一种风淬冷却破碎熔融电石的装置及方法

专利2025-04-23  15


本发明涉及熔融电石处理,尤其涉及一种风淬冷却破碎熔融电石的装置及方法。


背景技术:

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。

2、工业上一般使用电炉熔炼法生产电石,现有的电石生产企业生产的工序为:自换热炉出炉的温度高达1800℃~2200℃的熔融态电石流入到耐高温的电石埚,熔融态电石在电石埚内经牵引装置引进冷却车间进行自然冷却降温,经数小时电石凝固后,用桥式吊车将电石吊出,放在铸铁地面上冷却,冷却到适度后经破碎机破碎至一定粒度的电石小块,破碎后的电石颗粒进入料仓装置中收集。

3、整个电石生产过程耗时长、效率低,在自然冷却过程中,要放出大量的热能,而且这部分余热未经利用直接散失到环境中,不仅造成能量的大量流失,而且恶化了生产车间的作业环境;后续的破碎工艺则增加了额外的人力、物力、财力,经济性差,且破碎过程中产生的大量粉尘对工人的人身健康造成极大影响。

4、对于熔融电石的破碎,目前主要采用机械破碎的方法。然而,机械破碎的方法存在一些问题,如破碎效率低、能耗高等。因此,需要开发一种新的破碎方法,以提高破碎效率和降低能耗。

5、现有技术公开了一种熔融电石一次冷却粒化成型系统,该系统包括高温电石液储罐余热回收装置以及位于高温电石液储罐下部的热量收集器,在热量收集器内安装有滚筒机构的熔融电石造粒装置、辐射回收模块和冷却模块;经过熔融电石造粒装置得到的表层固化、心部熔融的电石小块,经传送装置分别经过辐射回收模块和冷却模块进行冷却降温和热量回收,最终得到可以直接运输和存储的小块化电石成品,电石余热则通过余热回收装置进行回收利用。

6、虽然该技术能够实现电石的快速冷却、成型以及余热的回收利用,然而,在实际应用中,系统涉及多个高温处理环节,需要大量的能源来维持系统运行。如果不能有效地回收和利用余热,可能会使得整体能耗较高。并且系统涉及到多个复杂模块和装置,如滚筒机构、辐射回收模块、冷却模块等,这些都需要定期进行维护和检修。因此,相比于传统方法,其维护成本可能会较高。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本发明提出了一种风淬冷却破碎熔融电石的装置及方法,采用风淬冷却方式对熔融电石进行同时冷却和破碎,熔融电石从电石炉中流出后通过进料装置被运输到造粒风洞中,在风洞中进行冷却和风吹破碎,破碎后经粒仓收集,避免了水淬冷却的缺点,同时简化了冷却装置,免去了破碎工艺。

2、在一些实施方式中,采用如下技术方案:

3、一种风淬冷却破碎熔融电石的装置,包括:依次连通的进料模块、风淬冷却模块和电石颗粒收集模块,所述进料模块还与电石炉连通,所述风淬冷却模块还与变风量控制模块连接,用于控制进入风淬冷却模块的风量和风速;

4、其中,所述风淬冷却模块包括:密闭的造粒风洞,所述造粒风洞上设有分别与造粒风机和冷却风机连通的入口、与进料模块连通的进料口、排气口以及与电石颗粒收集模块连通的出料口。

5、作为进一步地方案,所述进料模块包括顶端开口的容器和容器包盖,容器壁由内而外依次设有工作层、耐高温层和保温层;容器包盖上设有入料口,电石炉内的电石自入料口进入容器;容器底部设有与风淬冷却模块连通的排料口,所述排料口位置设置控制阀,用于控制排料的流量。

6、所述控制阀与控制操作杆连接,所述控制操作杆用于控制控制阀的开度,所述控制操作杆伸出容器包盖。

7、作为进一步地方案,所述容器内部还设有挡渣墙,所述挡渣墙分别设置在容器包盖底部靠近入料口的位置以及容器底部靠近排料口的位置。

8、所述挡渣墙包括:

9、平面墙体,以及设置在平面墙体两侧并与平面墙体呈设定角度的斜面墙体;

10、所述平面墙体和斜面墙体底部均设有流料孔,所述流料孔的入料端低于出料端;所述挡渣墙的开口朝向入料口方向。

11、作为进一步地方案,所述容器底部还设有缓冲腔,所述缓冲腔一部分嵌入容器内壁,一部分凸出容器底部;所述缓冲腔内依次填充第一防静电高温缓冲层、第一粘合层、耐高温层、第二粘合层和第二防静电高温缓冲层。

12、作为进一步地方案,所述造粒风洞内靠近造粒风机出风口位置的上方设置导流板,所述导流板向远离出风口的方向倾斜设置;导流板与造粒风洞顶板之间的夹角不大于20°。

13、所述造粒风机出风口连接进风管道,进风管道的端部均匀布设有螺旋喷嘴,所述螺旋喷嘴包括锥形螺旋芯,所述锥形螺旋芯上设有螺旋喷槽;所述螺旋喷嘴能够喷出呈分层锥形界面流向的、相互交错的风。

