Шахтная печь для получения карбида кальция

Шахтная печь для получения карбида кальция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к шахтным печам для получения карбида кальция. Цель изобретения - повышение производительности печи и снижение расхода электроэнергии. Для этого шахтная печь для получения карбида кальция включает вертикальный корпус 1, загрузочное устройство 3, плазменные горелки 2 для подвода тепла и узел 5 слива расплава карбида кальция. Корпус печи выполнен с наклонным под углом 10°-40° участком 8, составляющим 0,1-0,2 его высоты и расположенным на расстоянии от свода, равном 0,6-0,75 высоты. Под наклонным участком расположена колосниковая решетка 9 с механизмом встряхивания. Отверстия в решетке выполнены конической формы. Решетка 9 может быть выполнена щелевой. В процессе плавки карбида кальция в шахтной печи происходит образование до 30-50% порошкообразного карбида кальция, крупность которого не превышает 0,005 м, при содержании карбида кальция 96-98%, и 50-70% карбида кальция получается через расплав. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

СО10Э СОВЕТСНИХ

СОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) OI) 4 А1 (51)5 F 27 В 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фие1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4430428/23-33 (22) 02.03.88 (46) 23.02.90. Бюл. Р 7 (71) Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности и Ленинградский технологический институт им.Ленсовета ,(72) А.С.Татищев, М.З.Файницкий, С.Н.Городецкий и В.С.Рощина (53) 621.783.222 (088.8) (56) Заявка ФРГ Р 3225669, кл. С 01 В 31/32, 1984.

2 (54) ШАХТНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБИДА КАЛЬЦИЯ (57) Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к шахтным печам для получения карбида кальция. Цель изобретения - повышение производительности печи и снижение расхода электроэнергии. Для этого шахтная печь для получения карбида кальция включает вертикальный корпус 1, загрузочное устройство 3, плазменные горелки 2 для подвода тепла и узел 5 слива расплава карбида

1545054

10 к;л:ьцпя,. Корпус печи выполнен с наклоннымм и од углом l 0 — 40 учас тком

8, составляющим О, 1-0,2 его высоты и расположенным на расстоянии от свода, равном 0,6-0,75 высоты, Под наклонным участком расположена колосниковая решетка 9 с механизмом встряхивания. Отверстия в решетке выполнены онической формы. Решетка 9 может

Изобретение QTHocHTcH K химичеcKo 15

1 му машиностроению, в частности к шахтным печам для получения карбида кальция.

Цель изобретения — повышение производительности печи и снижение расхода электроэнергии.

На фиг.l изображена шахтная печь, общий вид в разрезе; на фиг.? — колосниковая решетка с отверстиями конической формы; на фиг.3 — сечение 25

А-А на фиг.2; на фиг.4 — щелевая колосниковая решетка; на фиг.5 — сечение Б-Б на фиг.4.

Иахтная печь для получения карбида кальция содержит футерованный

30 корпус 1 с плазменными горелками 2, загрузочное устройство 3, соединенное с печным бункером 4, и узел 5, слива расплава карбида кальция в изложницу 6. Нижняя часть печи / слу, жит ванной для расплавления кусковой шихты. Корпус печи выполнен с наклонным под углом 10 — 40 участком 8, составляющим О, 1-0,2 его высоты и располсженным на расстоянии от свода, равном 0,6-0,75 высоты. Под наклонным участкам расположена колосникавая решетка 9 с механизмом 10 встряхивания, Под решеткой расположены приемная герметичная емкость 11 с запорным вентилем 12 промежуточный бункер 13 и присоединенная.к нему емкость 14 для транспортировки. Отверстия в решетке

9 могут быть выполнены конической о формы с углом при вершине 45-60, диаметр их составляет 0,005-0,003 ширины решетки, а шаг отверстия равен 0,010 02 ширины решетки, Решетка также может быть выполнена щелевой с шириной щели, равной 0,003-0,005 ширины

55 решетки.

Иахтная печь для получения карбида кальция работает следующим образом. быть выполнена щелевой. В процессе плавки карбида кальция в шахтной печи происходит образование до 30-50 порошкообразного карбида кальция, крупность которого не превьшиет

0Ä005 м, при содержании карбида кальция 96-98%, и 50-70% карбида кальция получается через расплав. 2 э.п. ф-лы, 5 ил.

Исходная шихта, содержащая кусковой углеродный и кальций-содержащий материал фракцией 0,03 и 0,07-0,05 соответственно, поступает из печного бункера 4, через узел 3 загрузки в вертикальную часть печи. По мере прохождения исходной шихты осуществляется ее механическое разрушение за счет истирания, термического разрушения эа счет нагрева и частичного химического разрушения за счет протекания химических реакций декарбониэации и карбидообразования. По мере прохождения шихты вниз по шахте печи она нагревается теплом отходящих гао эов до 1400-1600 С. При этом образовавшиеся порошкообразные компоненты шихты, содержащие кальций и углерод, взаимодействуют в твердой фазе с образованием карбида кальция, минуя расплав.

