宁夏岩鑫冶炼有限公司4×31500KVA密闭矿热炉及资源综合利用项目可行性研究报告
炭材干燥常用的有两种形式,立式干燥器和卧式干燥器。前者为立式固定式,后者为回转式。两种各有利弊,比较情况见下表。
立 式 与 卧 式 炭 材 干 燥 器 比 较 情 况
比较项目 不同品种物切换 物料粒度 热效率 投 资 干燥效果 卧式干燥式 易 块、粉皆可 一般 相对较高 均匀 竖式干燥式 较易 块、粉皆可 高 相对较低 均匀 从以上两种干燥形式比较,显然竖直干燥器适应于干燥,可以达到即干燥兰炭块又干燥粉料的效果。同时,可减少碳素材料损耗,尤其是兰炭在烘干过程的破损问题。为此,本项目拟采用立式烘干机技术,相比传统的转筒烘干机而言,此种烘干机可节电20%,最明显的优势是降低烘干过程中7%的物料损耗。
5.1.6兰炭烘干工艺简述
湿兰炭由汽车直接卸入湿料仓内,由湿兰炭仓底给料机、皮带机、斗式提升机送入筛分机内筛分,筛分的粉料由皮带机送入中间料仓,大块料经破碎后返回到筛分机内筛分后进入中间仓;后经计量由皮带机、斗式提升机把兰炭送到烘干窑内,同时热风炉向窑内送热风,使热风与物料充分接触,把物料中水份带走。经过烘干的物料由胶带输送机经除铁、斗式提升机,送进配料站的炭材仓中,后经筛分供电石炉用。
烘干机的尾气经旋风除尘器、布袋除尘器处理后,排空。收集的炭材粉经煤磨制粉后用于热风炉使用。
5.1.7电石生产流程简图
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电石生产示意流程图
5.1.8电石生产原材料、动力消耗定额及消耗量 (1)兰炭烘干原材料、动力消耗
烘干兰炭消耗定额(以每吨含水1%干兰炭计)
序 号 1 2 3 湿兰炭 含水≤18% 动力电 燃料煤 热值21757KJ/kg t KWh kg 名 称 规 格 单 位 消 耗 定 额 1.18 10 30 消 耗 量 备 注 每小时 29.5 250 750 每 年 212400 1800000 1350000000 注:燃料煤为筛分粉料。 (2)石灰生产原材料、动力消耗定额及消耗量
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序 号 1 2 3 石灰石 电石炉气 动力电 压缩空气 CaCO3≤96% 3名 称 规 格 单 位 消 耗 定 额 1.9 150 25 0.5 消 耗 量 备 注 每小时 177.15 6250 1041.75 20.84 每 年 570000 4.5×107 41.67 7.5×10 150000 6t 3热值11715KJ/N m N m 压力0.4-0.6MPa KWh N m 3 注:以每吨石灰计。 (3)电石生产原材料、动力消耗定额及消耗量
序号 名 称 及 规 格 单位 t t t t kWh kWh t N m N m N m 333消耗 定额 0.95 0.65 0.03 0.03 3200 50 85 45 50 400 消 耗 量 备 注 每小时 342.75 21.76 1.00 1.00 107136 1674 2845.8 1506.6 1674 13392 每 年 229003.2 156672 7200 7200 7.72×108 1.2×107 2.05×107 1.08×107 1.2×107 9.6×107 8.37 一 原材料消耗 1 2 3 4 石灰 CaO 96wt% 兰 炭 F.C 84wt% 电极糊 密闭糊 铁 皮 δ=3mm 二 动力消耗 5 6 7 8 9 电炉电 动力电 380V/220V 循环水 △t=10℃ 氮气 0.6MPaG 仪表空气 0.76MpaG 三 副产电石炉气 (以每吨300l/kg标准电石计) 5.1.9电石生产主要设备选型
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(1)石灰窑:气烧套筒石灰窑1台,小时产能40吨, 年产石灰30万吨; (2)兰炭烘干窑:立式烘干窑3台(两开一备),每台烘干能力为24吨/h,每台消耗600℃热风量为4万N m3/h,年烘干湿兰炭21.24万吨; (3)电石炉:31500KVA密闭电石炉4台,每台生产能力为6万吨/年;年生产电石24万吨; 5.2 兰炭生产技术方案 5.2.1兰炭生产工艺选择 (1)原料来源
距岩鑫公司周边地区煤炭资源储量丰富,质量优良,是生产兰炭的优质原料。其煤质分析报告如下:
煤矿煤质检验报告 表1-1
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 检验项目 全水分(%) 磷(%) 灰分(%) 挥发性(%) 焦渣特征(1-8) 固定碳(%) 全硫(%) 焦油(%) 检验数据 10. 0.0108 9.87 41.17 2 31.66 0.57 6.72 采用标准 GB/T211-1996 GB/T212-2001 GB/T212-2001 GB/T212-2001 GB/T212-2001 GB/T214-1996 (2)工艺技术方案的选择 A、炉型的选择 采用炉顶加煤、炉底排焦的低温干馏炭化炉来生产化肥、铁合金、电石专用兰炭。
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现工业生产上所应用的低温干馏炭化炉炉型主要为:内燃式直立炉和外热式直立炉,直立炉的燃烧室又分为水平火道和立火道,比较区别如下:
(a)内热式直立炉由燃烧室产生的热废气直接与块煤接触进行加热,与外热式直立炉相比加热速度快、加热均匀,因而单位容积生产能力大。
(b)内热式直立炉燃烧室温度较外热式直立炉温度低,因此在加热段采用高铝砖砌筑即可满足要求,与外热式直立炉主要部分采用的硅砖相比,高铝砖比硅砖热震稳定性好,且价格便宜。
(c)内热式直立炉热废气直接与块煤接触,主要靠燃烧废气对流进行加热,燃烧废气与物料温差较小,而外热式直立炉主要靠传导进行加热,燃烧废气与物料温差较大。因而内热式直立炉传热效果好,热效率高。
(d)水平水道的燃烧室沿其炭化炉高度方向的温度可根据需要进行调节,而立火道的燃烧室,顶部温度高炭化室温度不易调节,而且低温焦油产率低。
因而,此本项目拟采用内热式水平火道空腹低温干馏直立炉。 B、熄焦方式选择
现有低温干馏直立炉熄焦方式有水熄和蒸汽熄焦两种方案。
水熄工艺是赤热焦炭通过水套部分冷却后,落入水封槽内的水换热,同时产生部分蒸汽与焦炭发生水煤气反应进行熄焦。
蒸汽熄焦方式由于蒸汽与赤热的焦炭反应过程中,有少量的蒸汽未参与反应,增加氨水量;蒸汽熄焦方案所需蒸汽由锅炉提供,蒸汽熄焦方式中水煤气反应量较大,焦炭产量略有降低,但蒸汽熄焦可以增加煤气中的氢含量,由于本工程产生的剩余煤气全部用于发电或生产石灰,该工序要求煤气杂质少,有较高的发热量,因此本项目选用蒸汽熄焦一水熄焦结合工艺。
该工艺既可以满足煤气中的氢含量,又可提高兰炭的质量。 5.2.2工艺流程说明
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