[发明专利]一种成型球团的制备系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于电石生产技术领域，尤其涉及一种生产电石用成型球团的制备系统及方法。

背景技术

半焦，也称兰炭，是无黏结性或弱黏结性的高挥发分煤在中低温条件下热解得到的固体炭质产品。半焦具有发达的微孔结构，有固定碳含量高、灰分和挥发分低、硫和磷含量低、电阻率和气孔率大、价格低廉等特点，属于具有一定石墨化程度的炭源。半焦产品正逐步替代价格昂贵的冶金焦，应用于电石、铁合金等产品的生产。

电石作为重要的乙炔化工中间体，可以用来合成苯、橡胶、聚氯乙烯、聚乙炔等多种有机产品。经过60多年的改进和发展，电石工业目前已经成为我国不可或缺的基础化工原料产业。同时我国“富煤、贫油、少气”的能源结构，决定了电石在我国经济社会发展中发挥着不可取代的重要作用。

传统电石行业主要采用块状碳料和块状生石灰为原料生产电石，但是该生产方式效率低下，这主要是由于块状煤炭和块状生石灰接触面积小、反应速度慢。因此，采用粉末状碳料和粉末状生石灰共混成型制备电石冶炼原料逐渐成为研究热点。然而，粉末状碳料和粉末状生石灰的成型面临难度和挑战巨大，其中，粘结剂的选择和成型料的制备成为关键节点。

发明内容

本发明期望提出一种可用于电石生产的制备成型球团的系统和方法，通过有机粘结剂和无机粘结剂的结合，提高原料的成球性能和球团强度，增加原料接触面积，有效提高原料的反应速度。

本发明的目的之一是提供一种成型球团的制备系统，包括破碎单元、混合装置、成型装置和筛分装置，其中，

所述破碎单元包括干半焦粉出口、生石灰粉出口和石膏粉出口；

所述混合装置包括干半焦粉入口、生石灰粉入口、石膏粉入口、有机粘结剂入口、铁胶泥入口和混合料出口；

所述成型装置包括混合料入口和球粉混合物出口；

所述筛分装置包括球粉混合物入口和成型球团出口；

所述破碎单元的干半焦粉出口连接所述混合装置的干半焦粉入口，所述破碎单元的生石灰粉出口连接所述混合装置的生石灰粉入口，所述破碎单元的石膏粉出口连接所述混合装置的石膏粉入口，所述混合装置的混合料出口连接所述成型装置的混合料入口，所述成型装置的球粉混合物出口连接所述筛分装置的球粉混合物入口。

进一步的，所述破碎单元包括第一破碎装置、烘干装置、第二破碎装置、第三破碎装置；

所述第一破碎装置包括半焦入口和半焦粉出口；

所述烘干装置包括半焦粉入口和干半焦粉出口；

所述第二破碎装置包括生石灰入口和生石灰粉出口；

所述第三破碎装置包括石膏入口和石膏粉出口；

所述第一破碎装置的半焦粉出口连接所述烘干装置的半焦粉入口，所述烘干装置的干半焦粉出口连接所述混合装置的干半焦粉入口，所述第二破碎装置的生石灰粉出口连接所述混合装置的生石灰粉入口，所述第三破碎装置的石膏粉出口连接所述混合装置的石膏粉入口。

作为本发明优选的方案，所述筛分装置还包括筛下物料出口，所述混合装置还包括筛下物料入口，所述筛分装置的筛下物料出口连接所述混合装置的筛下物料入口。

更进一步的，所述破碎单元包括第四破碎装置，所述第四破碎装置包括固体有机粘结剂入口和粉状有机粘结剂出口，所述粉状有机粘结剂出口连接所述混合装置的有机粘结剂入口。

本发明的另一目的是提供一种利用上述系统制备成型球团的方法，包括如下步骤：

A、将半焦、生石灰和石膏送入破碎单元，得到干半焦粉、生石灰粉、和石膏粉；其中，所述干半焦粉、生石灰粉的粒度均≤3mm，所述石膏粉的粒度≤1mm；

B、将干半焦粉、生石灰粉、有机粘结剂、石膏粉和铁胶泥送入混合装置进行混合，得到混合料，其中所述有机粘结剂添加量为干半焦粉和生石灰粉总质量的3％～15％，所述石膏粉添加量为干半焦粉和生石灰粉总质量的1％～5％，所述铁胶泥添加量为干半焦粉和生石灰粉总质量的1％～5％；

C、将所述混合料送入成型装置中冷压成球，得到球粉混合物；

D、将所述球粉混合物进行筛分，获得成型球团和筛下物料。

进一步的，本发明的方法还包括步骤：将所述筛下物料送入所述混合装置，与所述半焦粉、生石灰粉、有机粘结剂、石膏粉和铁胶泥混合。

作为优选的方案，所述有机粘结剂包括羧甲基纤维素、沥青、脱水焦油、木质素中的一种或几种。

本发明中，当所述有机粘结剂包括固体时，所述方法在步骤B之前还包括步骤：对固体的有机粘结剂进行破碎处理，获得的粉状的有机粘结剂的粒度≤1mm。