Полученный твердофазный карбид кальция, количество которого достигает 30 от всей массы шихты, вместе с остальной крупной кусковой шихтой опускается вниз по шахте. На расстоянии (0,6-0,75) высоты от свода печи часть корпуса печи выполнена наклонной под углом 10-40 и высотой (0,1О

0,2) высоты и имеет колосниковую решетку 9. Полученный твердофазный карбид кальция проходит через колосниковую решетку 9, которая снабжена ударным механизмом 10 для встряхивания, для предотвращения засорения решетки и лучшего просыпания твердофазного карбида кальция. Остальная кусковая шихта самотеком просыпается в плавильную ванну, где расплавляется с помощью плазменных горелок 2, и полученный расплав карбида кальция сливается из летки в изложницу 6.

Порошкообразный твердофазный карбид, минуя колосниковую решетку, попадает в герметичную емкость 11, откуда по

5 15 мере накопления через запорный вентиль 12 подается в промежуточный бункер 13 и герметичную емкость для транспортировки 14.

В процессе плавки карбида кальция в шахтной печи при прохождении шихтовых материалов в печи происходит их некоторое измельчение и нагрев за счет тепла отходящих газов, при этом образовавшиеся порошкообразные компоненты шихты взаимодействуют с образованием порошкообразного карбида кальция, крупность которого не превышает 0,005 и, при содержании карбида кальция 96-98 .. Более крупные куски свыше 0,005 м до 0,008 м представляют собой части шихты (изнесть или восстановитель), покрытые слоем карбида кальция. В этих кусках содержание карбида кальция колеблется от 70 до

2-5 а остальное — исходный шихтовый материал.

Выполнение части корпуса шахтной о печи наклонной под углом 10-40 и расположенной на расстоянии (0,60,75) высоты корпуса свода печи в совокупности с колосниковой решеткой позволяет при плавке карбида кальция . извлекать из кусковой шихты порошкообразный карбид кальция. о

При угле наклона менее 10 происходит сплавление части шихты на колосниковой решетке, возникают застойные зоны, в которых сход шихты отсутствует, что приводит к снижению производительности печи. о

При угле наклона более 40 происходит проскакивание кускового материала по колосниковой решетке и снижается количество отбираемого порошкообразного твердофазного карбида кальция до 40-50%, при этом растут энергозатраты на процесс получения карбида кальция и снижается производительность печи. Таким образом, оптимальным является угол наклона

10-40, при котором осуществляется отбор 95-97% образовавшегося твердофазного карбида кальция при затрате электроэнергии 4,0-4,5 кВт ° ч в пересчете на 1 кг вводимого углерода.

В этих условиях отбирается.практически полностью твердофазный порошкообразный карбид кальция, объем ко- торого достигает 25-30 (от всей загруженной кусковой шихты).

Выполнение части корпуса, равной (О, 1-0,2) высоты шахты печи наклонной

45054 б

30 ция является готов м высококачественным продуктом, годным без допол: нительной обработки к использованию в промышленности или сельском хозяйстве как ингибитор. При этом повышается производительность печи на ЗОИ за счет тнердофазного карбида кальция и снижается расход электроэнергии.

В предложенной конструкции шахтной печи до 30 . карбида кальция а в ряде случаев и до 50%, получается в виде твердофазного Готового про45

20 под углом 10-40 позволяет достичь наилучшего прохождения кусконых шихтовых материалон по шахте печи и в то же время обеспечить максимальный отбор порошкообразного карбида кальция через колосниковую решетку. При этих условиях отбирается до 95-97 полученного тнердофазного карбида кальция.

Выполнение части корпуса наклонной менее О, 1 Н приводит к образованию заторов шихты и появлению застойных зон, а следовательно, к нарушению технологического режима плавки, отсутствию схода шихты и снижению производительности шахтной печи.

Выполнение части корпуса наклонной на величину более 0,2 Н приводит к снижению количества отбираемого твердофазного карбида кальция, проскакиванию всей шихты в зону плавления, что ведет к повьш енному расходу электроэнергии, снижению качества получаемого продукта за счет увеличения скорости прохождения шихты и снижению производительности шахтной печи.

Таким образом, получаемый твердофазный порошкообразный карбид кальдукта и только 50-70Х карбида кальция получается через расплав и подвергается традиционному охлаждению и измельчению.

Формула изобретения

1. Шахтная печь для получения карбида кальция, содержащая футерованный корпус с плазменными горелками, загрузочное устройство и узел слива расплава карбида кальция, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности . печи и снижения расхода электроэнергии, корпус выполнен с наклонным под углом 10-40 участком, составо

1545054

Составитель С.Прямкова

Техред M. Ходанич Корректор И.Иуска

Редактор А.Козориз

Тираж 512

Заказ 483

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород., ул. Гагарина, 101 ляющим О, 1-0, 2 er o высоты и расположенным на расстоянии от свода, равном 0,6-0,75 высоты, а под наклонным участком встроена колосниковая решетка с механизмом встряхивания.

2. Печь по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что отверстия решетки имеют коническую форму с углом при

I пшш и вершине 45-60 и диаметр, равный

0,005-0,003 ширины решетки, а шаг отверстия равен 0,01-0,02 ширины решетки.

3. Печь по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что решетка выполнена щелевой с шириной щели, равной

0,003-0,005 ширины решетки.