本發(fā)明涉及電石生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電石生產(chǎn)線及其系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

電石法乙炔化工興起于早期歐洲，乙炔能夠同多種物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，衍生出幾千種有機(jī)化合物，曾被國際上譽(yù)為“有機(jī)合成工業(yè)之母”。我國“少油、缺氣、煤炭相對豐富”的能源結(jié)構(gòu)，決定了電石仍將在今后的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有不可替代的重要作用。近年來，我國電石行業(yè)發(fā)展速度較快，電石產(chǎn)量已由2005年的890萬噸/年，增加至2015年的2584萬噸/年。

電石是一種重要的化工原料，現(xiàn)有電石生產(chǎn)是指在隔絕空氣和高溫條件下將蘭炭或焦炭與石灰加熱，發(fā)生高溫還原反應(yīng)，最終獲得成品電石的加工過程。當(dāng)前電石生產(chǎn)工藝的高電耗、高污染、高成本等問題已經(jīng)開始嚴(yán)重地制約其可持續(xù)發(fā)展；其具體問題有：

(1)原料適應(yīng)性差。對原料粒度要求較高，必須使用5mm-30mm的塊狀原料。

(2)原料成本高。須使用固定碳高于82％的優(yōu)質(zhì)塊狀蘭炭或焦炭。

(3)生產(chǎn)能耗高。塊狀的碳素原料和石灰的傳質(zhì)和傳熱效率低，反應(yīng)速率較低。同時(shí)，原料蘭炭的生產(chǎn)單元和電石冶煉單元是獨(dú)立的，導(dǎo)致高溫(600-900℃)蘭炭的顯熱被浪費(fèi)；而電石爐內(nèi)溫度一般需達(dá)到2200℃以上生產(chǎn)電石，生產(chǎn)每噸電石耗電3150kwh以上。

(4)污染嚴(yán)重。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的粉塵污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供電石生產(chǎn)線及其系統(tǒng)和方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的生產(chǎn)電石的原料適應(yīng)性差、原料成本高、生產(chǎn)能耗高和污染嚴(yán)重的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的電石生產(chǎn)線，包括：

原料處理單元，用于處理原材料，并將原材料加工成第一次中間產(chǎn)品；

預(yù)熱爐單元，用于接收所述原料處理單元輸送的第一次中間產(chǎn)品，并將所述第一次中間產(chǎn)品處理為具有高溫的第二次中間產(chǎn)品；

熱送單元和電石爐單元；所述熱送單元用于接收所述預(yù)熱爐單元輸送的第二次中間產(chǎn)品，并將具有高溫的所述第二次中間產(chǎn)品輸送至所述電石爐單元；所述電石爐單元用于接收具有高溫的所述第二次中間產(chǎn)品，并將所述第二次中間產(chǎn)品煉制為電石。

進(jìn)一步地，所述原料處理單元包括破碎裝置、混合裝置和成型裝置；所述原材料包括原料煤和生石灰；

所述破碎裝置用于將所述原料煤破碎至符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的原料煤顆粒，以及用于將所述生石灰破碎至符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的生石灰顆粒；

所述混合裝置用于按照預(yù)設(shè)比例混合原料煤顆粒和生石灰顆粒，并形成混勻原料；

所述成型裝置用于將所述混勻原料造塊成型，并形成所述第一次中間產(chǎn)品。

進(jìn)一步地，所述破碎裝置包括破碎機(jī)和磨礦機(jī)；

所述破碎機(jī)用于將所述原料煤破碎至符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的原料煤大顆粒，以及用于將所述生石灰破碎至符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的生石灰大顆粒；

所述磨礦機(jī)用于將所述原料煤大顆粒破碎為所述原料煤顆粒，以及用于將所述生石灰大顆粒破碎為所述生石灰顆粒。

進(jìn)一步地，所述混合裝置包括混合機(jī)和緩沖倉；所述混合機(jī)用于按照預(yù)設(shè)比例混合原料煤顆粒和生石灰顆粒，以形成混勻原料，并輸送至所述緩沖倉存儲。

進(jìn)一步地，所述緩沖倉通過螺旋給料機(jī)將混勻原料輸送至螺旋加熱輸送機(jī)，所述螺旋加熱輸送機(jī)用于加熱混勻原料并將混勻原料輸送至所述成型裝置。

