[发明专利]一种新型密闭电石炉及生产电石的工艺

权利要求书

1.一种新型密闭电石炉，其特征在于：包括炉体，炉体内从上到下依次分为气相区(1)、密相区(2)、稀相区(3)和反应区(4)；

位于气相区(1)的炉体的顶部设有进料口(5)，炉体侧壁上设有出气口(6)，出气口(6)通过管道与焦油分离器(7)连接；

密相区(2)内设有搅拌装置和物料分布装置，搅拌装置的下端与物料分布装置之间有间隔，搅拌装置包括搅拌杆(8)和搅拌器(9)，搅拌器(9)为锥形且开口向下，搅拌器(9)的上端与搅拌杆(8)固定连接，搅拌杆(8)的上端转动设置在炉体的顶部；

反应区(4)的炉体底部设有出料口(10)，炉体侧壁上设有若干个氧气喷枪(11)；

密相区(2)、稀相区(3)和反应区(4)所在的炉体侧壁上均设置有耐火层(12)。

2.根据权利要求1所述的新型密闭电石炉，其特征在于：物料分布装置为水平固定设置在密相区(2)的分布板(13)，分布板(13)上设置有若干下料孔(14)。

3.根据权利要求1所述的新型密闭电石炉，其特征在于：搅拌杆(8)的上端与安装轴(15)转动连接，搅拌杆(8)上端周向上设有齿，炉体的顶部还设有驱动电机(16)，驱动电机(16)的转动轴上连接有齿轮，齿轮与搅拌杆(8)上的齿啮合。

4.根据权利要求1所述的新型密闭电石炉，其特征在于：搅拌器(9)的下端直径小于密相区(2)所在炉体的内径。

5.根据权利要求1所述的新型密闭电石炉，其特征在于：密相区(2)的高度为2-4m。

6.根据权利要求1所述的新型密闭电石炉，其特征在于：稀相区(3)高度为10-15m。

7.根据权利要求1所述的新型密闭电石炉，其特征在于：氧气喷枪(11)为3个，沿炉体侧壁周向均匀分布且径向正对，向下倾角为10-30°。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的新型密闭电石炉生产电石的工艺，其特征在于：包括如下工艺：

气相区(1)：将5～25mm粒度的碳素原料和30～50mm钙质原料按照质量比为3-6：1混合，加入粘结剂，粘结剂与钙质原料的质量比为0.2-1：1，

将含有碳素原料、钙质原料和粘结剂混合后压制成10～60mm直径的球状原料(17)，从进料口(5)通入炉体；

密相区(2)：

球状原料(17)经过气相区(1)进入密相区(2)进行缓存，在密相区(2)球状原料(17)与反应区(4)电石反应生成的高温电石炉气进行热交换，球状原料(17)中的大部分水分在密相区(2)经电石炉气加热后蒸发至气相区(1)；碳素原料的轻组分将被蒸出产焦油；球状原料(17)温度预热至约500-600℃，电石炉气降温至300-500℃，然后经过搅拌装置和物料分布装置后输送至稀相区(3)；

稀相区(3)：

球状原料(17)在稀相区(3)下落过程中与高温的电石炉气再次进行热交换，球状原料(17)中剩余水分发生水煤气反应，产生CO及H₂；碳素原料中的挥发组分发生裂解反应，产生不凝气及焦油组分；钙质原料发生分解反应产生电石反应的原料氧化钙；球状原料(17)预热至1000-1200℃，电石炉气降温至900-1000℃；

反应区(4)：

经过稀相区(3)再次预热后的球状原料(17)在氧气环境中发生燃烧反应及电石反应，碳素原料与氧气接触发生燃烧反应放出大量热量，在燃烧反应的高温氛围下碳素原料与钙质原料发生电石反应，反应温度为2000-2200℃，产生的电石从出料口(10)排出炉体，燃烧反应产生的高温炉气及电石反应产生的高温电石炉气随即进入稀相区(3)，经稀相区(3)降温至800-1000℃进入密相区(2)预热原料，最后温度降至300-500℃从出气口(6)进入焦油分离器(7)。

9.根据权利要求8所述的新型密闭电石炉生产电石的工艺，其特征在于：粘结剂为水。