一种生产电石的系统及方法技术领域
本发明属于电石化工领域，具体涉及一种生产电石的系统及方法。
背景技术
近3年内，国内焦化行业逐渐步入全面亏损状态，经营状况不断恶化，特别是部分
没有自己煤矿资源的企业，都面临破产的境地。焦炭价格从2013年的均价1800元/吨左右，
下跌至目前的800元/吨左右，降幅高达60％以上，行业亏损面也达到56％左右。焦化企业生
存发展和生产经营的难度不断加大，已经呈现危机四伏的局面,钢铁产能、焦化产能严重过
剩。关、停、并、转又重新提上日程。
电石行业，高能耗、高成本、低经济性的传统工艺，也迫切需要技术更新，节能降
耗。
近几年，电石行业的节能新技术，不断涌现，例如：炉气净化后气烧石灰窑、粉尘烧
制水泥、炉气净化制甲酸钠等。
所以有必要摸索除焦化与电石的耦合的一种生产电石的工艺，降低电石的生产成
本，实现焦化与电石的双赢。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种生产电石的系统及方法，为目前因产能过剩、
且闲置的大量焦炭另辟蹊径，找到一条电石生产的新工艺、新方法。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种生产电石的系统，所述系统包括混合
装置、捣固装置、热解装置和电石冶炼装置；
所述混合装置设有煤粉入口、生石灰粉入口、粘结剂入口和混合料出口；
所述捣固装置设有混合料入口和混合料饼出口，所述混合料入口与所述混合装置
的混合料出口相连；
所述热解装置设有混合料饼入口、热解料出口，所述混合料饼入口与所述捣固装
置的混合料饼出口相连；
所述电石冶炼装置设有热解料入口和电石出口，所述热解料入口与所述热解装置
的热解料出口相连。
在本发明的一个实施方案中，所述系统还包括预热装置，所述预热装置设有预热
混合料入口和预热混合料出口，所述预热混合料入口与所述混合装置出口相连，所述预热
混合料出口与所述捣固装置的混合料入口相连。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种利用上述系统生产电石的方法，
所述方法包括如下步骤：
准备煤粉和生石灰粉；
将所述煤粉、所述生石灰粉和粘结剂分别送入所述混合装置中，制得混合料；
将所述混合料送入所述捣固装置中捣固，制得混合料饼；
将所述混合料饼送入所述热解装置中进行热解，制得热解料；
将所述热解料送入所述电石冶炼装置中生产电石。
在本发明的一个实施方案中，将所述混合料预热后再送入所述捣固装置中捣固成
所述混合料饼。
在本发明的一个实施方案中，将所述捣固装置的捣固次数设置为50-90次。
在本发明的一个实施方案中，将所述煤粉干燥至水分含量≤0.5wt％。
在本发明的一个实施方案中，将所述煤粉和所述生石灰粉破碎至粒度为0.5mm-
1mm。
在本发明的一个实施方案中，将所述煤粉、所述生石灰粉和所述粘结剂的比例设
置为1:2-2.3:0.03-0.1。
在本发明的一个实施方案中，用弱粘结性煤和无粘结性煤制备所述煤粉。
在本发明的一个实施方案中，将所述混合料饼热解的温度设置为600-1000℃、热
解的时间设置为16-22h。
本发明提供的生产电石的系统及方法与传统电石生产工艺相比，充分利用了煤热
解的最高达1000℃的显热，使电石生产的热效率显著提高；同时巧妙利用生石灰的脱硫、固
硫作用，使煤热解的热解气中硫化氢的含量达PPM级，省去了复杂的热解气脱硫系统，节约
了设备投资。
此外，捣固装置一次可处理的物料多，而且处理的时间短，相对于目前最新的蓄热
式电石新工艺的电石原料准备阶段相比，本发明省去了压球成型环节，提高了处理效率。
再者，本发明采用煤料与生石灰捣固成混合料饼再进行热解，因捣固可改变煤的
粘结性，所以可适量而配入一些弱粘结煤(例如：长焰煤、气煤等)由于电石生产，从而降低