進(jìn)一步地，所述預(yù)熱爐單元包括壓球機(jī)和預(yù)熱爐；

所述壓球機(jī)用于接收所述原料處理單元輸送的第一次中間產(chǎn)品，并壓制所述第一次中間產(chǎn)品以形成球團(tuán)；

所述預(yù)熱爐用于接收所述壓球機(jī)輸送的球團(tuán)，并將所述球團(tuán)熱解，以處理為熱態(tài)活性球團(tuán)；所述熱態(tài)活性球團(tuán)為具有高溫的第二次中間產(chǎn)品。

進(jìn)一步地，所述熱送單元包括輸送軌道和輸送罐車；所述輸送罐車用于接收所述預(yù)熱爐單元輸送的第二次中間產(chǎn)品，并將具有高溫的所述第二次中間產(chǎn)品沿所述輸送軌道輸送至所述電石爐單元。

進(jìn)一步地，所述熱送單元還包括起吊裝置；

所述輸送軌道包括第一輸送軌道和第二輸送軌道，所述輸送罐車包括第一輸送罐車和第二輸送罐車；所述第一輸送罐車的料罐用于接收所述預(yù)熱爐單元輸送的第二次中間產(chǎn)品，并將具有高溫的所述第二次中間產(chǎn)品沿所述第一輸送軌道送至吊裝區(qū)；所述起吊裝置用于將位于所述吊裝區(qū)的所述第一輸送罐車的料罐吊裝至所述第二輸送罐車上；所述第二輸送罐車用于將所述料罐沿所述第二輸送軌道輸送至所述電石爐單元。

本發(fā)明提供的電石生產(chǎn)系統(tǒng)包括冷卻單元和電石生產(chǎn)線；所述冷卻單元用于接收所述電石爐單元輸送的電石，并使所述電石冷卻。

本發(fā)明提供的電石生產(chǎn)方法，應(yīng)用于所述的電石生產(chǎn)線，包括如下步驟：

原料處理單元處理原材料并將原材料加工成第一次中間產(chǎn)品；

預(yù)熱爐單元處理第一次中間產(chǎn)品，并將第一次中間產(chǎn)品處理為具有高溫的第二次中間產(chǎn)品；

熱送單元將具有高溫的所述第二次中間產(chǎn)品輸送至電石爐單元；

電石爐單元將所述第二次中間產(chǎn)品煉制為電石。

本發(fā)明提供的電石生產(chǎn)線及其系統(tǒng)和方法，包括原料處理單元、預(yù)熱爐單元、熱送單元和電石爐單元；以使預(yù)熱爐單元處理好的具有高溫的蘭炭或熱態(tài)活性球團(tuán)等第二次中間產(chǎn)品，通過熱送單元輸送至電石爐單元進(jìn)行煉制；創(chuàng)造性地將預(yù)熱爐單元的煤炭熱解工藝與電石爐單元的電石生產(chǎn)工藝相耦合，以在電石生產(chǎn)過程中充分利用第二次中間產(chǎn)品的顯熱，以使顯熱替代部分電能，降低了傳統(tǒng)生產(chǎn)電石的電耗，節(jié)約能源；還降低了對原材料的要求，以使原材料的適應(yīng)性廣，價(jià)格低廉，生產(chǎn)過程中不需焦炭、半焦、無煙煤等優(yōu)質(zhì)資源作為原料，只需使用廉價(jià)的中低階、粉狀煤炭資源，從源頭上解決了電石生產(chǎn)過程中粉塵污染嚴(yán)重的問題。同時(shí)由于粉料的使用，也使得物料之間傳熱、傳質(zhì)速率加快，反應(yīng)速度加快，從而減少爐體散熱、電器熱損等消耗的電能。此外，預(yù)熱爐單元中原煤與石灰混料球團(tuán)(即第一次中間產(chǎn)品)通過熱解處理時(shí)，能夠大量脫除煤中硫和汞等有害元素，進(jìn)一步減少了電石生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染。與現(xiàn)有電石生產(chǎn)工藝相比，本申請的電石生產(chǎn)線及其系統(tǒng)和方法具有原料適應(yīng)性廣、電石生產(chǎn)電耗少、污染低、能源轉(zhuǎn)換效率高、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的電石生產(chǎn)線的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的電石生產(chǎn)線的流程簡圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的電石生產(chǎn)線的預(yù)熱爐單元的流程簡圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的電石生產(chǎn)系統(tǒng)的流程簡圖。

