回转窑煅烧冶金石灰工艺研究与实践
活性石灰的生产及在冶金中的应用
活性石灰是钢铁工业的基本原料,它作为炼钢的造渣剂,具有缩短冶炼时间、提高钢水纯净度及收得率、 降低石灰及萤石消耗、提高转炉炉衬寿命等优点。因此,世界上发达国家己 100% 采用活性石灰炼钢,我国 也早在 1983 年冶金部召开第一次全国转炉炼钢会议时就明确的规定,转炉炼钢使用活性石灰是一项基本的 技术政策。此外,活性石灰还应用于钢水精练和铁矿粉的烧结过程中,也取得了很好的效果。
等。 (2)并流蓄热式竖窑的优点
4 并流蓄热式双膛竖窑结构示意图[4]
采用并流蓄热式竖窑锻烧出的石灰质量好,活性度高( 可达到 350 ~ 400ml),残余 CO2 含量一般不超过
第1 期
宋延辉,等:活性石灰的生产及在冶金中的应用
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源自文库
2% ,硫含量亦低( 当然与石灰石的质量有关),完全可以满足炼钢的要求。此外,节能效果显著,单位产品热
图 1 石灰的物理性质与煅烧温度的关系[3]
注:1. 比表面积( 计算);2 一体积密度;3 一平均颗粒;4 一气孔率( 计算);5 一气孔率( 实测)
回转窑煅烧原理
回转窑煅烧原理
回转窑煅烧原理
1. 简介
回转窑是一种用于煅烧物料的设备,广泛应用于水泥生产、冶金
工业等领域。本文将介绍回转窑的煅烧原理。
2. 煅烧过程
回转窑是一种旋转的圆筒,内部有一系列的砌体,物料通过预热区、煅烧区和冷却区依次通过。详细的煅烧过程如下:
•预热区:物料进入回转窑后首先遇到的是预热区,此处温度较低。
在预热区,物料逐渐加热至一定温度,释放出部分水分和挥发物。•煅烧区:物料进入煅烧区后,温度逐渐升高。在高温下,物料发生化学变化,形成水泥熟料等产物。煅烧区是整个回转窑中温度
最高的区域。
•冷却区:煅烧后的物料进入冷却区,通过与回转窑外部循环冷却空气接触,使其迅速降温。同时,冷却空气与物料中的热交换,
提高能源利用效率。
3. 煅烧原理
回转窑的煅烧原理可以概括为以下几个方面:
•火焰传播:在煅烧区,使用燃料与气体进行燃烧,产生高温火焰。
火焰通过分配装置均匀覆盖在物料上,实现煅烧的目的。
•物料与气体接触:回转窑内物料与气体通过对流传热方式进行热交换。在煅烧过程中,物料不断翻转,使其与室温空气接触,达
到热平衡。
•化学反应:高温环境中,物料中的化学成分发生反应,形成新的化合物。反应速率与温度密切相关,因此煅烧区温度的控制非常
重要。
•冷却空气循环:回转窑的冷却区采用循环冷却空气的方式,通过对物料的冷却降温。冷却空气可以回收利用,提高能源利用效率。
4. 应用领域
回转窑煅烧原理广泛应用于以下领域:
•水泥生产:回转窑是水泥生产中重要的设备,可将石灰石等原料煅烧成水泥熟料,用于水泥的生产。
•冶金工业:回转窑可用于冶金工业中的煅烧、焙烧等工艺,如铝土矿的煅烧、镁矿的焙烧等。
冶金石灰回转窑的结构设计
Ke r s Roa y k l y wo d : tr i n; S r cu e S a ; P e e tr C o e t tr ; e l u rh ae ; o lr
为 了生 产 出活 性 度 高 、粒 度 小 、超 低 硫 的石 灰 , 国 内冶 金 企 业 广泛 选 用 石 灰 回转 窑 。其 主要 特 点 是 生 产 规模 大 、烧 成 石 灰 粒 度 小 、产 品质 量 高 及 操 作 人 员 少 。为此 ,详 细 了解 石 灰 回转 窑 的
