生石灰消化器讲解

生石灰消化及除尘系统工程

主机部分方案设计

（烧结生产、氢氧化钙生产线）

目录

一、钢厂烧结配料室环境现状

二、新消化器的依据及目的

三、现状和市场现有设备性能的对比及选型

四、设计及供货范围

五、新消化器及除尘装置的原理

六、干粉消化器及除尘装置的机理

七、PLC自动化控制系统

一、钢厂烧结配料室环境现状

石灰在烧结的使用：

通过长期的生产经验看，烧结用石灰主要目的是烧结矿的碱度平衡以及混合机制粒；在混合料中石灰通过消化后进入系统比直接在混合机中加水再消化，更有利于生产。为此，生石灰消化效果直接影响烧结矿的品质。

石灰的消化反应：

生石灰在消化的过程中产生大量的蒸汽，蒸汽中夹杂有微细颗粒的CaO、Ca(OH)2，该粉尘表面积较大能长时间滞留于空气，为此在配料间厂房及周边有明显的石灰气息，严重时此作业区域能见度很低，工人在此作业身体受到很大的危害、钢结构设备在这个区域内腐蚀较大容易出现不可控的故障。

粉尘特点：

（1）起始温度比较高：80~100℃、排放至周边后，提高周边工作环境温度后降低。

（2）相对湿度很大：接近100%

（3）废气的产生具有阵发性，在原来的消化系统中粉尘点存在不确定性、且粉尘与水汽共生。

（4）粉尘的成分以CaO、Ca(OH)2结合物，CaO成分含量较高；

Ca(OH)2微粒粘性非常高、沉淀固结快、溶液澄清的慢、属于强碱、腐蚀性强。在配料室一般采用电除尘，但在除尘的过程粘黏管道和除尘器的极线、极板造成设备的损坏；在布袋除尘中一般布袋的使用寿命在2~3个月就需要进行更换；要采用特殊的技术手段。

综上所述：石灰在烧结中需要先消化确保生产技术指标，但现有的消化器在消化后会在烧结配料区域及混料皮带通廊粉尘浓度较高，严重危害了现场工人的身体健康，未能实现双赢的效益。好多厂家通过去除消化器来解决现有的问题。

二、新消化器的依据及目的

1、烧结配料室石灰消化段粉尘污染严重的原因：

1）生石灰在消化器内水化反应过程中产生大量的蒸汽和粉尘；

2）消化器对生石灰消化不充分，导致落到皮带上的含有大量水分的石灰继续反应，从而在皮带运输过程中继续释放出大量的蒸汽和粉尘。

2、分析氧化钙（CaO）与氢氧化钙Ca(OH)2的特性

1）氧化钙（CaO）与消石灰(Ca(OH)2)在运输中的特性

干粉状的氧化钙（CaO）与消石灰(Ca(OH)2)在皮带运输中有基本无的扬尘现象，当倒运时就会有一定的扬尘出现，但消石灰含有的一定的水分时物料在倒运时基本也没有粉尘，氧化钙（CaO）加一定的水分后会产生反应。

为此，根据积累的经验结合市场上氢氧化钙生产线配套设备，提出将石灰完全消化后加湿再投入烧结使用的理念。

2）氧化钙（CaO）转化成氢氧化钙Ca(OH)2的过程特性

理论上讲氧化钙（CaO）转化成氢氧化钙（Ca(OH)2）只需加水即能实现转化过程。但是，根据广泛的实际案例，如果要实现完全（CaO）与Ca(OH)2转化，与加水的方式、水的温度以及反应时间有着密切的关系。

通过广泛的现场实际经验和实验室的数据表明：

a．氧化钙（CaO）浸泡在水里不容易消化，需要一定的搅拌，否则会出现氧化钙（CaO）在水中钙化（CaCO3），形成坚硬的小球体。

b．氧化钙（CaO）配加热水能缩短消化时间，可提高消化率。

c．氧化钙（CaO）在配水量适中，配水均匀、搅拌形式科学，活性灰品质较好的话消化器舱内温度保持可在100℃以上时，甚至160℃，在100℃以上时其消化速度及效果最佳。

d．理论上每吨生石灰配加水量在300公斤—350公斤之间，消化时间在4—12分钟（受石灰的活性影响），消化率在90%以上。

e．氧化钙（CaO）转化成氢氧化钙（Ca(OH)2）转化过程中，由于加水消化，会产生大量的热蒸汽和粉尘，如果不能及时处理仍会造成上述问题。

如：管道堵塞；扬尘、造成原料浪费；现场环境恶劣；腐蚀现场设备。

3、目的：

根据上述问题、理念进行设计，以完全消化后加湿处理解决系统的扬尘、蒸汽问题。

为此，为将原有消化器替换为能够将生石灰充分消化成熟石灰的多级消化器，这样得到的熟石灰，落到皮带上不再有蒸汽粉尘释放污染，且下料口的熟石灰温度在70℃以上，能有效的解决了物料温度的需求。另外，配套使用新型除尘装置，能够将生石灰消化过程中产生的粉尘蒸汽完全处理，并进行蒸汽热量的回收可以实现常温水的消化，最终实现烧结配料室石灰消化段的清洁生产、部分节能。

三、现状和市场现有设备性能的对比及选型

钢厂的石灰参数如下

而目前市场常用的氧化钙（CaO）转化成氢氧化钙（Ca(OH)2）的设备有以下几种：

（一）单轴螺旋和双轴螺旋氧化钙（CaO）加湿机

目前用于钢铁烧结配料行业的消化器，消化率在20%~30%之间。它存在以下弊端：

（1）消化效果不能满足烧结生产需要

活性低的生石灰在消化器加水后，由于反应速度慢，在一次混合内继续消化。这时，粘结在生石灰表皮的物料通过生石灰的消化膨胀而破裂，不利于造球，造成烧结过程中透气性变差，负压偏高，影响烧结矿的产量和质量。

活性高的石灰在消化器加水后，若皮带运输时间超过50S则反映完成对生产制粒没有影响。但在运输过程中产生大量的蒸汽、粉尘。

（2）碱度不均匀

消化完全的石灰（消石灰）较原石灰体积约增大至1.45倍，活性越高，体积膨胀越明显，对应的比表面积越大。由于存在不能完全消化石灰，通过消化过程中的体积变化影响烧结制粒效果。活性差的在烧结矿中表现为白点，最终表现为烧结矿碱度分布不均匀，影响高炉冶炼操作。

（3）在消化器的搅拌、反应、运输中污染严重、人体危害大

现有的消化器对生石灰的消化时间不约35S，只是将物料与水分混合，还没有开始消化或消化刚开始，造成消化率过低。大部分的生石灰要在输送皮带上或混合机内部才能完成消化，有的在烧结开始时尚未能消化。在