[其他]碳化鈣的制造方法及設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85107784
• 申請日: 1985-10-24
• 公開（公告）號: CN85107784A
• 公開（公告）日: 1987-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊福民
• 申請（專利權(quán)）人: 楊福民
• 主分類號: C01B31/32
• 分類號: C01B31/32;F27B7/00
• 代理公司: 太原專利事務(wù)所
• 代理人: 張明

本發(fā)明是關(guān)于碳化鈣的制造方法及設(shè)備。碳化鈣的制備方法，主要依據(jù)下述兩個反應(yīng)方程式：

兩步反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，需要在很高的溫度下進行。尤其是CaC₂的制備需要1800℃以上的高溫。碳化鈣的制備過程中加熱是關(guān)鍵的問題。碳化鈣生產(chǎn)工藝的改變也往往取決于加熱方式的改變。

過去，碳化鈣是用電爐加熱制取。其最大的弊端是要耗費大量的電，所制得的碳化鈣成本很高。取代電加熱生產(chǎn)碳化鈣的方法是使用燃氣-氧混合火焰加熱生產(chǎn)碳化鈣如JP7815940。這種方法生產(chǎn)碳化鈣需要消耗大量化工原料。另外可燃氣體的運輸也很不方便。

本發(fā)明為了解決上述存在的問題，不使用可燃氣體而使用煤作燃料，以氧氣助燃加熱原料。由于本發(fā)明的改進，可以不使用焦炭只使用無煙煤，且有效地利用了產(chǎn)品碳化鈣的余熱，節(jié)省了大量燃料。

本發(fā)明所提供的制備碳化鈣的方法，主要由下面幾步組成：將制備碳化鈣的原料-生石灰、過量的無煙煤〔其中包括用作燃料的無煙煤〕混合組成的粉料加入一個可轉(zhuǎn)動的予熱轉(zhuǎn)窯，利用碳化鈣制備過程中排出的1500℃以上的高溫氣體將予熱轉(zhuǎn)窯中的粉料加熱到700℃以上，然后把加熱后的粉料通入一個可轉(zhuǎn)動的傾斜轉(zhuǎn)爐中，爐中予先留有一定量的已生成的高溫液態(tài)碳化鈣。粉料加入后、轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)爐使?fàn)t內(nèi)的粉料與高溫液態(tài)碳化鈣混合均勻，利用氧氣頂吹促進爐內(nèi)煤粉迅速燃燒，直到爐內(nèi)溫度達2000℃以上。轉(zhuǎn)爐沿一條與水平成一定角度的閉合軌道轉(zhuǎn)動，其角度可以是60～30°。由于傾斜轉(zhuǎn)爐兼有水平和豎直方向的攪拌，使?fàn)t內(nèi)物質(zhì)被均勻加熱，并使反應(yīng)原料充分接觸、使反應(yīng)速度加快并獲得高質(zhì)量的碳化鈣。反應(yīng)完全后，仍在爐內(nèi)保留一定量的碳化鈣、供下一爐煉制使用。其余的即可出料。爐內(nèi)保留的碳化鈣與粉料之重量比為1∶1.75～2.0。由于本發(fā)明所述的方法、升溫快、反應(yīng)時間短，特別適于連續(xù)性快速生產(chǎn)。

本發(fā)明所提供的方法在制備碳化鈣的過程中需要利用生成的液態(tài)碳化鈣的余熱和轉(zhuǎn)爐排出的高溫尾氣。當(dāng)停爐后重新開爐生產(chǎn)，要在簡單的輔助爐中將塊狀原料熔煉成液態(tài)，溫度至少達1000℃以上，再加入轉(zhuǎn)爐，然后按前述方法進行。輔助爐可用普通的化鐵爐。為節(jié)省投資、輔助爐可以小于轉(zhuǎn)爐，采取多次溶料方式以達到轉(zhuǎn)爐一次煉制所需數(shù)量。

另一方面，本發(fā)明提供了制造碳化鈣的設(shè)備。該設(shè)備主要是由基座、傾斜轉(zhuǎn)爐、固定爐體的支架，活動排氣筒及轉(zhuǎn)動裝置構(gòu)成。轉(zhuǎn)爐爐身由可轉(zhuǎn)動的基座支承，爐頂部裝有連續(xù)水冷式氧氣噴嘴。生產(chǎn)碳化鈣時產(chǎn)生的高溫氣體由裝在爐頂?shù)幕顒优艢馔彩占┯锜徂D(zhuǎn)窯予熱原料。沿著轉(zhuǎn)爐外壁與活動排氣筒銜接處的縫隙，裝有環(huán)形氮氣噴嘴，防止排氣過量、爐內(nèi)成負壓時，空氣滲入爐體。操作裝置，其作用是控制轉(zhuǎn)動裝置、使轉(zhuǎn)動裝置的動力傳遞到爐體，使?fàn)t體沿爐體軸線附近的閉合軌道轉(zhuǎn)動，起到攪拌爐內(nèi)反應(yīng)物的作用。

下面結(jié)合實例中的附圖，對本發(fā)明作詳細的說明。副圖是實現(xiàn)本發(fā)明的工藝流程圖。圖中1表示配料工序，經(jīng)過粉碎的原料生石灰、含碳物質(zhì)（與燃料相同為宜）以及用做燃料的低灰質(zhì)無煙煤粉，在此工序混合，形成均勻粉料。如果原料中的含炭材料是與燃料相同的無煙煤，無煙煤與生石灰之重量比為1∶0.9～1.1。無煙煤為0.1mm以下的粉末，生石灰為0.3mm以下的粉末。由于本發(fā)明的特點、不需要電爐加熱所必須的熔池，所以不用大顆粒的焦炭。且粉料在吹氧前已混成膠狀，不會被氧氣吹跑、所以不需要用焦油瀝青將粉料粘合成粒狀。

粉料在配料工序〔1〕配制好以后，即可投入粉料予熱轉(zhuǎn)窯〔2〕中進行予熱。其熱源來自轉(zhuǎn)爐排出的1500℃以上的尾氣。予熱轉(zhuǎn)窯為筒狀傾斜轉(zhuǎn)窯，其內(nèi)壁由硅磚、粘土磚等普通耐火材料構(gòu)成耐火襯里。

予熱到700℃以上的粉料，移入碳化鈣反應(yīng)轉(zhuǎn)爐〔3〕中。成品碳化鈣即在此反應(yīng)生成。其形式為筒狀傾斜轉(zhuǎn)爐，爐體內(nèi)徑與長度之比為1∶1～1.5。反應(yīng)轉(zhuǎn)爐軸線與水平成30～60°夾角，以45°為最佳。