圖標(biāo)：1-原料處理單元；11-破碎裝置；12-混合裝置；13-成型裝置；2-預(yù)熱爐單元；21-裝料區(qū)；22-預(yù)熱一區(qū)；23-預(yù)熱二區(qū)；24-反應(yīng)一區(qū)；25-反應(yīng)六區(qū)；26-出料區(qū)；3-熱送單元；31-輸送軌道；311-第一輸送軌道；312-第二輸送軌道；32-輸送罐車；321-第一輸送罐車；322-第二輸送罐車；33-起吊裝置；34-料罐；4-電石爐單元；5-冷卻單元。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實(shí)施例一

參見圖1-圖3所示，本實(shí)施例提供了一種電石生產(chǎn)線；圖1為本實(shí)施例提供的電石生產(chǎn)線的流程示意圖；圖2為本實(shí)施例提供的電石生產(chǎn)線的流程簡圖；圖3為本實(shí)施例提供的電石生產(chǎn)線的預(yù)熱爐單元的流程簡圖。為了更加清楚的了解電石生產(chǎn)線，圖1中標(biāo)注的a、b為原料處理單元的原材料，例如a表示原料煤，b表示生石灰；c為預(yù)熱爐單元熱解過程中釋放的油氣等氣體；d為電石爐單元煉制電石過程中釋放的尾氣，e為電石爐單元煉制生產(chǎn)的電石。

參見圖1-圖3所示，本實(shí)施例提供的電石生產(chǎn)線，包括：

原料處理單元1，用于處理原材料，并將原材料加工成第一次中間產(chǎn)品；優(yōu)選地，原材料為原料煤與生石灰。進(jìn)一步地，原料煤例如可以為低階粉狀原煤。第一次中間產(chǎn)品例如可以為原料煤與生石灰依次經(jīng)過破碎、磨礦、混合成型的混合球團(tuán)。通過原料處理單元1，以將原材料處理為滿足預(yù)熱爐單元2熱解的要求產(chǎn)品。

預(yù)熱爐單元2，用于接收原料處理單元1輸送的第一次中間產(chǎn)品，并將第一次中間產(chǎn)品處理為具有高溫的第二次中間產(chǎn)品；第二次中間產(chǎn)品例如可以為經(jīng)過壓球、篩分的料球，并經(jīng)過熱解的具有高溫的熱態(tài)活性球團(tuán)。熱態(tài)活性球團(tuán)的剩余溫度例如為600℃-900℃左右。

熱送單元3和電石爐單元4；熱送單元3用于接收預(yù)熱爐單元2輸送的第二次中間產(chǎn)品，并將具有高溫的第二次中間產(chǎn)品輸送至電石爐單元4；電石爐單元4用于接收具有高溫的第二次中間產(chǎn)品，并將第二次中間產(chǎn)品煉制為電石。

本實(shí)施例中所述電石生產(chǎn)線，包括原料處理單元1、預(yù)熱爐單元2、熱送單元3和電石爐單元4；以使預(yù)熱爐單元2處理好的具有高溫的蘭炭或熱態(tài)活性球團(tuán)等第二次中間產(chǎn)品，通過熱送單元3輸送至電石爐單元4進(jìn)行煉制；創(chuàng)造性地將預(yù)熱爐單元2的煤炭熱解工藝與電石爐單元4的電石生產(chǎn)工藝相耦合，以在電石生產(chǎn)過程中充分利用第二次中間產(chǎn)品的顯熱，以使顯熱替代部分電能，降低了傳統(tǒng)生產(chǎn)電石的電耗，節(jié)約能源；還降低了對原材料的要求，以使原材料的適應(yīng)性廣，價(jià)格低廉，生產(chǎn)過程中不需焦炭、半焦、無煙煤等優(yōu)質(zhì)資源作為原料，只需使用廉價(jià)的中低階、粉狀煤炭資源，從源頭上解決了電石生產(chǎn)過程中粉塵污染嚴(yán)重的問題。同時(shí)由于粉料的使用，也使得物料之間傳熱、傳質(zhì)速率加快，反應(yīng)速度加快，從而減少爐體散熱、電器熱損等消耗的電能。此外，預(yù)熱爐單元2中原煤與石灰混料球團(tuán)(即第一次中間產(chǎn)品)通過熱解處理時(shí)，能夠大量脫除煤中硫和汞等有害元素，進(jìn)一步減少了電石生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染。與現(xiàn)有電石生產(chǎn)工藝相比，本申請的電石生產(chǎn)線具有原料適應(yīng)性廣、電石生產(chǎn)電耗少、污染低、能源轉(zhuǎn)換效率高、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。