构 简 单 ,只有 4个 电振 ,没 有 运 动 件 ,可 以迅 速
从 10 0E 到 10 。冷 却 风 经 热 交 换 后 可 作 为 0  ̄降 0%
二 次 风 参 与 燃 烧 ,可 达 到 7 0c,提 高 了热 效 率 。 0c 方 型 竖 式 冷 却 器 采 用 仓 式 结 构 ,用 钢 板 做 外 壳 ,
8・
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来自百度文库
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冶金 石灰 回转窑的结构设计
李 慧春 ( 北龙凤 山炉 料有 限 责任公 司 ,怀来 河 0 50 ) 7 40
摘 要 :介绍了冶金石灰回转窑 的结构及密 封设 计 ,指出了回转窑生产 的石灰具有 活性 度高 、粒度小 、质量高
石灰回转窑煅烧技术
石灰回转窑煅烧技术
石灰回转窑煅烧技术是一种常用于石灰生产的工艺。通过将石灰石放入回转窑中进行煅烧,可以将其转化为高活性的石灰,广泛应用于建筑材料、冶金、化工等行业。
一、石灰回转窑的结构和原理
石灰回转窑是一种圆筒形的设备,通常由筒体、支撑装置、传动装置、焚化装置、气体进出口等部分组成。在石灰石进入回转窑后,通过传动装置将其慢慢旋转,使石灰石在高温下进行煅烧。
石灰石煅烧的过程中,主要经历以下几个阶段:预热阶段、分解阶段、石灰化阶段和冷却阶段。在预热阶段,石灰石中的水分和部分游离二氧化碳会被释放出来。随着温度的升高,石灰石会进入分解阶段,二氧化碳会被彻底释放出来。接下来是石灰化阶段,石灰石中的钙氧化物会与二氧化碳反应生成石灰。最后是冷却阶段,石灰会被冷却至合适的温度后取出。
二、石灰回转窑煅烧技术的优势
石灰回转窑煅烧技术相比于其他石灰生产工艺具有以下优势:
1. 温度控制精准:石灰回转窑可以通过控制回转速度和燃烧器的热量输出来控制煅烧温度,使其达到最佳值,从而保证石灰的质量稳定。
2. 热能利用高效:石灰回转窑的结构设计使得煅烧过程中产生的余热可以被充分利用,用于预热石灰石和干燥原料,提高能源利用效率。
3. 适应性强:石灰回转窑可以适应不同种类的石灰石,且处理能力大,可以满足大规模生产的需求。同时,还可以处理含有杂质的石灰石,提高了原料利用率。
4. 环境友好:石灰回转窑采用闭路燃烧方式,减少了烟气排放,对环境影响较小。并且通过煅烧过程中产生的高温燃烧,可以将有害物质完全破坏,减少了对环境的污染。
煅烧冶金石灰活性度分析
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⑨ 第@ 总 司 朗 ⑨年 期 第日
煅 冶 石 活度 析 烧 金 灰性 分
煅 烧 冶 金 石灰 活 性 度分 析
韩金 玉 孔祥新 马金邦 ( 天津天铁冶金集团有限公司技术 中心 ,544 0 60 )
[ 摘要 ] 依据石灰石煅烧机理及其分解 化学反应式 , 推导 、 总结 出石灰活性度理论计算公式 和经验计算公式 。通过运用 两个公式, 计算分析 了试验报告 、 矿山石灰石原料 、 回转窑生产等技术 资料 , 合理选用 了石灰石原料 , 定了科学合理的 回转窑 制 工艺技术参数 , 煅烧出高活性度冶金石灰 。
HCl x 0 3 4 / 608 50 g =2 5 x 6.5 5 . =6 .
2 冶 金石灰 活性 度理 论计 算 21 冶金 石灰 各化 学成 分理论 计 算公式 的推 导 .