了电石生产成本。
同时因焦炉、电石炉都属于经典工艺，在节能方面潜力巨大，这正是解决电石生产
高能耗问题，所急需的技术，所以这种强强联合的工艺，值得广泛的推广。
附图说明
图1为本发明实施例中的一种生产电石的系统。
图2为利用图1所示的系统生产电石的工艺。
图3为本发明实施例中的另一种生产电石的系统。
图4为利用图3所示的系统生产电石的工艺。
图中：
1：煤破碎机；1-1：煤入口；
2：烘干机；
3：煤粉碎机；
4：生石灰破碎机；4-1：生石灰入口；
5：生石灰粉碎机；
6：混合机；6-1：粘结剂入口；
7：捣固装煤车；
8：焦炉；
9：电石炉；9-1电石出口；
10：加热机。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能
够更好地理解本发明的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施
例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。
本发明公开了一种生产电石的系统。其包括：混合装置、捣固装置、热解装置和电
石冶炼装置。
混合装置设有煤粉入口、生石灰粉入口、粘结剂入口和混合料出口。混合装置主要
的目的是将煤粉、生石灰粉和粘结剂混合均匀，混合装置的具体设备并不需要限定。
捣固装置设有混合料入口和混合料饼出口，混合料入口与混合装置的混合料出口
相连。本发明中，所用的捣固装置优选为捣固装煤车。
捣固装置一次可处理的物料多，而且处理的时间短，相对于目前最新的蓄热式电
石新工艺的电石原料准备阶段相比，本发明省去了压球成型环节。捣固装煤车每箱每次可
处理的混合料(煤料+生石灰)的重量在80吨左右，捣固时间大约在6分钟左右，提高了处理
效率。
热解装置设有混合料饼入口、热解料出口，混合料饼入口与捣固装置的混合料出
口相连。热解装置用于将混合料饼热解。热解装置的具体设备并不需要特别限定，本发明
中，热解装置优选为焦炉。
电石冶炼装置设有热解料入口和电石出口，热解料入口与热解装置的热解料出口
相连。电石冶炼装置用于冶炼电石。电石冶炼装置的具体设备并不需要特别限定，本发明
中，电石冶炼装置优选为电石炉。
煤粉、生石灰粉和粘结剂混合均匀后可先预热后再进行捣固，粘结剂在加热状态
下粘结效果更佳，因此本发明，在混合装置后、捣固装置前还可以增加预热装置。预热装置
需设有预热混合料入口和预热混合料出口，预热混合料入口与混合装置的混合料出口相
连，预热混合料出口与捣固装置的混合料入口相连。预热装置的具体设备并不需要特别限
定，本发明中，预热装置优选为：蒸汽预热装置。
本发明还提供了一种利用上述系统生产电石的方法。该方法包括如下步骤：
准备煤粉和生石灰粉；
将煤粉、生石灰粉和粘结剂分别送入混合装置中，制得混合料；
将所述混合料送入捣固装置中捣固，制得混合料饼；
将所述混合料饼送入热解装置中进行热解，制得热解料；
将所述热解料送入电石冶炼装置中生产电石。
发明人经过大量实验发现，煤粉中的水分会与生石灰粉发生反应生成氢氧化钙
(即熟石灰)，在上述系统下，煤粉的水分含量最好≤0.5wt％，因此在混合前，最好先将煤粉
干燥至水分含量≤0.5wt％。
煤粉和生石灰粉的粒度并不需要特别限定，但为了使得煤粉和生石灰粉更好的粘
合在一起，煤粉和生石灰粉的粒度最好控制在一定范围。发明人经过大量实验发现，煤粉和
生石灰粉的最佳粒度为0.5mm-1mm，因此在准备阶段，可先将煤和生石灰破碎至粒度为
0.5mm-1mm的煤粉和生石灰粉。
混合时，煤粉、生石灰粉和粘结剂的比例并不需要特别限定。发明人经过大量的实
验发现，煤粉、生石灰粉和粘结剂的比例为1:2-2.3:0.03-0.1时，煤粉和生石灰粉能很好的
粘结在一起、且不浪费粘结剂。