本實(shí)施例的可選方案中，原料處理單元1包括破碎裝置11、混合裝置12和成型裝置13；原材料包括原料煤和生石灰。

破碎裝置11用于將原料煤破碎至符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的原料煤顆粒，以及用于將生石灰破碎至符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的生石灰顆粒；原料煤顆粒的粒度、生石灰顆粒的粒度的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)例如可以分別為0-100目。

混合裝置12用于按照預(yù)設(shè)比例混合原料煤顆粒和生石灰顆粒，并形成混勻原料；原料煤顆粒和生石灰顆粒的比例例如為1：1.3-1.6。

成型裝置13用于將混勻原料造塊成型，并形成第一次中間產(chǎn)品。第一次中間產(chǎn)品例如可以為40mm×29mm×20mm、50mm×30mm×30mm等混合球團(tuán)。

可選地，破碎裝置11包括破碎機(jī)和磨礦機(jī)。

破碎機(jī)用于將原料煤破碎至符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的原料煤大顆粒，以及用于將生石灰破碎至符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的生石灰大顆粒；優(yōu)選地，原料煤大顆粒的粒度、生石灰大顆粒的粒度的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)例如可以分別為0-3mm。

磨礦機(jī)用于將原料煤大顆粒破碎為原料煤顆粒，以及用于將生石灰大顆粒破碎為生石灰顆粒。通過破碎機(jī)以分別將原料煤、生石灰破碎為大顆粒，進(jìn)而通過磨礦機(jī)繼續(xù)破碎為符合標(biāo)準(zhǔn)的原料煤顆粒和生石灰顆粒。

可選地，混合裝置12包括混合機(jī)和緩沖倉；混合機(jī)用于按照預(yù)設(shè)比例混合原料煤顆粒和生石灰顆粒，以形成混勻原料，并輸送至緩沖倉存儲。

可選地，緩沖倉通過螺旋給料機(jī)將混勻原料定量輸送至螺旋加熱輸送機(jī)，螺旋加熱輸送機(jī)用于加熱混勻原料并將混勻原料輸送至成型裝置13。優(yōu)選地，螺旋加熱輸送機(jī)將混勻原料加熱至80-120℃后送入成型裝置13。

本實(shí)施例的可選方案中，預(yù)熱爐單元2包括壓球機(jī)和預(yù)熱爐。

壓球機(jī)用于接收原料處理單元1輸送的第一次中間產(chǎn)品，并壓制第一次中間產(chǎn)品以形成球團(tuán)。

預(yù)熱爐用于接收壓球機(jī)輸送的球團(tuán)，并將球團(tuán)熱解，以處理為熱態(tài)活性球團(tuán)；熱態(tài)活性球團(tuán)為具有高溫的第二次中間產(chǎn)品。

具體而言，從原料處理單元1輸送來的混合球團(tuán)等第一次中間產(chǎn)品，經(jīng)壓球機(jī)壓制成球團(tuán)，并經(jīng)過篩分，令合格的球團(tuán)進(jìn)入預(yù)熱爐裝料口上部的多格料倉，通過設(shè)在每格料倉卸下料口的給料機(jī)裝置，向預(yù)熱爐內(nèi)供料，根據(jù)爐底轉(zhuǎn)動(dòng)速度自動(dòng)控制料的流量，滿足連續(xù)布料的要求；優(yōu)選地，球團(tuán)在預(yù)熱爐上鋪100-200mm厚。