石灰石 原料是一种 天然矿物 . 不是 一种纯净 的物 质 , C C 3 C 3 i2KO A23F2 3 、 、 a 由 a O 、 O 、 O 、 2 、 1 、e 、 SN 2 Mg S 0 0 P 0 等物质组成 。 s含量 均以 C S aO 形式存 在 , 一部 分硅酸 盐以 C O・i: a SO 形式存在 。石 灰石在煅烧 过程 中发 生 的主要化学反应式 :
回转窑煅烧除尘灰工艺流程
回转窑煅烧除尘灰工艺流程
Rotary kiln calcining and dust removal process is a crucial technological operation in many industries, especially in industries like cement production, lime production, and metallurgy. 回转窑煅烧和除尘工艺流程是许多行业中至关重要的技术操作,特别是在水泥生产、石灰生产和冶金等行业。
First and foremost, the rotary kiln calcining and dust removal process involves the high-temperature treatment of raw materials to create a chemical and physical transformation, usually through calcination or sintering. 首先,回转窑煅烧和除尘工艺涉及对原材料进行高温处理,以使其发生化学和物理变化,通常通过煅烧或烧结来实现。
The process begins with the feeding of raw materials into the rotary kiln, where they are heated to high temperatures in a controlled environment. 该工艺的第一步是将原料投入回转窑,然后在受控环境中加热至高温。
回转窑煅烧活性石灰的工艺
Niu Jie (Xiqu Mine of Shanxi Coal and Electric Power Group Co.,Ltd.,Taiyuan 030200,China)
Abstract: This paper studies the process of active lime calcined with rotary kiln based on the pro- duction experience and experiment results,and analyses the effects of calcination tem perature,hold— ing time,combustion—supporting air volume and rotation speed of kiln proper etc. on the activity of lime. In addition,some viewpoints about the production process of superior quality active lime cal— cined with rotary kiln are proposed in this paper. K ey words: Rotary kiln;Active lime;Calcination
石灰生产工艺
前言
第一部分、回转窑基础理论部分
第一章、
一、二、活性石灰石灰活性石灰
三、活性石灰质量要求
第二章、
一、
二、
煅烧活性石灰的原料
原料的选择
理化指标
第三章、
一、
二、燃料与燃料燃烧燃料
热值
三、燃料燃烧
四、空气与燃烧
五、热量换算第四章、传热
第五章、
一、
二、活性石灰的煅烧设备回转窑竖式预热器
三、竖式冷却器
四、燃烧器
五、排烟机
六、收尘器
第六章、
一、
二、活性石灰的煅烧活性石灰的煅烧机理活性石灰的煅烧过
第二部分、
回转窑操作基础部分
第七章、 一、
二、
回转窑的点火操
作 点火前的检查 点火前的准备 三、 点火操作 第八章、
一、 二、 烘窑与升温 烘窑
升温的目的 烘窑升温曲线 三、 窑况 四、 烘窑 五、 升温
第九章、 回转窑的加料操
作
第十章、 回转窑的生产操
作
第十一章、 回转窑的火焰调整 第十二章、
回转窑与结圈
活性石灰回转窑操作手册
回转窑作为煅烧活性石灰的窑炉,随着钢铁冶炼工艺发展的需要,经过长期的生产实践表明,它在满足钢铁冶炼需要的同时,亦在其它冶金行业中充分地体现出了它在大工业生产中的优越性和可持续发展的远景。
活性石灰产品,在钢铁企业特别是在转炉炼钢中被广泛的使用,用作造渣剂。在缩短冶炼时间,提高产品质量,优化冶炼技术,提高经济效益等方面都发挥出了极其重要的作用。
随着回转窑操作技术和活性石灰煅烧工艺的发展和需要,如何更进一步地提高、完善和统一对回转窑操作知识的认识,达到理论与实践有机结合的目的,仍是活性石灰煅烧技术发展过程中不可忽视的课题。
坚持遵循理论理念,是提高回转窑操作水平的基本保证。在生产实践中探索积累经验,是提高回转窑操作水平的有效手段。在有关专家,工程技术人员的帮助下、在生产操作人员的配合下。以贴近生产实际为主导,围绕回转窑的操作和活性石灰煅烧工艺,收集,整理汇编了《活性石灰回转窑操作手册》。借此而达到提高操作技术水平,稳定生产运行,增强生产意识,完善生产管理,推进技术进步的目的。
1000t·d^-1石灰回转窑的生产工艺特点
文章 编号 :1 6 7 3 — 7 7 9 2( 2 0 1 3 )0 4 — 0 0 1 2 — 0 3
