熔融态电石的显热余热回收装置与方法与流程

1.本发明涉及一种熔融态电石的显热余热回收装置。


背景技术：

2.由于电石生产本身能耗消耗巨大，故而熔融电石余热如何高效回收是个亟待解决的问题。
3.而熔融电石余热回收存在不少技术难点：1.熔融高温电石不宜长期暴露在空气中，易与空气中的氧气生成氧化钙，降低电石品质；2.余热锅炉大多用水作为冷却介质，但电石与水接触极易发生剧烈反应，容易引发危险，故而冷却介质的选取亦是关键；3.出炉的高温熔融电石不宜搬运较长时间，其表面易冷却硬化，从而大幅降低余热装置对其余热回收的能力。
4.国内大多数电石生产厂家，在最终的熔融态电石出炉后，一般采用自然风冷的方式将其冷却。这样处理方式使得熔融电石中的大量显热没能充分回收利用。少部分厂家采用坩埚小车法进行余热回收，这种余热回收方式是将装满熔融态电石与隧道窑周边的辐射换热面进行换热。这种方式采用辐射换热，但存在余热利用率较低，余热回收效果不尽如人意的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种熔融态电石的显热余热回收装置，采用热传导方式进行熔融电石显热的余热回收，以提高余热利用率。
6.本发明采用的技术方案如下：
7.一种熔融态电石的显热余热回收装置，其特征在于，包括：
8.封闭的壳体；
9.导热油管，沿垂向布置于壳体内，上、下端均伸出壳体并与壳体保持密封连接，导热油管的下端为油液进口，导热油管的上端为油液出口，导热油管内部以隔板分隔为上下不连通的两段，隔板上方的导热油管的管壁上分布有多个回油孔，隔板下方的导热油管的管壁上分布有多个出油孔，所述回油孔以及出油孔均与壳体的内部相连通；
10.多根电石流通管，沿垂向布置于壳体内，并且围绕所述导热油管布置，所述多根电石流通管的上、下端均伸出壳体并与壳体保持密封连接；
11.旋转驱动系统，驱动所述壳体以导热油管为中心旋转；
12.下闸门，套在所述导热油管的下端，并与所述多根电石流通管的下端端面相接触，所述下闸门具有扇形的缺口出料区；
13.上闸门，套在所述导热油管的上端，并与所述多根电石流通管的上端端面相接触，所述上闸门具有扇形的缺口进料区。
14.所述的熔融态电石的显热余热回收装置，其中：所述上闸门还具有相邻于所述缺口进料区的呈扇形并且可拆卸的捣捣区，所述捣捣区与所述下闸门的缺口出料区位置相
对。
15.所述的熔融态电石的显热余热回收装置，其中：在所述下闸门的下方布置有落料斗。
16.所述的熔融态电石的显热余热回收装置，其中：在所述上闸门的上方布置有接料斗。
17.所述的熔融态电石的显热余热回收装置，其中：在所述接料斗、上闸门、电石流通管的上端以及壳体的上端布置有耐火保温料。
18.所述的熔融态电石的显热余热回收装置，其中，所述旋转驱动系统包括：
19.连接板，固定于壳体；
20.被动齿轮，固定在连接板上；
21.主动齿轮，与所述被动齿轮相啮合；
22.减速电机，给所述主动齿轮提供动力。
23.所述的熔融态电石的显热余热回收装置，其中，所述电石流通管呈上口小、下口大的喇叭状。
24.一种熔融态电石的显热余热回收方法，使用所述的熔融态电石的显热余热回收装置，其特征在于，包括如下步骤：
25.上闸门的缺口进料区对准电石炉出料口下方；
26.冷导热油泵入到导热油管的下端，冷导热油通过隔板下方的出油孔进入到壳体内；
27.熔融态电石通过上闸门的缺口进料区流淌进入电石流通管；
28.待缺口进料区的电石流通管装满熔融态电石后，旋转驱动系统带动壳体转动，从而所有的电石流通管转动；
29.在壳体旋转一定角度后，上闸门的缺口进料区处继续进料；
30.熔融态的电石在电石流通管内驻留，热量通过热传导的方式，传至管壁，再由管壁传至壳体内充满的导热油；加热后的导热油经过导热油管在隔板上的回油孔流回导热油管的上段，最后由上端流出；
31.熔融态的电石在电石流通管内冷却，形成固态的电石，当电石流通管的下端与下闸门的缺口出料区重合时，固态电石从下闸门的缺口出料区掉落出来；
32.出料后的电石流通管在壳体旋转之后又开始重新装入熔融态电石。
33.所述的熔融态电石的显热余热回收方法，其中：所述上闸门还具有相邻于所述缺口进料区的呈扇形并且可拆卸的捣捣区，所述捣捣区与所述下闸门的缺口出料区位置相对；
34.当固态电石卡在电石流通管中无法掉落时，通过在上闸门的捣捣区处以捣振形式将固态电石捅出来。