預(yù)熱爐的爐底勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，載著布在爐底上的球團(tuán)依次經(jīng)過各個(gè)區(qū)段。通過調(diào)節(jié)爐底轉(zhuǎn)動(dòng)速度，可以改變球團(tuán)在爐內(nèi)升溫?zé)峤獾臅r(shí)間。球團(tuán)在爐內(nèi)的升溫?zé)峤鈺r(shí)間一般為1-2小時(shí)。

優(yōu)選地，預(yù)熱爐的熱解裝置為圓環(huán)型爐膛；圓環(huán)型爐膛劃分為裝料區(qū)21、預(yù)熱一區(qū)22、預(yù)熱二區(qū)23、反應(yīng)一區(qū)24至反應(yīng)六區(qū)25和出料區(qū)26。球團(tuán)隨預(yù)熱爐移動(dòng)，經(jīng)歷上述各區(qū)后完成熱解過程，放出干餾煤氣等油氣送往油氣收集區(qū)進(jìn)行油氣分離，剩余的溫度為600-900℃左右熱態(tài)活性球團(tuán)的第二次中間產(chǎn)品熱送至電石爐單元4進(jìn)行冶煉。

本實(shí)施例的可選方案中，熱送單元3包括輸送軌道31和輸送罐車32；輸送罐車32用于接收預(yù)熱爐單元2輸送的第二次中間產(chǎn)品，并將具有高溫的第二次中間產(chǎn)品沿輸送軌道31輸送至電石爐單元4。通過輸送軌道31和輸送罐車32，以便于從預(yù)熱爐單元2熱送第二次中間產(chǎn)品至電石爐單元4。

可選地，熱送單元3還包括起吊裝置33。起吊裝置33例如可以為起重機(jī)、吊車等。

輸送軌道31包括第一輸送軌道311和第二輸送軌道312，輸送罐車32包括第一輸送罐車321和第二輸送罐車322；第一輸送罐車321的料罐34用于接收預(yù)熱爐單元2輸送的第二次中間產(chǎn)品，并將具有高溫的第二次中間產(chǎn)品沿第一輸送軌道311送至吊裝區(qū)；起吊裝置33用于將位于吊裝區(qū)的第一輸送罐車321的料罐34吊裝至第二輸送罐車322上；第二輸送罐車322用于將料罐34沿第二輸送軌道312輸送至電石爐單元4進(jìn)行煉制。

其中，第一輸送罐車321和第二輸送罐車322能夠設(shè)置一個(gè)或者多個(gè)料罐34；優(yōu)選地，第一輸送罐車321能夠設(shè)置兩個(gè)料罐34，第二輸送罐車322能夠設(shè)置一個(gè)料罐34。

例如，熱送單元3的預(yù)熱爐與電石爐單元4的電石爐處于相對標(biāo)高的低平臺與高平臺；第一輸送軌道311用于設(shè)置在低平臺上，運(yùn)行在第一輸送軌道311的第一輸送罐車321為雙料罐車，即第一輸送罐車321能夠設(shè)置兩個(gè)料罐34；第二輸送軌道312用于設(shè)置在高平臺上，運(yùn)行在第二輸送軌道312的第二輸送罐車322為單料罐車，即第二輸送罐車322能夠設(shè)置一個(gè)料罐34。料罐34通過起重機(jī)、吊車等起吊裝置33在第一輸送罐車321、第二輸送罐車322之間交替放置，也即料罐34在兩層平臺上交替運(yùn)行。

由預(yù)熱爐單元2加熱的高溫活性球團(tuán)(即第二次中間產(chǎn)品)，經(jīng)預(yù)熱爐的出料口及卸料管，進(jìn)入低平臺的第一輸送軌道311上的第一輸送罐車321的料罐34內(nèi)，料滿后停止給料，并關(guān)閉預(yù)熱爐的進(jìn)料閥。第一輸送罐車321自動(dòng)運(yùn)行至吊裝區(qū)，橋式起重機(jī)等起吊裝置33將料罐34，轉(zhuǎn)載至高平臺的第二輸送軌道312上的第二輸送罐車322，接受料罐34的第二輸送罐車322自動(dòng)運(yùn)行至電石爐加料口上方，料罐34出料口與電石爐加料口自動(dòng)對準(zhǔn)，打開料罐34卸料閥開始卸料。料卸完后，反向執(zhí)行以上步驟，將空料罐34送至低平臺的第一輸送軌道311上的第一輸送罐車321。