Pr o du c t i o n p r o c e s s c ha r a c t e r i s t i c s o f 1 O 0 0 t / d l i me r o t a r y ki l n
2 . AC RE C o k i n g& En g i n e e r i n g C o n s u l t i n g C o r p o r a t i o n, MCC,D a l i a n 1 1 6 0 8 5,Ch i n a )
Abs t r a c t : Thi s p a p e r di s c us s e s t h e p r o du c t i o n p r o c e s s f e a t u r e s a n d i t s c o n t r o l l e v e l o f 1 0 00t /d a c -
设 有 电 子 皮 带 秤 对 原 料 上 料 进 行 计 量 。 筛 下 料
( <1 0 mm) 通 过带 式输 送机 、 板链 式 提升 机将 其 输送 至 碎石 灰石 料仓 。 合 格粒 度 的石 灰石 进 入 预 热 器 进 行 预 热后 , 经
控 制系 统正 向着独 立研 发大 型窑 炉 、 大 型设 备 , 部 分
石灰回转窑生产工艺
石灰回转窑生产工艺
石灰回转窑是一种重要的石灰生产设备,广泛应用于建筑、冶金、化工等行业。它采用了先进的生产工艺,能够高效地生产出优质的石灰产品。
石灰回转窑的生产工艺非常独特。首先,将石灰石和燃料送入窑体,窑体内部设置有一系列的提升板,它们将石灰石和燃料均匀地分布在窑体内。然后,点燃燃料,使其产生高温燃烧。这样,窑体内部的温度就会迅速升高。
随着燃料的燃烧,窑体内部的温度逐渐升高。当温度达到一定程度后,石灰石开始分解,产生二氧化碳和石灰。二氧化碳从窑体顶部排出,而石灰则沿着窑体内壁滑下,最终从窑体底部排出。
在整个生产过程中,石灰石的分解和石灰的产生是同时进行的。石灰石在窑体内部逐渐转动,使得它能够充分与燃料接触,从而实现高效的分解和产生石灰。同时,窑体内部的提升板能够帮助石灰石和燃料充分混合,进一步提高产量和质量。
石灰回转窑生产工艺具有许多优点。首先,它能够高效地生产出优质的石灰产品。石灰的分解和产生是在高温环境下进行的,能够充分利用燃料的热能,提高石灰的产量和质量。其次,石灰回转窑具有良好的适应性。它可以适应不同种类的石灰石和燃料,能够灵活地调整生产工艺,以满足不同用户的需求。此外,石灰回转窑还具
有节能环保的特点。它采用了闭式生产,能够有效地控制废气的排放,减少对环境的污染。
石灰回转窑是一种高效、适应性强、节能环保的石灰生产设备。它的生产工艺独特,能够高效地生产出优质的石灰产品。随着科技的不断进步,石灰回转窑的生产工艺也在不断创新和完善,为各行各业提供更好的石灰产品。
活性石灰回转窑的开工生产实践
2 回转 窑 开 工 调 试 生 产 要 点 和 体 会
跨 距 两 挡 支 撑 、斜 齿 传 动 、鳞 片 式 密 封 结 构 、主 传 动 电机 变 频 调 速 、挡 轮 液 压 系 统 等 。新 技术 的 采 用 使 回转 窑 的 重 量 降低 ,传 动 更 加 平稳 ,操 控
性 更方 便 ,窑 头 窑尾 的密 封性 更佳 。
1 活 性 石 灰 回转 窑 生 产 线 的 组 成 及 设 备 技 术 特 点
活 性石 灰 回转 窑 生 产 线 主 要 由 原 料 系 统 、 焙
竖 式 冷 却 器 由冷 却 器 本 体 、格 筛 板 、冷 却 风 分 配 装 置 、电 振 卸 料 机 等 组 成 。 在 冷却 器 内部 煅 烧 好 的 石 灰在 四 个 冷 却 区域 通 过 强制 冷 却 ,冷 却 效果 好 ,出灰 温 度可 控 制在 约 高 于环 境 温度 4 ℃。 0 冷 却 器几 乎 没 有 运 动 部 件 ,设 备 维 修 量 少 ,运 行
烧 系统 、成 品 系统 、公 辅 设 施 等 系 统 组 成 。其 中
竖 式 预 热 器 、 回转 窑 、竖 式 冷 却 器 是 焙 烧 系 统 的
三 大 关 键 设 备 。石 灰 石 在 竖 式 预 热 器 、 回 转 窑 、 竖 式 冷 却 器 中先 后 完成 预 热 、烧 成 和 冷 却 .完 成
(完整word版)石灰回转窑操作手册
活性石灰回转窑操作手册
目录
前言
第一部分、回转窑基础理论部分第一章、活性石灰
一、石灰
二、活性石灰
三、活性石灰质量要求
第二章、煅烧活性石灰的原料
一、原料的选择
二、理化指标
第三章、燃料与燃料燃烧
一、燃料
二、热值
三、燃料燃烧
四、空气与燃烧
五、热量换算
第四章、传热
第五章、活性石灰的煅烧设备
一、回转窑
二、竖式预热器
三、竖式冷却器
四、燃烧器
五、排烟机
六、收尘器
第六章、活性石灰的煅烧
一、活性石灰的煅烧机理
二、活性石灰的煅烧过程
第二部分、回转窑操作基础部分第七章、回转窑的点火操作
一、点火前的检查
二、点火前的准备
三、点火操作
第八章、烘窑与升温
一、烘窑升温的目的
二、烘窑升温曲线
三、窑况
四、烘窑
五、升温
第九章、回转窑的加料操作
第十章、回转窑“十看”操作法
第十一章、回转窑的火焰调整
第十二章、回转窑与结圈
第十三章、燃烧
活性石灰回转窑操作手册
前言
回转窑作为煅烧活性石灰的窑炉,随着钢铁冶炼工艺发展的需要,经过长期的生产实践表明,它在满足钢铁冶炼需要的同时,亦在其它冶金行业中充分地体现出了它在大工业生产中的优越性和可持续发展的远景。
活性石灰产品,在钢铁企业特别是在转炉炼钢中被广泛的使用,用作造渣剂.在缩短冶炼时间,提高产品质量,优化冶炼技术,提高经济效益等方面都发挥出了极其重要的作用.