在加热的状态下，粘结剂的粘结效果更佳，因此，在捣固前，还可先将煤粉和生石
灰制得的混合料加热后再进行捣固。
捣固的次数并不需要特别限定，但捣固次数太少，煤粉和生石灰粉不能很好的粘
结在一起；捣固次数太多，浪费时间、增加能耗。发明人经过大量的实验发现，最佳的捣固次
数为50-90次。
本发明中，煤粉和生石灰粉捣固后再进行热解，在于生石灰有固硫作用，可以使煤
料热解产生的荒煤气中的硫化氢含量达PPM级。
此外，捣固装置将煤料和生石灰捣固成混合料饼后，能增加煤料和生石灰混合料
的堆密度，减少了煤粉、生石灰粉之间的空隙，从而减少了煤热解过程中为填充空隙所需的
胶质体液相产物的数量，这样较少量的胶质体就可以在煤粒和生石灰颗粒之间形成较强的
界面结合；另外，煤料和生石灰混合料饼的堆密度增加，其透气性变差，使得热解过程中产
生的干馏气体不易析出，增大了胶质体的膨胀力，使得变形煤粒和生石灰颗粒受压挤紧，进
一步加进了煤粒和生石灰颗粒之间的结合，从而改善了煤的粘结性，达到了提高热解后煤
料与生石灰混合料块强度的目的。
本发明采用煤料与生石灰捣固成混合料饼再进行热解，因捣固可改善煤的粘结
性，所以可适量而配入一些弱粘结煤(例如：长焰煤、气煤等)用于电石生产，可以减少粘结
剂的用量，从而降低电石生产成本。
发明人经过大量的实验发现，热解的温度和热解的时间并不需要特别限定，但热
解温度为600-1000℃、热解时间为16-22h的条件下，既能将煤热解充分，还不浪费热能。
本发明中，煤粉和生石灰粉经过捣固后得到的混合料饼，再经过热解后会成为粒
度为20mm-50mm的块状物。热解料从热解装置中出来时，温度约为1000℃，本发明充分利用
了煤热解的高达1000℃的显热，使电石生产的热效率显著提高。
下面参考具体实施例，对本发明进行说明。下述实施例中所取工艺条件数值均为
示例性的，其可取数值范围如前述发明内容中所示。下述实施例所用的检测方法均为本行
业常规的检测方法。
实施例1
本实施例提供一种生产电石的系统及用该系统生产电石的方法。
该系统的结构示意图如图1所示。该系统包括煤破碎机1、烘干机2、煤粉碎机3、生
石灰破碎机4、生石灰粉碎机5、混合机6、捣固装煤车7、焦炉8和电石炉9。
所用的热解装置为5.5米焦炉。捣固装煤车的捣固煤箱的尺寸为：长度＝15000mm、
宽度500mm、高度5200mm。
该方法如图2所示，具体如下：
S1：准备煤粉和生石灰粉。
焦煤、肥煤、长焰煤经破碎机破碎至粒度为3mm，分别输运储存至焦煤煤仓、肥煤煤
仓、长焰煤煤仓。焦煤、肥煤、长焰煤经配煤皮带按1:1:2的比例混合进入混合煤料烘干机脱
水干燥至含水量为0.5wt％，再经煤料粉碎机粉碎至粒度为1mm，送入混合机的混料仓。生石
灰块经破碎机破碎成粒度为5mm的生石灰粉，然后输运至生石灰料仓；再经粉碎机粉碎至粒
度为1mm，送入混合机的混料仓。改质沥青粉碎至粒度为1mm，送入混合机的混料仓。
S2：将煤粉、生石灰粉和粘结剂分别送入混合装置中，制得混合料。
在混料仓内将煤粉、生石灰粉和改质沥青按1:2:0.03的比例进行混料。
S3：将混合料送入捣固装置中捣固，制得混合料饼。
混合均匀的混合料输运至捣固装煤车内的捣固煤箱，混合料在捣固装煤车内的捣
固煤箱长度方向均匀放料，到捣固煤箱煤煤层高度达500mm时，捣固装煤车上部的捣固机开
启，边放料、边捣固；每个混合料饼的捣鼓时间为6分钟(捣固的次数为50次)。
S4：将混合料饼送入热解装置中进行热解，制得热解料。
S5：将热解料送入电石冶炼装置中生产电石。
捣固好的混合料饼由捣固装煤车上的输煤板输运到焦炉的炭化室内，进行干馏热
解。焦炉燃烧室的加热温度为1200℃、炭化室的温度为1000℃，热解的时间为16小时。焦炉
的燃烧室提供混合料饼干馏所需的热量，混合煤饼在焦炉的炭化室内经过16小时的热解
