具有可使擋板活動的轉軸41以及與豎爐之間的密封裝置。可在擋板4上設加強筋42以保障擋板4的強度與剛度。擋板4的轉動可手工轉動也可機器帶動，在擋板4上可設計有旋轉驅動桿43。當然，高溫熱解爐擋板16也可如此設計。原料粉和豎爐內的高溫氣體逆向流動。石灰石粉在高溫條件下反應生成CaO和CO2，煤粉在高溫下發生熱解反應，生成焦炭和熱解氣。生成的氣體隨高溫煙氣排出，即CO2和高溫煙氣從排氣口3排出后再進入后期處理系統。生成的熱解氣隨高溫煙氣排出后從排氣口17排出后再進入后期處理系統。熱解產生的熱解蒸汽經過冷凝、凈化可得到高品質的油、氣產品。CaO和碳粉按照一定比例進入高溫壓球機7壓球形成球團，球團再進入氧熱法電石爐9反應生成電石。原料粉在從豎爐上部到下部下落的過程中，逐步分級反應，通過調節在豎爐內的停留時間以控制反應程度。豎爐出口處的反應程度可達到95％左右。氧熱法電石爐9的出料口通過設置雷達料位計或電容料位計等設施感應下料情況，防止下料口堵塞。如果發現下料口集料太多，通過控制上部的給料速度來減少下料量，防止堵塞。氧煤槍10的結構為套筒式水冷噴槍，其中，中間噴吹煤粉，外側為氧氣，最外側為冷卻循環水，氧煤槍頭部材質為銅制噴槍頭。在氧熱法電石爐9內，氧煤槍10燃燒提供熱量和反應需要的溫度，碳粉和CaO壓球后反應生成電石。反應完后通過爐出料口間斷性排出。電石通過出料口后再被排到電石鍋內冷卻。所述氧熱法電石爐9的煙氣出口通過高溫煙氣管道13分別連通所述石灰豎爐煙氣進口和所述高溫熱解爐煙氣進口。所述高溫煙氣管道13內部設置有水冷煙道6和14。氧熱法電石爐9產生的高溫煙氣通過高溫煙氣管道13內的水冷煙道6和14分別進入兩個豎爐。可通過調節各自水冷煙道的溫度控制進入豎爐的氣體溫度。本實用新型可以利用石灰石粉和煤粉生產電石，大幅度降低了原材料的成本。本實用新型的石灰豎爐與高溫熱解爐兩個豎爐里都可以方便地控制原料在爐內的反應或熱解時間，可以保證原料反應或熱解的程度和效率。本實用新型利用剛生成的高溫生石灰粉和碳粉進行高溫壓球，降低了球團的粉化率。此外，還可從熱解煙氣中提取可燃氣或油以產生新的效益。實施例石灰石粉首先放入料斗1，通過下部的調速給料機2按照一定比例和速度送入石灰豎爐5。石灰石粉料在豎爐5內沿著石灰豎爐擋板4下滑，同時在高溫煙氣的條件下反應，通過調整擋板的角度控制石灰粉的下降速度和反應時間。石灰石粉在高溫條件下反應生成CaO和CO2，CO2和高溫煙氣從排氣口3排除進入下道工序。生石灰粉通過下料口進入壓球機7參與壓球。煤粉放入料斗19，通過下部的調速給料機18，按照一定比例和速度送入高溫熱解爐15。煤粉粉料在高溫熱解爐15內沿著高溫熱解爐擋板16下滑，同時在高溫煙氣的條件下發生熱解反應。通過調整高溫熱解爐擋板16的角度以控制煤粉的下降速度和反應時間。煤粉在高溫下發生熱解反應生成焦炭和熱解氣。生成的氣體隨高溫煙氣排出從排氣口17排出后進入后期處理系統，反應生成的焦炭進入壓球機7和石灰粉一起壓成球團。球團通過電石爐進料管8進入氧熱法電石爐9。煤粉和氧氣分別通過煤粉管道12和氧氣管道11進入氧煤槍10，通過氧煤槍10進入氧熱法電石爐9，在氧熱法電石爐9內燃燒產生熱量和高溫。在高溫條件下，石灰和碳粉反應生成電石。反應完后，通過出料口間歇排出。反應產生的高溫煙氣從管道13排出后，分別通過水冷煙道6和14進入石灰豎爐5和高溫熱解爐15。通過調節水冷煙道的水量可以在一定范圍內控制其出口煙氣溫度。以下分步驟進行具體說明。首先把石灰石粉放入料斗1。石灰石粒度范圍為0-1mm。經過豎爐高溫反應后生成生石灰粉，生石灰粉成分如下表：表1名稱CaO％MgO％活性度ml活性石灰≥90≤0.7≥300煤粉放入料斗19，煤粉粒度為0-2mm，煤粉的成分如下表：表2組成，％固定碳揮發份灰分S煤粉65～7520～257～100.2～0.3煤粉在豎爐的高溫環境下熱解，生成焦炭和熱解氣，焦炭成分如下表：表3組成，％MadAadVadFCad碳粉0.507.555.0886.87氧熱法電石爐9內氧煤槍10產生的高溫煙氣通過出口管道分別通過兩個水冷煙道6和14進入石灰豎爐5和高溫熱解爐15，為反應提供熱量。電石爐煙氣出口溫度控制在1800℃左右，豎爐煙氣進口溫度控制在1500℃左右，豎爐煙氣出口溫度為800℃左右。高溫熱解爐煙氣進口溫度控制在1200℃左右，出口溫度控制在700℃左右。煤粉在高溫條件下熱解生成人造天然氣，具體成分如表：表4成分H2CH4COCO2O2N2CnHm比例(V％)26271028126焦炭和石灰粉進入壓球機7在高溫條件下壓球，同時排入氧熱法電石爐9內。球團進入氧熱法電石爐9，煤粉和氧氣通過氧煤槍10在氧熱法電石爐9內燃燒提供熱量，控制爐內溫度在2000℃-2200℃之間，電石成分如下表：表5組成CaC2CaOSiO2MgOFe2O3+Al2O3C含量％85.39.52.10.351.451.2其中，表3中的Mad代表空氣干燥基水分；Aad代表干燥基灰分；Vad代表空氣干燥基揮發分；FCad代表空氣干燥基固定碳。由上述實施例可見，本實用新型的技術方案能有效將石灰石粉和煤粉生成電石。最后應說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。當前第1頁1 2 3