随着回转窑操作技术和活性石灰煅烧工艺的发展和需要,如何更进一步地提高、完善和统一对回转
窑操作知识的认识,达到理论与实践有机结合的目的,仍是活性石灰煅烧技术发展过程中不可忽视的课题.
坚持遵循理论理念,是提高回转窑操作水平的基本保证.在生产实践中探索积累经验,是提高回转窑操作水平的有效手段。在有关专家,工程技术人员的帮助下、在生产操作人员的配合下。以贴近生产实际为主导,围绕回转窑的操作和活性石灰煅烧工艺,收集,整理汇编了《活性石灰回转窑操作手册》。借此而达到提高操作技术水平,稳定生产运行,增强生产意识,完善生产管理,推进技术进步的目的。
石灰回转窑煅烧技术
石灰回转窑煅烧技术
石灰回转窑煅烧技术是一种重要的石灰生产工艺,广泛应用于水泥、冶金、化工等行业。本文将从原理、工艺流程、优势和应用领域等方面介绍石灰回转窑煅烧技术。
一、原理
石灰回转窑煅烧技术是通过将石灰石或石灰石粉末放入回转窑中,利用高温和氧化条件下的化学反应,使石灰石中的钙和镁等金属氧化物转化为石灰石中的金属氧化物,从而实现石灰的煅烧和生产。回转窑是一种圆筒形的设备,具有一定的倾斜角度,通过回转和倾斜运动使石灰石在窑内充分接触高温气流,从而达到高效煅烧的目的。
二、工艺流程
石灰回转窑煅烧技术的工艺流程主要包括进料、预热、煅烧和冷却等几个阶段。
1. 进料阶段:将石灰石或石灰石粉末通过给料器均匀地投入回转窑中。进料的均匀性对煅烧效果具有重要影响。
2. 预热阶段:在回转窑的前部,石灰石在与高温气流接触的过程中逐渐升温,水分和一部分二氧化碳开始释放。
3. 煅烧阶段:石灰石进入窑体的中部和后部,经过高温区域的煅烧。
在高温下,石灰石中的钙和镁等金属氧化物发生分解和氧化反应,生成石灰石中的金属氧化物。
4. 冷却阶段:煅烧后的石灰石经过窑体后部的冷却区域,与较低温度的气流接触,逐渐冷却,并最终排出窑外。
三、优势
石灰回转窑煅烧技术相比于其他石灰煅烧技术具有以下优势:
1. 高热效率:回转窑煅烧过程中,窑体内部高温气流能够充分与石灰石接触,从而实现石灰石的高效煅烧,提高热效率。
2. 适应性强:石灰回转窑煅烧技术适用于多种石灰石原料,包括石灰石矿石、石灰石粉末等,具有较强的适应性。
3. 产品质量稳定:由于回转窑煅烧过程中的高温和氧化条件,可以使石灰石中的杂质和有害物质得到有效去除,从而提高产品的质量稳定性。
冶金回转窑工作原理
冶金回转窑工作原理
冶金回转窑是一种常见的冶金设备,用于热处理原料、煅烧矿石和冶炼金属的过程。其工作原理如下:
1. 放料区:冶金原料被投入回转窑的放料区。窑体呈轻微倾斜以便于原料的运动。
2. 加热区:原料随着窑体的回转向前推进,进入加热区。在这里,窑体内部通入燃料和空气,燃料燃烧释放的热量被传递给原料,使其升温。
3. 煅烧区:经过加热区的升温作用,原料进一步进入到煅烧区。在煅烧区,原料中的水分、有机物和一些杂质会被分解和挥发,矿石则发生化学反应。
4. 烟气处理区:位于煅烧区之后。在这个区域,砖石和渣浆的矿物质颗粒将会遇到较高温度的反向烟气,从而使其变热,降低其粘度,便于后续的处理。
5. 冷却区:冶金原料通过烟气处理区后,进入冷却区。在这里,原料随着窑体的继续回转,经过冷却。通过外部空气对原料进行冷却,使其达到所需的温度。
6. 卸料区:冷却后的原料最终进入卸料区,通过卸料装置将其从回转窑中排出。
冶金回转窑通过持续的回转和加热过程,使原料得以热处理和
煅烧,同时通过调整窑体的倾斜度和转速,控制原料在窑内的滞留时间,从而达到特定的冶金或矿石冶炼的需求。
石灰煅烧工艺流程
石灰煅烧工艺流程
