[发明专利]以电石炉净化灰为燃料烘干兰炭的方法

说明书

本发明公开了以电石炉净化灰为燃料烘干兰炭的方法，在沸腾炉顶部添加兰炭粉，在沸腾炉的侧壁通过氮气喷吹的方式添加净化灰，在沸腾炉的底部进风口通入空气，控制沸腾炉内保持微负压状态；通过加料系统在线调节兰炭粉与净化灰的添加比例，控制沸腾炉的热烟气出口处热烟气温度，以保证进入烘干窑内热烟气温度满足烘干兰炭的温度要求；将热烟气通入烘干窑烘干兰炭。本发明通过改变净化灰和兰炭粉的添加位置，使得净化灰能够充分燃烧，排出的热烟气中净化灰含量可以忽略不计；本发明用热烟气直接烘干兰炭，烘干窑内壁上几乎无粘壁现象，无需清理烘干窑内壁，延长烘干窑使用寿命，大大降低设备维护成本，同时提高了生产效率等。

技术领域：

本发明涉及一种烘干兰炭的方法，特别涉及一种以电石炉净化灰为燃料烘干兰炭的方法。

背景技术：

电石的主要原料为CaO和兰炭，在电石炉里，发生如下还原反应：CaO+3C→CaC₂+CO，兰炭在电石炉中要求其保持一定的粒度，不能带入粉末状兰炭，以利于还原后生成的CO气体逸出而不在物料中聚焦；同时进入电石炉中的兰炭水份含量要低，避免或减少水分在电石炉中大量电解出H₂和O₂，进而避免了电石炉内气体发生爆炸；因此兰炭在进入电石炉前需要通过振动筛进行筛分，然后通过烘干窑进行烘干，最后被送到电石炉中，其中筛分出来的兰炭粉末作为燃料被送到烘干窑的燃烧室(即沸腾炉)中进行燃烧，燃烧后的高温烟气进入烘干窑中烘干兰炭颗粒；干燥好的兰炭被送到电石炉中进行还原反应。反应过程中会产生大量的高温电石炉尾气，其主要成分为一氧化碳并含有大量固体粉尘，该固体粉尘一般称之为净化灰。电石炉尾气中粉尘颗粒细小、粘性较强，尾气温度在650至1200℃，粉尘浓度在100至250g/Nm³，含有75％左右的CO及少量的煤焦油成份，因此密闭电石炉尾气易燃、易爆、粉尘显粘性，同时，粉尘颗粒比面积大、比重轻、难溶于水。

目前，电石炉净化灰的处理一般采用常规堆放或填埋的处理方式，但是采用上述处理方式，在装卸和堆存的过程中扬尘较为严重，严重污染周边环境，并且堆存的占地面积大；而且由于净化灰的含碳量高，属易燃、易爆粉尘；遇空气极易发生自燃，存在较大的安全隐患等问题。

冯召海等在《电石炉净化除尘灰作炭材烘干燃料的工艺设计研究》中，根据新疆中泰矿冶有限公司的实际情况，结合净化灰和焦炭、兰炭末的特点，用其部分取代烘干用的焦炭、兰炭末作为炭材烘干用的燃料，全程采用氮气密封管道输送，防止净化灰的自燃和污染。该工艺采用的工艺系统主要分为5部分：净化灰收集系统、净化灰管道输送系统、净化灰存储系统、净化灰焚烧系统和焚烧灰分回收系统，但未具体涉及利用净化灰燃烧产生热量对炭材进行烘干的方法。经过试验发现，采用净化灰燃烧气体对炭材进行直接烘干加热时，有50％左右的净化灰未充分燃烧，随同燃烧气体进入烘干窑内，因净化灰具有粘性，容易粘附在烘干窑内壁上，运行3-5天就需要清理烘干窑，增加设备维护成本，降低生产效率。同时，净化灰热值低，完全用净化灰做燃料一方面产生的热量不能满足烘干兰炭的温度要求，另一方面，净化灰热值低，不易点燃。

专利CN 110081434 A公开了一种电石炉净化灰处理系统、电石生产系统、电石炉净化灰的处理方法，其通过增加换热设备，燃烧气体利用换热设备加热介质气体，然后利用介质气体烘干炭材，这样虽然可以避免燃烧气体中的灰尘粘附在烘干窑内壁，减少烘干窑内壁清理次数，但燃烧气体中的灰尘会黏附在换热设备的内壁上，其并没有从根本上上解决该问题。

专利CN 108423682 A公开了一种电石厂灰资源综合循环利用方法和系统，公开了将除尘灰、净化灰、兰炭粉末按照2：2：3的比例进行混合和硬化处理，得到燃烧原料；一方面，混合硬化后作为燃烧原料，增加处理工艺流程，及设备投入成本；另一方面，因不同批次的除尘灰、净化灰、兰炭粉末，其热值不同，而添加比例又不能时时进行调整，因此不能精准控制燃烧后产生烟气的温度，也不能保证燃料成本最低。

发明内容：