35.本发明采用热传导方式进行熔融电石显热的余热回收，能够提高余热利用率；另外，本发明可尽量避免熔融高温电石暴露在空气中，提高电石品质；本发明采用油液作为冷却介质，安全而且高效；本发明的电石从熔融态至固态的相变过程中，不需要搬运，降低了搬运风险。
附图说明
36.图1是本发明提供的熔融态电石的显热余热回收装置的剖视结构图。
37.图2、图3分别是上闸门、下闸门的平面示意图。
38.附图标记说明：减速电机1；主动齿轮2；被动齿轮3；连接板4；螺柱螺母5；耐火保温料6；接料斗7；导热油管8；出油孔81；回油孔82；电石流通管9；壳体10；裙座11；落料斗12；隔板13；下闸门14；上闸门15；缺口出料区16；缺口进料区17；捣捣区18。
具体实施方式
39.如图1所示，本发明提供一种熔融态电石的显热余热回收装置，包括：
40.封闭的壳体10，在本实施例中为圆筒形；
41.导热油管8，沿垂向布置于壳体10内，上下端均伸出壳体10并与壳体10保持密封连接，导热油管8的下端为油液进口，导热油管8的上端为油液出口，导热油管8内部以隔板13分隔为上下不连通的两段，隔板13上方的导热油管8的管壁上分布有多个回油孔82，隔板13下方的导热油管8的管壁上分布有多个出油孔81，所述回油孔82以及出油孔81均与壳体10的内部相连通；
42.多根电石流通管9，沿垂向布置于壳体10内，并且围绕所述导热油管8布置，其上下端均伸出壳体10并与壳体10保持密封连接；
43.连接板4，凭借螺柱螺母5固定于壳体10；
44.被动齿轮3，固定在连接板4上；
45.主动齿轮2，与所述被动齿轮3相啮合；
46.减速电机1，给所述主动齿轮2提供动力；
47.下闸门14，套在所述导热油管8的下端，并与所述多根电石流通管9的下端端面相接触，如图3所示，所述下闸门14具有扇形的缺口出料区16；
48.落料斗12，布置在所述下闸门14的下方；
49.上闸门15，套在所述导热油管8的上端，并与所述多根电石流通管9的上端端面相接触，如图2所示，所述上闸门15具有相邻布置的扇形的缺口进料区17与扇形的可拆卸的捣捣区18；
50.接料斗7，布置在所述上闸门15的上方；
51.耐火保温料6，布置在所述接料斗7、上闸门15、电石流通管9的上端以及壳体10的上端等与熔融态电石相接触的位置。
52.本发明使用过程如下：
53.1.将本发明置于电石炉出料口下方，并对准上闸门15的缺口进料区17；
54.2.冷导热油通过加压泵打入到导热油管8的下端，冷导热油通过隔板13下方的出油孔81进入到壳体10内；
55.3.出料时，熔融态电石进入接料斗7，再通过上闸门15的缺口进料区17流淌进入电石流通管9；
56.4.待缺口进料区17的电石流通管9装满熔融态电石后，减速电机1带动主动齿轮2，主动齿轮2带动被动齿轮3，被动齿轮3通过连接板4带动壳体10转动，从而所有的电石流通管9转动；
57.5.在壳体10旋转30
°
角后(上闸门15的缺口进料区17、下闸门14的缺口出料区16在本实施例中按中心角30
°
设计)，上闸门15的缺口进料区17处继续进料；
58.6.熔融态的电石在电石流通管9内驻留，热量通过热传导的方式，传至管壁，再由管壁传至壳体10内充满的导热油；加热后的导热油经过导热油管8在隔板13上的回油孔82流回导热油管8的上段，最后由上端流出，可供传至发电机组进行发电或实现其它用途；
59.7.熔融态的电石在电石流通管9内冷却，最终形成固态的电石，当电石流通管9的下端与下闸门14的缺口出料区16重合时，固态电石从下闸门14的缺口出料区16掉落出来；其中，上闸门15的可拆卸的捣捣区18与下闸门14的缺口出料区16位置相对，当固态电石卡住而无法掉落时，可以在上闸门15的可拆卸的捣捣区18处以捣振形式将固态电石捅出来；其中，所述电石流通管9优选情况下制作成上口小、下口大的喇叭状，利于固态电石顺利掉落；
60.8.在电石炉出料时，设备通过间断地转动，每转动30
°
实现一轮新的进料出料；因为接料斗7和上闸门15在与电石可能接触区都涂有耐火保温料6，故可以避免该位置电石凝固，实现不断的进料、不断的冷却和不断的出料。
61.本设备的关键在于实现了热传导的传热方式，相较传统的风淬等弱对流、弱辐射方式，大幅提高换热效率，并大幅缩短冷缺时间。同时使用导热油作为冷却介质，也避免了当管壁破损时电石泄露与冷却介质接触发生危险。并且经本设备冷却后的电石为常温，可直接搬运、贮藏。