石灰煅烧是一种将石灰石中的碳酸钙进行分解的过程,得到的产物是石灰石(CaO)。这是一个重要的工艺流程,广泛应用
于建筑、冶金、化工等行业。
石灰煅烧的工艺流程可以分为以下几个步骤。
首先是原料准备。石灰石是石灰煅烧的原料,一般分为生石灰石和熟石灰石两种。生石灰石为未经过任何处理的石灰石,而熟石灰石则是经过煅烧处理得到的。在工艺流程中,一般使用熟石灰石作为原料。
接下来是石灰石的粉碎和筛分。原料的粉碎有利于提高反应速度和反应效果。常用的粉碎设备有破碎机和研磨机。筛分可以去除原料中的杂质,提高石灰石的纯度。
然后是石灰石的煅烧过程。煅烧是指将石灰石加热至一定温度,使其分解为氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO2)。石灰石在加
热过程中会先脱失结晶水,然后再释放出二氧化碳。煅烧温度一般在900~1200摄氏度之间。
石灰石的煅烧可以使用不同的反应设备,包括立式石灰窑、回转窑和煤粉燃烧器。不同设备的选择取决于生产需求和工艺条件。
最后是石灰石的冷却和贮存。煅烧后的石灰石需要经过冷却过程,使其温度降至室温。冷却过程中,可以利用冷却气体(如
空气或冷水)对石灰石进行冷却。冷却后的石灰石可以将其贮存在密封容器中,以避免吸湿和氧化。
石灰煅烧的工艺流程还可以根据实际情况进行调整和优化。例如,在煅烧过程中可以使用适当的添加剂,以提高产品的质量和性能。在冷却过程中,还可以对冷却气体进行处理,以达到节能和环保的目的。
总的来说,石灰煅烧是一个复杂的工艺流程,需要合理的控制参数和装置设计。通过煅烧,石灰石中的碳酸钙被分解为氧化钙和二氧化碳,可以得到高纯度和高活性的石灰石产品,广泛应用于各个行业。
回转窑的工艺流程介绍
回转窑的工艺流程介绍
回转窑在我们的生活中处处可见,因其广泛的运用受到水泥生产者,冶金化工生产厂家的普遍欢迎,回转窑的产量大,为此给使用者带来了巨大的经济效益,生产使用单位对会展要的工艺流程研究是十分有必要的,它对于安全生产起到至关重要的作用。
在说回转窑的工艺流程之前,我们先对回转窑的常用问题做一下研究。回转窑属于建材类设备,按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。水泥窑主要用于煅烧水泥熟料,分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。冶金化工窑主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧;铬、镍、铁矿氧化焙烧;耐火材料厂焙烧高铝钒土矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝;化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。石灰窑(既活性石灰窑)用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和轻烧白云石。
回转窑(一燃室)回转窑是整个焚烧系统的中心装置;窑内焚烧绝大部分的危险废弃物,实现脱毒和固体废弃物的减容;将废弃物中的有机成分和水份转换成烟气通往二燃室;通过调节窑体的倾斜角度以及窑体的转速来控制固体废弃物在窑内的停留时间和废弃物与空气的混合程度; 采用传送带、螺旋给料机等设备将固体废物投入回转窑中;液体废物可以通过喷头或直接通过燃烧器输送,也可与固体物料混合提高给料的均匀性;采用连续给料,避免批量给料产生的“给料高峰”;高热值的液体废物可直接投入二燃室。
二燃室
其与回转窑直接相连,使在一燃室中未燃尽的可燃气体达到完全燃烧,脱除烟气中的毒性有机成分;