在以上步驟中，料罐34被吊起后，還剩一個(gè)空儲罐的低平面上的第一輸送罐車321同時(shí)運(yùn)行，至預(yù)熱爐出料口加料，并運(yùn)行至起吊點(diǎn)，等待接受已給電石爐卸完料的空罐。

全程開關(guān)及動(dòng)作經(jīng)由DCS系統(tǒng)進(jìn)行控制，與前后設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制，自動(dòng)化程度高；高溫活性球團(tuán)與料罐之間相對靜止，物料粉化率小于1％；采用高性能保溫材料，輸送過程溫度降低不超過50℃。

可選地，為高溫活性球團(tuán)(即第二次中間產(chǎn)品)的爐料進(jìn)入密閉電石爐，電源由變壓器經(jīng)三相電極將電流導(dǎo)入爐內(nèi)，電極通過與爐料間產(chǎn)生電弧發(fā)熱傳向裝滿爐料的爐膛，通過電弧熱和電阻熱，加熱活性球團(tuán)、并還原、融化成電石。在反應(yīng)過程中，電極在爐內(nèi)穩(wěn)穩(wěn)地插在爐料中，氣體從整個(gè)料面均勻地逸出。電弧自始至終不外露，爐料隨料面的下降加入爐內(nèi)，使?fàn)t內(nèi)料面保持一定的高度，電極周圍呈現(xiàn)平錐體形狀。

冶煉好的電石，每隔30-40分鐘從爐口出爐一次，熔融電石流入牽引小車上的電石鍋內(nèi)，由卷揚(yáng)機(jī)將小車?yán)嚼鋮s廠房進(jìn)行冷卻。

根據(jù)工業(yè)和信息部公告《電石行業(yè)準(zhǔn)入條件(2014年修訂)》要求，新建或改擴(kuò)建電石生產(chǎn)線必須采用先進(jìn)的密閉電石爐，單臺爐容量不小于40000千伏安，建設(shè)總?cè)萘?一次性建成)要大于150000千伏安，電石行業(yè)大型化、密閉化、環(huán)保節(jié)能發(fā)展有著重要意義，而節(jié)能降耗，則是當(dāng)務(wù)之急、重中之重。

本實(shí)施例的電石生產(chǎn)線，通過將預(yù)熱爐熱解后的600-900℃高溫固體物料直接熱送進(jìn)料至密閉電石爐，充分利用物料的顯熱降低生產(chǎn)能耗，以降低現(xiàn)有電石生產(chǎn)的能耗，從而降低了電石的生產(chǎn)成本。該電石生產(chǎn)線集成了蓄熱式燃燒、輻射管加熱、預(yù)熱爐高溫?zé)峤?、高溫?zé)崴瓦M(jìn)料等先進(jìn)技術(shù)，顛覆性的使用粉狀原煤和生石灰為生產(chǎn)原料制備電石。

所述電石生產(chǎn)線具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)創(chuàng)造性地將煤炭熱解工藝與電石生產(chǎn)工藝相耦合。原料適應(yīng)性廣，價(jià)格低廉，生產(chǎn)過程中不需焦炭、半焦、無煙煤等優(yōu)質(zhì)資源作為原料，只需使用廉價(jià)的中低階、粉狀煤炭資源，噸電石原料成本降低300-500元；

(2)工藝能耗低、熱效率高。采用蓄熱式燃燒技術(shù)、輻射管加熱技術(shù)、預(yù)熱爐高溫?zé)峤饧夹g(shù)、高溫?zé)崴瓦M(jìn)料技術(shù)，電石生產(chǎn)過程中充分利用了產(chǎn)物的顯熱，降低了工藝電耗600-700度/噸，整體工藝熱效率高；

(3)環(huán)境友好。該工藝實(shí)現(xiàn)了粉狀原料的全利用，從源頭上解決了電石生產(chǎn)過程中粉塵污染嚴(yán)重的問題。同時(shí)原煤與石灰混料球團(tuán)通過熱解處理時(shí)，能夠大量脫除煤中硫和汞等有害元素，生產(chǎn)過程中氮氧化物、硫氧化物、PM2.5等大氣污染物的排放量比傳統(tǒng)工藝下降80％以上；

