[发明专利]联产硅铁和电石的系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于电石生产领域，具体而言，本发明涉及联产硅铁和电石的系统及方法。

背景技术

现有电石生产企业在生产电石时电石一般呈液态出炉，温度约2000摄氏度左右，高温的电石液在空气中冷却，无任何的余热利用措施，造成大量热量浪费，导致电石生产能耗过高，能源利用效率较低。同时因电石渣中含有二氧化硅、氧化镁、氧化铝等杂质，氧化钙含量较低，导致电石渣无法回用于生产电石。

因此现有电石生产的技术有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种联产硅铁和电石的系统及方法。该系统充分利用了电石液的显热并副产了硅铁，显著提高了电石生产企业的经济性。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种联产硅铁和电石的系统，根据本发明的实施例，该系统包括：

混合成型装置，所述混合成型装置具有含铁原料入口、碳基原料入口和混合球团出口；

电石炉，所述电石炉具有钙基物料入口、碳基物料入口、电石液出口和尾气出口；

电石锅，所述电石锅具有混合球团入口、电石液入口和含硅铁电石出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连，所述电石液入口与所述电石液出口相连；

破碎装置，所述破碎装置具有含硅铁电石入口和破碎后颗粒出口，所述含硅铁电石入口与所述含硅铁电石出口相连；

分离装置，所述分离装置具有破碎后颗粒入口、硅铁出口和电石出口，所述破碎后颗粒入口与所述破碎后颗粒出口相连。

根据本发明实施例的联产硅铁和电石的系统，通过将含铁原料和碳基原料混合成型再投入电石锅与电石液混合，可避免因两者密度差异大而造成的分布不均问题；在电石液的高温下，混合球团中的含铁原料、碳基原料和电石液中的二氧化硅发生化学反应生成硅铁，由此，可实现对电石液显热的利用，提高工艺的热利用率；且有利于提纯电石，增加电石的发气量；副产的硅铁可提高电石企业的经济性；电石液因与混合球团反应，温度降低，有利于保护电石锅，延长电石锅的使用寿命，降低电石生产企业的成本，同时可有效降低电石降温的时间，提高冷却厂房的利用率，减少冷却厂房的面积，进一步降低企业的成本。

另外，根据本发明上述实施例的联产硅铁和电石的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述混合球团出口处布置有加料装置，所述加料装置内布置有布料器。由此，有利于将混合球团均匀送至电石锅内，从而提高电石液与混合球团的反应速率。

在本发明的一些实施例中，所述加料装置位于所述电石锅的正上方。由此，可进一步提高电石液与混合球团的反应速率。

在本发明的一些实施例中，所述加料装置的出口与所述电石锅内电石液液面距离为30～120cm。由此，可进一步提高电石液与混合球团的反应速率。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种采用上述联产硅铁和电石的系统实施联产硅铁和电石的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将含铁原料和碳基原料供给至所述混合成型装置中进行混合成型处理，以便得到混合球团；

(2)将钙基物料和碳基物料供给至所述电石炉中进行冶炼处理，以便得到电石液和尾气；

(3)将所述电石液和所述混合球团供给至所述电石锅中进行硅铁反应，以便得到含硅铁电石；

(4)将所述含硅铁电石供给至所述破碎装置中进行破碎处理，以便得到破碎后颗粒；

(5)将所述破碎后颗粒供给至所述分离装置进行分离处理，以便得到硅铁和电石。

根据本发明实施例的联产硅铁和电石的方法，通过将含铁原料和碳基原料混合成型再投入电石锅与电石液混合，可避免因两者密度差异大而造成的分布不均问题；在电石液的高温下，混合球团中的含铁原料、碳基原料和电石液中的二氧化硅发生化学反应生成硅铁，由此，可实现对电石液显热的利用，提高工艺的热利用率；且有利于提纯电石，增加电石的发气量；副产的硅铁可提高电石企业的经济性；电石液因与混合球团反应，温度降低，有利于保护电石锅，延长电石锅的使用寿命，降低电石生产企业的成本，同时可有效降低电石降温的时间，提高冷却厂房的利用率，减少冷却厂房的面积，进一步降低企业的成本。

另外，根据本发明上述实施例的联产硅铁和电石的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述含铁原料与所述碳基原料的混合质量比为1：(2-10)。由此，有利于提高硅铁的品质。