二燃室内的助燃燃料可以是油、气,也可以是高热值的液体危险废弃物;余热利用一般采用立式余热利用锅炉,回收从二燃室出来的高温烟气中的余热;
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回转窑煅烧冶金石灰工艺研究与实践
摘要:由原料、燃料条件、设备及生产实际确定合理的预热温度、煅烧温度与煅烧时间得到有效CaO高、活性高的冶金石灰
关键词:活性度;回转窑;煅烧温度;煅烧时间;预热温度
前言:随着钢铁行业的不断发展对作为转炉炼钢造渣剂的冶金石灰要求也越来
越高,要求冶金石灰在保证有效CaO的前提下还必须具有很高的活性。提高冶金石灰的活性,可以减少炼钢时石灰的用量、提高钢水收得率、废钢比和炉衬寿命,做到快速造渣,少渣吹炼,减少吹炼喷溅,提高生产节奏等效果,这直接关系到企业的技术经济效益和节能降耗。
1. 生成冶金石灰的机理
石灰组成中有游离氧化钙和结合氧化钙,游离氧化钙中又分活性氧化钙和非活性氧化钙。非活性氧化钙在普通消解条件下,不能同水发生反应,但有可能转化为活性氧化钙(如磨细后)。活性氧化钙则是在普通消解条件下,能同水发生反应的那部分游离氧化钙,结合氧化钙是不可回复的,故不能称为非活性氧化钙。氧化钙在石灰中存在形式可以用图1.1表示。石灰的反应能力实际上可以看成是游离氧化钙总量中活性氧化钙的数量。石灰石的锻烧是石灰石菱形晶格重新结晶转化为石灰的立方晶格的变化过程。其变化所得晶体结构与形成新相晶核的速度和它的生长速度有关。当前者大于后者时,所得到的为细粒晶体,其活性氧化钙分子数量多,具有高的表面能;反之,所得为低表面能的粗粒晶体,其活性氧化钙分子数量少。在石灰石快速加热锻烧下,所得到的为细粒晶体结构的石灰,活性度就高;缓慢加热锻烧时,所得为粗晶体结构的石灰,活性就低[1]。
2.燃料和燃烧设备及原料要求
2.1燃料和燃烧设备
根据所用窑型和生产实际情况的不同,生产冶金石灰常用的燃料有焦炭、煤、重油和各种煤气。本厂采用的是转炉煤气和高炉煤气混烧,转炉煤气和高炉煤气作为燃料的优点是烧出的石灰S含量比起其它燃料要低,窑内结圈现象较其它燃料要轻微;缺点是转炉煤气和高炉煤气的主要成分为CO其发热值较含碳氢化合物的燃料低,这在一定程度上制约了产量的进一步提高。
燃烧设备在实际生产中起到非常关键的作用。本厂采用的燃烧设备(及烧嘴)是一种煤气与空气预先不进行混合,二者在燃烧空间内边混合边燃烧的的设备,
此时燃烧速度受到混合速度的限制,燃烧缓慢且有明显的火焰,此时燃烧产物与周围物体之间所进行的热交换属于火焰辐射它比起单纯的气体辐射具有更强的辐射力[4]。
对于本厂使用的煤气燃烧过程其本上可以归纳为:煤气与空气的混合;将混合物加热到着火温度;煤气中的可燃组分与空气中的氧发生激烈的化学反应进行燃烧。在上述过程中,煤气中的可燃组分与空气中的氧在高温下进行燃烧反应是非常快的,可以认为是在一瞬间完成的。将煤气预热到着火温度在煤气预热室进行,唯有煤气和空气的混合过程是一种物理扩散过程,需要一定的时间,因此它是决定燃烧速度的主要因素。对比我厂的1#窑和2#窑的烧嘴可以看出1#的燃烧速度比2#更快、更充分,在煤气条件基本一致的情况下考虑可能是烧嘴、管路差异、风煤的配比、压力等方面造成的。
2.2原料要求
工业用石灰对石灰石的质量要求主要有两个方面:一个是要求含碳酸钙成分要高,一般要求要在97%以上,二是它的结构晶粒要小,因为晶粒小的石灰石晶间不严实,且在含有机物的情况下,有机物燃烧形成的多孔状,CO 2容易分离,故便于煅烧,三是杂质少,特别是有害成分如二氧化硅,氧化镁,氧化铝,硫和磷等。