(4)經(jīng)濟(jì)性好。采用低價(jià)粉煤作原料，熱解過程中能副產(chǎn)大量的焦油和焦?fàn)t煤氣，極大提高了整體工藝的經(jīng)濟(jì)性，噸電石收益提高500-700元；

(5)電石爐單元產(chǎn)生的電石爐尾氣可用于變壓吸附PSA提取一氧化碳、進(jìn)而用于制備醋酸，變廢為寶，環(huán)境友好，生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

實(shí)施例二

實(shí)施例二提供了一種電石生產(chǎn)系統(tǒng)，該實(shí)施例包括實(shí)施例一所述的電石生產(chǎn)線，實(shí)施例一所公開的電石生產(chǎn)線的技術(shù)特征也適用于該實(shí)施例，實(shí)施例一已公開的電石生產(chǎn)線的技術(shù)特征不再重復(fù)描述。

圖4為本實(shí)施例提供的電石生產(chǎn)系統(tǒng)的流程簡圖。

參見圖4所示，本實(shí)施例提供的電石生產(chǎn)系統(tǒng)，包括冷卻單元5和電石生產(chǎn)線；所述冷卻單元5用于接收所述電石爐單元4輸送的電石，并使所述電石冷卻。冷卻單元例如可以為冷卻廠房、冷卻裝置等。

本實(shí)施例中所述電石生產(chǎn)系統(tǒng)具有實(shí)施例一所述電石生產(chǎn)線的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)施例一所公開的所述電石生產(chǎn)線的優(yōu)點(diǎn)在此不再重復(fù)描述。

實(shí)施例三

實(shí)施例三提供了一種電石生產(chǎn)方法，該實(shí)施例所述的電石生產(chǎn)方法應(yīng)用于實(shí)施例一所述的電石生產(chǎn)線，實(shí)施例一所公開的電石生產(chǎn)線的技術(shù)特征也適用于該實(shí)施例，實(shí)施例一已公開的電石生產(chǎn)線的技術(shù)特征不再重復(fù)描述。

本實(shí)施例提供的電石生產(chǎn)方法，應(yīng)用于電石生產(chǎn)線，包括如下步驟：

原料處理單元處理原材料并將原材料加工成第一次中間產(chǎn)品；

預(yù)熱爐單元處理第一次中間產(chǎn)品，并將第一次中間產(chǎn)品處理為具有高溫的第二次中間產(chǎn)品；

熱送單元將具有高溫的所述第二次中間產(chǎn)品輸送至電石爐單元；

電石爐單元將所述第二次中間產(chǎn)品煉制為電石。

本實(shí)施例中所述電石生產(chǎn)方法，將預(yù)熱爐單元處理好的具有高溫的蘭炭或熱態(tài)活性球團(tuán)等第二次中間產(chǎn)品，通過熱送單元輸送至電石爐單元進(jìn)行煉制；創(chuàng)造性地將預(yù)熱爐單元的煤炭熱解工藝與電石爐單元的電石生產(chǎn)工藝相耦合，以在電石生產(chǎn)過程中充分利用第二次中間產(chǎn)品的顯熱，以使顯熱替代部分電能，降低了傳統(tǒng)生產(chǎn)電石的電耗，節(jié)約能源；還降低了對原材料的要求，以使原材料的適應(yīng)性廣，價(jià)格低廉，生產(chǎn)過程中不需焦炭、半焦、無煙煤等優(yōu)質(zhì)資源作為原料，只需使用廉價(jià)的中低階、粉狀煤炭資源，從源頭上解決了電石生產(chǎn)過程中粉塵污染嚴(yán)重的問題。同時(shí)由于粉料的使用，也使得物料之間傳熱、傳質(zhì)速率加快，反應(yīng)速度加快，從而減少爐體散熱、電器熱損等消耗的電能。此外，預(yù)熱爐單元中原煤與石灰混料球團(tuán)(即第一次中間產(chǎn)品)通過熱解處理時(shí)，能夠大量脫除煤中硫和汞等有害元素，進(jìn)一步減少了電石生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染。與現(xiàn)有電石生產(chǎn)工藝相比，本申請的電石生產(chǎn)方法具有原料適應(yīng)性廣、電石生產(chǎn)電耗少、污染低、能源轉(zhuǎn)換效率高、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。