一种生产电石的装置的制作方法

本实用新型属于电石生产设备技术领域，尤其涉及一种生产电石的装置。

背景技术：

电石的成分主要为碳化钙，是重要的有机化工原料，可以用于合成诸多有机物。近年来，随着人们生活水平的不断提高，市场对聚氯乙烯、氯丁橡胶、聚乙烯醇等产品的需求不断增加，电石行业在未来还存在较大的发展空间。

目前，工业上生产电石的方法主要是电热法。其先把符合电石生产需求的石灰和焦碳按规定的配比进行配料，然后用斗式提升机将炉料送至电石炉炉顶料仓，经过料管向电炉内加料，炉料在电炉内经过电极电弧垫和炉料的电阻热反应生成电石，电石定时出炉，放至电石锅内，经冷却后，破碎成一定规格要求的粒度，即得到成品电石。

在电石的生产过程中，原料中的杂质对生产影响严重。原料中的杂质主要包括氧化镁、氧化硅、氧化铁、氧化铝等，当炉料在电炉内反应生成碳化钙的同时，各种杂质也进行反应。

各种杂质的反应不仅消耗电能和碳材，而且影响操作，破坏炉底，特别是氧化镁在熔融区迅速还原成金属镁，而使熔融区成为一个强烈的高温还原区，镁蒸气从这个炽热的区域大量逸出时，其中一部分镁与一氧化碳立即起反应，生成氧化镁放出强热形成高温，局部硬壳遭到破坏，使带有杂质的液态电石侵蚀炉底。镁与氧反应时，放出大量的热，使料面结块，阻碍炉气排出，并产生支路电流。还破坏局部炉壳，甚至使熔灺遭到破坏，堵塞电石流出口。实践证明，石灰中氧化镁含量每增加1％，则功率发气量将下降10～15L/kW·h。还有部分氧化镁在熔融区与氮反应，生成氮化镁(Mg₃N₂)，使电石发粘，造成出炉困难，影响正常生产。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提出一种在电石生产过程中脱除物料中的氧化镁的装置，避免了金属镁在炉内氧化放热，提高了电石的生产效率，节约成本。

本实用新型提供一种生产电石的装置，包括内部为空腔的炉体、电极、进料管和出气管；

所述电极和进料管嵌在所述炉体的顶部，伸入到炉体空腔内；

所述炉体空腔由上至下依次分为料层区、热层区和反应区，所述装置工作时，所述热层区的温度为1400～1600℃；

所述出气管位于所述热层区，穿过所述炉体的侧壁与外部连通；

所述出气管包括挡板，所述挡板倾斜的固定在所述出气管的进气口管壁上。

优选的，所述炉体空腔的底部铺设有耐火材料制成的垫层。

进一步的，本实用新型的生产电石的装置还包括烟道和除尘布袋，所述烟道包括尾气进口和烟道出口，所述除尘布袋包括氧化镁入口，所述出气管连接所述烟道的尾气进口，所述烟道出口连接所述除尘布袋的氧化镁入口。

作为本实用新型优选的方案，所述炉体的顶部设有水冷装置。水冷装置用于对炉顶的设备进行冷却，保证装置的安全工作。

进一步的，在所述电极的两侧对称布置进料管。

优选的，所述进料管为耐高温绝缘材料。

具体的，所述出气管的挡板与水平面的夹角为30～60°。

本实用新型提供的生产电石的装置，将出气管设置在热层区，热层区的温度区间可以保证尾气中的镁蒸气不与CO发生氧化反应，避免了料面结块和塌料的发生；出气管的进气口的管壁上设置有挡板，在料层内可形成局部空腔，尾气汇集到空腔内，便于收集后排出；利用除尘布袋吸附氧化镁，可获得高附加值副产品。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的出气管的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种生产电石的装置，包括炉体1、电极2、进料管3、出气管4和垫层5。生产电石的装置利用出气管4将含有镁蒸气的尾气排出炉体，避免了氧化镁和CO在炉体内的氧化反应。

炉体1的内部为空腔，本实用新型的装置在生产电石时，炉体1内空腔的温度由下向上逐步降低。根据工作时的温度，将空腔由上至下依次分为料层区101、热层区102和反应区103，热层区的温度为1400～1600℃。在1400～1600℃的温度区间，可以保证尾气中的镁蒸气不与CO发生氧化反应。料层区101的温度偏低，物料在料层区101不会发生反应。物料在料层区101与下部上升的气体进行热交换，可对物料进行预热。反应区103的温度在2000℃左右，物料在此区域发生反应，生成电石，同时杂质中的氧化镁发生还原反应，生成镁蒸气。含有镁蒸气的尾气逐步上升至热层区102。

电极2嵌在炉体1的顶部，延伸入炉体的空腔，深入到反应区103，但不与炉底接触。电极2放热，可为电石的生产提供热量。

进料管3嵌在炉体1的顶部，延伸入炉体的空腔。进料管3用于将物料送入炉体内。进料管3对称的布置在电极2的两侧，可使得进入炉体的物料均匀的受热，有利于提高生产效率，节约能源。本实用新型实施例中，进料管3为耐高温绝缘材料。

出气管4位于热层区102，用于抽出含镁蒸气的尾气。如图2所示，出气管4包括通气管道401和挡板402，通气管道401穿过炉体1的侧壁与外部连通，挡板402倾斜的固定在通气管道401的进气口管壁上。挡板402与水平面的夹角为30～60°，这样的设计可以在物料层中形成空腔区域，便于尾气的汇集到空腔区域，从出气管排到炉外。

为了获得高附加值的产物氧化镁，本实用新型实施例的装置还包括烟道和除尘布袋。烟道包括尾气进口和烟道出口，出气管的横向段连接所述烟道的尾气进口。通过出气管排出炉体的含有镁蒸气的尾气进入烟道，温度迅速下降，当含有镁蒸气的尾气温度降至1200℃以下时，发生反应：Mg+CO＝MgO+C，生成氧化镁。

除尘布袋包括氧化镁入口，烟道出口连接除尘布袋的氧化镁入口。烟道中产生的氧化镁与其他尾气一同进入除尘布袋，除尘布袋具有吸附功能，可吸附收集氧化镁，排出剩余的气体。本实用新型实施例的装置，不仅避免了电石原料中氧化镁杂质对电石生产的影响，而且可收集高附加值的副产物氧化镁，取得更大的经济效益。

本实用新型的实施例中，炉体空腔的底部铺设有耐火材料制成的垫层5。

具体的，炉体1的顶部设有水冷装置。水冷装置用于对炉顶的设备进行冷却，保证装置的安全工作，如冷却电极的密封等。

实施例1

1、将球形料通过进料管送入生产电石的装置，球形料的组分为半焦和石灰。

2、将球形料加热至2000℃左右，球形料中的碳和气体中的CO将杂质中的氧化镁还原，生成电石的同时产生了含有镁蒸气的尾气。

3、含有镁蒸气的尾气上升，温度逐步降低，在1400～1600℃的热层区，由出气管排出生产装置。

4、含有镁蒸气的尾气由出气管进入烟道，在烟道中降至1200℃以下时，镁蒸气再次被氧化成氧化镁。

5、含氧化镁的尾气进入除尘布袋，回收含镁粉尘，镁的品位可达到50.2％。

需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本实用新型而非限制本实用新型的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下对本实用新型进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。