后，经推焦机推出炭化室，进入料罐，经提升装置把粒度为20-50mm的煤粉与生石灰粉的块
状混合料提升装入电石生产系统的高位料槽中，再装入电石炉完成电石生产。
实施例2
本实施例提供另一种生产电石的系统及用该系统生产电石的方法。
该系统的结构示意图如图3所示。该系统包括煤破碎机1、烘干机2、煤粉碎机3、生
石灰破碎机4、生石灰粉碎机5、混合机6、捣固装煤车7、焦炉8、电石炉9和加热机10。
所用的热解装置为5.5米焦炉。捣固装煤车的捣固煤箱的尺寸为：长度＝15000mm、
宽度500mm、高度5200mm。
该方法如图4所示，具体如下：
S1’：准备煤粉和生石灰粉。
焦煤、肥煤、长焰煤、气煤经破碎机破碎至粒度为3mm，分别输运储存至焦煤煤仓、
肥煤煤仓、长焰煤煤仓、气煤煤仓。焦煤、肥煤、长焰煤经配煤皮带按1:1:1:2的比例混合进
入混合煤料烘干机脱水干燥至含水量为0.3wt％，再经煤料粉碎机粉碎至粒度为0.5mm，送
入混合机的混料仓。生石灰块经破碎机破碎成粒度为5mm的生石灰粉，然后输运至生石灰料
仓；再经粉碎机粉碎至粒度为0.5mm，送入混合机的混料仓。改质沥青粉碎至粒度为1mm，送
入混合机的混料仓。
S2’：将煤粉、生石灰粉和粘结剂分别送入混合装置中，制得混合料。
在混料仓内将煤粉、生石灰粉和改质沥青按1:2.3:0.1的比例进行混料。
S3’：将混合料送入加热机中进行加热。
加热温度为：100℃、加热时间为10分钟。
S4’：将预热后的混合料送入捣固装置中捣固，制得混合料饼。
预热后的混合料输运至捣固装煤车内的捣固煤箱，混合料在捣固装煤车内的捣固
煤箱长度方向均匀放料，到捣固煤箱煤煤层高度达500mm时，捣固装煤车上部的捣固机开
启，边放料、边捣固；每个混合料饼的捣鼓时间为8分钟(捣固的次数为90次)。
S5’：将混合料饼送入热解装置中进行热解，制得热解料。
S6’：将热解料送入电石冶炼装置中生产电石。
捣固好的混合料饼由捣固装煤车上的输煤板输运到焦炉的炭化室内，进行干馏热
解。焦炉燃烧室的加热温度为1200℃、炭化室的温度为600℃，热解的时间为22小时。焦炉的
燃烧室提供混合料饼干馏所需的热量，混合煤饼在焦炉的炭化室内经过22小时的热解后，
经推焦机推出炭化室，进入料罐，经提升装置把粒度为20-50mm的煤粉与生石灰粉的块状混
合料提升装入电石生产系统的高位料槽中，再装入电石炉完成电石生产。
综上可知，本发明提供的生产电石的系统及方法与传统电石生产工艺相比，充分
利用了煤热解的高达1000℃的显热，使电石生产的热效率显著提高；同时巧妙利用生石灰
的脱硫、固硫作用，使煤热解的热解气中硫化氢的含量达PPM级，省去了复杂的热解气脱硫
系统，节约了设备投资。
此外，捣固装置一次可处理的物料多，而且处理的时间短，相对于目前最新的蓄热
式电石新工艺的电石原料准备阶段相比，本发明省去了压球成型环节，提高了处理效率。
再者，本发明采用煤料与生石灰捣固成混合料饼再进行热解，因捣固可改变煤的
粘结性，所以可适量而配入一些弱粘结煤(例如：长焰煤、气煤等)由于电石生产，从而降低
了电石生产成本。
同时因焦炉、电石炉都属于经典工艺，在节能方面潜力巨大，这正是解决电石生产
高能耗问题，所急需的技术，所以这种强强联合的工艺，值得广泛的推广。
需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本发明而非限制本
发明的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下对
本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的范围之内。此外，除非特别说明，那
么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。