[发明专利]一种熔融电石与液态金属辊系换热装置及换热方法

说明书

本发明公开了一种熔融电石与液态金属辊系换热装置及换热方法，属于余热再循环领域。本发明用于液态金属和高温熔融电石的换热，由于液态金属优异物性，导热系数大，液态区间大，利用传导和对流方式进行换热，通过在换热辊筒中设置分隔液态金属腔道，分隔液态金属腔道中液态金属快速流动通过换热辊筒内壁与辊面带状高炉渣进行传导和对流换热，换热效率高；本发明换热后的高温液态金属通过管路传递给下道工位蒸汽换热器，同时第二套换热辊筒内壁与辊面吸收继续吸收电石液余热，并将冷却的电石破碎成块，吸热后液态金属在液态金属泵驱动下，流经换热蒸发器产生高温蒸汽。本发明解决了无法利用高温电石液内蕴含有大量的余热，导致能量浪费的问题。

技术领域

本发明属于余热再循环领域，尤其是一种熔融电石与液态金属辊系换热装置及换热方法。

背景技术

电石的主要成分是碳化钙，是重要的基本化工原料，主要用于电石与水反应生成乙炔。乙炔与氧气混合用于金属的切割焊接，乙炔高温裂解生成乙炔炭黑，可制造干电池。乙炔是有机合成的重要原料，如：乙醛、乙酸、乙烯、合成橡胶、合成树脂、合成纤维等均以乙炔为主要原料。

工业上一般使用电炉熔炼法生产电石，电炉熔炼法是将焦炭与氧化钙置于2200℃左右的电炉中熔炼，生成碳化钙(分子式CaC₂)。传统的电石生产工艺为电石间断出炉，出炉时温度高达1800～2200℃的熔融态电石液流入电石锅中经牵引装置牵引进冷却车间，通过自然散热的方式进行冷却降温，经数小时冷却至一定温度的电石块经破碎机破碎至一定粒度的电石小块。

整个电石生产过程耗时长、效率低，高温电石的大量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，还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、物力及财力，破碎过程中产生的大量粉尘将对工人的人身健康造成极大影响。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种熔融电石与液态金属辊系换热装置及换热方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种熔融电石与液态金属辊系换热装置，包括液态金属储存箱、一级液态金属换热辊、二级液态金属换热破碎对辊、液态金属蒸发器和熔融电石液中间储罐；

所述熔融电石液中间储罐内装有熔融电石液，熔融电石液经熔融电石液中间储罐的出口管道变成带状熔融电石液；一级液态金属换热辊可旋转设在所述熔融电石液中间储罐的下侧，一级液态金属换热辊的一侧设有用于将带状熔融电石液导流至一级液态金属换热辊上的导流槽；二级液态金属换热破碎对辊可旋转的设置在一级液态金属换热辊的下侧，二级液态金属换热破碎对辊的下侧设有电石块输送系统和电石块输送车；

液态金属储存箱内存储有液态金属，液态金属储存箱的一侧连接有蒸汽加热器和蒸汽加热装置；液态金属储存箱内设有液态金属液下泵，液态金属液下泵通过液态金属输送管道一分三路，三个支路分别与一级液态金属换热辊的入口、二级液态金属换热破碎对辊的两个入口相连通，一级液态金属换热辊的出口、二级液态金属换热破碎对辊的两个出口分别连接有管道，三个管道交汇为一路；

液态金属蒸发器的一侧开设有除盐水入口，顶部开设有饱和蒸汽出口，液态金属蒸发器的底部设有低温液态金属出口，所述除盐水入口与除盐水共给装置相连通，三个管道交汇为一路后连接有液态金属蒸发器的高温液态金属入口；

液态金属蒸发器底部的低温液态金属出口与液态金属储存箱底部的低温液态金属入口相连通。

进一步的，所述熔融电石液中间储罐的出口管道上设有节流阀。

进一步的，所述二级液态金属换热破碎对辊一侧设有挡流板。

进一步的，所述液态金属蒸发器的另一侧开设有高温液态金属入口和高温液态金属补充口，蒸汽加热器的高温金属出口与液态金属蒸发器的高温液态金属补充口相连通。