技术特征：
1.一种熔融态电石的显热余热回收装置，其特征在于，包括：封闭的壳体；导热油管，沿垂向布置于壳体内，上、下端均伸出壳体并与壳体保持密封连接，导热油管的下端为油液进口，导热油管的上端为油液出口，导热油管内部以隔板分隔为上下不连通的两段，隔板上方的导热油管的管壁上分布有多个回油孔，隔板下方的导热油管的管壁上分布有多个出油孔，所述回油孔以及出油孔均与壳体的内部相连通；多根电石流通管，沿垂向布置于壳体内，并且围绕所述导热油管布置，所述多根电石流通管的上、下端均伸出壳体并与壳体保持密封连接；旋转驱动系统，驱动所述壳体以导热油管为中心旋转；下闸门，套在所述导热油管的下端，并与所述多根电石流通管的下端端面相接触，所述下闸门具有扇形的缺口出料区；上闸门，套在所述导热油管的上端，并与所述多根电石流通管的上端端面相接触，所述上闸门具有扇形的缺口进料区。2.根据权利要求1所述的熔融态电石的显热余热回收装置，其特征在于：所述上闸门还具有相邻于所述缺口进料区的呈扇形并且可拆卸的捣捣区，所述捣捣区与所述下闸门的缺口出料区位置相对。3.根据权利要求1所述的熔融态电石的显热余热回收装置，其特征在于：在所述下闸门的下方布置有落料斗。4.根据权利要求1所述的熔融态电石的显热余热回收装置，其特征在于：在所述上闸门的上方布置有接料斗。5.根据权利要求4所述的熔融态电石的显热余热回收装置，其特征在于：在所述接料斗、上闸门、电石流通管的上端以及壳体的上端布置有耐火保温料。6.根据权利要求1所述的熔融态电石的显热余热回收装置，其特征在于，所述旋转驱动系统包括：连接板，固定于壳体；被动齿轮，固定在连接板上；主动齿轮，与所述被动齿轮相啮合；减速电机，给所述主动齿轮提供动力。7.根据权利要求1所述的熔融态电石的显热余热回收装置，其特征在于，所述电石流通管呈上口小、下口大的喇叭状。8.一种熔融态电石的显热余热回收方法，使用如权利要求1所述的熔融态电石的显热余热回收装置，其特征在于，包括如下步骤：上闸门的缺口进料区对准电石炉出料口下方；冷导热油泵入到导热油管的下端，冷导热油通过隔板下方的出油孔进入到壳体内；熔融态电石通过上闸门的缺口进料区流淌进入电石流通管；待缺口进料区的电石流通管装满熔融态电石后，旋转驱动系统带动壳体转动，从而所有的电石流通管转动；在壳体旋转一定角度后，上闸门的缺口进料区处继续进料；熔融态的电石在电石流通管内驻留，热量通过热传导的方式，传至管壁，再由管壁传至
壳体内充满的导热油；加热后的导热油经过导热油管在隔板上的回油孔流回导热油管的上段，最后由上端流出；熔融态的电石在电石流通管内冷却，形成固态的电石，当电石流通管的下端与下闸门的缺口出料区重合时，固态电石从下闸门的缺口出料区掉落出来；出料后的电石流通管在壳体旋转之后又开始重新装入熔融态电石。9.根据权利要求8所述的熔融态电石的显热余热回收方法，其特征在于：所述上闸门还具有相邻于所述缺口进料区的呈扇形并且可拆卸的捣捣区，所述捣捣区与所述下闸门的缺口出料区位置相对；当固态电石卡在电石流通管中无法掉落时，通过在上闸门的捣捣区处以捣振形式将固态电石捅出来。

技术总结
本发明提供一种熔融态电石的显热余热回收装置与方法，包括：封闭的壳体；导热油管，沿垂向布置于壳体内，上、下端均伸出壳体，下端为油液进口，上端为油液出口，内部以隔板分隔为上下不连通的两段，分别设有多个回油孔与多个出油孔；多根电石流通管，沿垂向布置于壳体内，并且围绕所述导热油管布置，上、下端均伸出壳体；旋转驱动系统，驱动所述壳体以导热油管为中心旋转；所述导热油管的上、下端分别设有上闸门与下闸门，控制电石的进出。本发明使用的时候，熔融态电石从电石流通管的上端进入，以固态形式从电石流通管下端出来，而冷却油液从导热油管的下端进入，在壳体内与电石流通管发生热传导后，从上端流出，可以高效率回收电石余热。余热。余热。


技术研发人员：花成龙 陈长景 曹华 潘金贵 季春华 许海军 李鹏 赵国平 刘键
受保护的技术使用者：江苏东九重工股份有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/21