2.2.1粒度要求
在冶金石灰生产中,原料石灰石的粒度应控制在一定范围。如果粒度差别大,小粒石灰石在短时间内就可完全分解,而大粒度的则需要较长时间。若大粒度的石灰石已完全分解,而小粒的因在煅烧区停留时间过长造成过烧而失去活性,反之大粒度的会形成夹心生烧而使活性度偏低。因此要求石灰石粒度尽可能均匀, 一般要求大小粒度之比不超过二分之一[2]。表1为我厂与其它厂的对比:
石灰 CaO (活性) CaO (非活性) CaCO 3,
CaSO 4,2CaO ·SiO 2 CaO ·Al 2O 3,3CaO ·Al 2O 3
2CaO ·Fe 2O 3,CaO ·Fe 2O 3
细磨 图1.1 石灰中氧化钙的存在形式
表1 为几个冶金厂石灰生产的统计
2.2.2成分条件
石灰石的主要成分是CaCO3,还含有一定量的MgCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3 等杂质。CaCO3的含量表示石灰石的纯度,它直接影响着石灰中CaO的含量,是决定石灰活性度的主要指标,因此CaCO3的含量越高越好,生产中认为大于96%的石灰石较好。石灰石中的杂质是有害成分,煅烧过程中分别与CaO反应:
SiO2 + 3CaO = 3CaO·SiO2
Al2O3 + 3CaO = 3CaO·Al2O 3
2CaO + Fe2O 3 = 2CaO·Fe2O 3
Al2O 3 + Fe2O 3 + 4CaO =4CaO·Al2O3·Fe2O 3
生成的盐类大部分熔点低,在煅烧带常以液相存在,促进了CaO颗粒间的融合,使石灰结构紧缩,气孔率下降,活性度较低。冶金石灰生产要求原料中杂质含量尽可能少,根据原料所含成分不同,国家统一把石灰石划分为不同的等级,见表2。
表2 冶金石灰石工业标准(%)
3.工艺技术要求
3.1预热温度与操作负压
本厂的预热器属于竖式预热器。利用转窑中废气温度来预热石灰石优点是可以节约能源、降低成本;缺点是废气中有大量的粉尘可能夹杂到石灰石中影响预热效果,废气温度与锻烧制度关系密切很难既达到理想的预热温度又达到理想的煅烧温度,两者间存在矛盾。
回转窑的负压操作有利于石灰石的快速分解同时对预热温度也有直接的影响,负压的大小应该以窑中石灰石的量为主要标准而不要把其用作调整预热温度的主要手段。
3.2冶金石灰(活性石灰)煅烧特点
活性石灰,除要求原料(石灰石)化学成分和块度合适外,还要有一定的煅烧制度,其煅烧特点:
(1) 锻烧时,石灰石表面温度不能超过1150℃,温度过高,表面形成致密过烧层,使活性度降低。
(2) 供热强度要合理,石灰石分解初期允许较大的供热强度,可达10000~25000Kcal/m2。待基本分解完时,应逐渐降到<5000 Kcal/m2以保证石灰石晶粒细、活性高。
(3) 一旦分解结束,要立即降温冷却,以防石灰持续结晶致使晶粒过大,活性降低[3]。
3.3煅烧温度
煅烧温度不仅决定了石灰石的分解反应速度,而且也影响石灰晶体粒度大小。如果温度偏低,分解慢,在有效煅烧时间内石灰石不能完全分解,造成生烧,活性度偏低;温度较高时,石灰石分解速度快,但随着温度的升高,CaO晶粒长大,体积密度增大,比表面积和气孔率减小,使石灰反应能力下降,活性度降低。因此,生产要求煅烧温度要控制在合适的范围。不同的石灰石在理论上都存在一个理想的煅烧温度,而在950~1150℃时,大部分石灰石都能烧成较高活性度的
℃CaO含量高的时候石灰活性度反而低。在双色温度高、CaO含量高时CaO晶粒长大,体积密度增大,比表面积和气孔率减小使活性降低;双色温度低时CaO含量