14、作为进一步地方案,所述变风量控制模块为变频器,所述变频器与造粒风机连接,用于调节造粒风机的转速,进而调节螺旋喷槽喷出气体的风量和风速。

15、在另一些实施方式中,采用如下技术方案:

16、一种风淬冷却破碎熔融电石的方法,包括:

17、电石炉内的熔融电石被输送至风淬冷却模块的造粒风洞中,通过造粒风机向造粒风洞中送入设定风量和风速的风,通过送风使得熔融电石破碎并形成电石颗粒,同时,通过冷却风机向造粒风洞中送入冷却风,以对高温熔融电石进行同步冷却。

18、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

19、(1)本发明利用风淬冷却技术实现冷却过程中电石的直接破碎,从而减少破碎工艺的需求,提高电石的利用率,并降低能耗、避免粉尘污染和粉料损失,同时缩短冷却时间。这种装置能够提高生产效率和产品质量,降低生产成本和对环境的影响。

20、(2)本发明的进料装置中设置有出料控制阀,即可控制进入到造粒风洞中电石的总流量,有助于控制电石量。

21、(3)本发明通过变风量控制模块调节喷嘴的流量和风速,能够更精确地控制冷却过程,进一步提高了生产效率和产品质量;可以根据实际生产需要进行优化和改进,例如通过调整喷嘴的风量和风速、改进加料方式等,进一步提高冷却和破碎效果。

22、(4)本发明风淬冷却技术不仅适用于熔融电石的冷却,还可以应用于其他需要风淬冷却的工业领域。该技术可以根据生产需求进行规模扩展,适应不同规模的生产需求。产生的废气可以用于其他生产流程,实现了资源的循环利用。

23、本发明的其他特征和附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本方面的实践了解到。



技术特征:

1.一种风淬冷却破碎熔融电石的装置,其特征在于,包括:依次连通的进料模块、风淬冷却模块和电石颗粒收集模块,所述进料模块还与电石炉连通,所述风淬冷却模块还与变风量控制模块连接,用于控制进入风淬冷却模块的风量和风速;

2.如权利要求1所述的一种风淬冷却破碎熔融电石的装置,其特征在于,所述进料模块包括顶端开口的容器和容器包盖,容器壁由内而外依次设有工作层、耐高温层和保温层;容器包盖上设有入料口,电石炉内的电石自入料口进入容器;容器底部设有与风淬冷却模块连通的排料口,所述排料口位置设置控制阀,用于控制排料的流量。

3.如权利要求2所述的一种风淬冷却破碎熔融电石的装置,其特征在于,所述控制阀与控制操作杆连接,所述控制操作杆用于控制控制阀的开度,所述控制操作杆伸出容器包盖。

4.如权利要求2所述的一种风淬冷却破碎熔融电石的装置,其特征在于,所述容器内部还设有挡渣墙,所述挡渣墙分别设置在容器包盖底部靠近入料口的位置以及容器底部靠近排料口的位置。

5.如权利要求4所述的一种风淬冷却破碎熔融电石的装置,其特征在于,所述挡渣墙包括:

6.如权利要求2所述的一种风淬冷却破碎熔融电石的装置,其特征在于,所述容器底部还设有缓冲腔,所述缓冲腔一部分嵌入容器内壁,一部分凸出容器底部;所述缓冲腔内依次填充第一防静电高温缓冲层、第一粘合层、耐高温层、第二粘合层和第二防静电高温缓冲层。

7.如权利要求2所述的一种风淬冷却破碎熔融电石的装置,其特征在于,所述造粒风洞内靠近造粒风机出风口位置的上方设置导流板,所述导流板向远离出风口的方向倾斜设置;导流板与造粒风洞顶板之间的夹角不大于20°。

8.如权利要求1所述的一种风淬冷却破碎熔融电石的装置,其特征在于,所述造粒风机出风口连接进风管道,进风管道的端部均匀布设有螺旋喷嘴,所述螺旋喷嘴包括锥形螺旋芯,所述锥形螺旋芯上设有螺旋喷槽;所述螺旋喷嘴能够喷出呈分层锥形界面流向的、相互交错的风。

9.如权利要求1所述的一种风淬冷却破碎熔融电石的装置,其特征在于,所述变风量控制模块为变频器,所述变频器与造粒风机连接,用于调节造粒风机的转速,进而调节螺旋喷槽喷出气体的风量和风速。

10.一种风淬冷却破碎熔融电石的方法,其特征在于,包括:


技术总结
本发明公开了一种风淬冷却破碎熔融电石的装置及方法,包括:依次连通的进料模块、风淬冷却模块和电石颗粒收集模块,所述进料模块还与电石炉连通,所述风淬冷却模块还与变风量控制模块连接,用于控制进入风淬冷却模块的风量和风速;其中,所述风淬冷却模块包括:密闭的造粒风洞,所述造粒风洞上设有分别与造粒风机和冷却风机连通的入口、与进料模块连通的进料口、排气口以及与电石颗粒收集模块连通的出料口。本发明利用风淬冷却技术实现冷却过程中电石的直接破碎,从而减少破碎工艺的需求,提高电石的利用率,并降低能耗、避免粉尘污染和粉料损失,同时缩短冷却时间。

技术研发人员:程星星,冷林诺,王志强,郭福强,安东海
受保护的技术使用者:山东大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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