浅谈预热器／回转窑煅烧白云石制取煅白技术

灼减量的测量方法为称取一定质量的煅白 （ｎｌ，），在马弗炉中灼烧（灼烧温度应与白云
石煅烧温度相同）１—１．５ｈ，然后称量灼烧好
白云石中的ＣａＣＯ，与Ｍｓ＇Ｃ０３分解分两 个阶段进行，第一阶段是ＭｇＣＯ，的分解，分 一７６一
的煅白（ｉｎ：）。煅白的灼减量按下式计算：
灼减量％＝（ｍｌ—ｍ２）／ｍｌ×１００％
项目
烧损率（％）
２ ３ １
灼减量（％）
２ ３ １
水化活性度（％）
２ ３
从表４中可知，白云石在１１５０～１２００℃ 温度下煅烧２—３ｈ后（生产实践中指在高温 带停留的时间），所获得的煅白才能满足硅 热法炼镁的要求。 （３）煅烧时间的影响 白云石在煅烧时间与煅烧温度和白云石 的块度有关。在一定的块度与一定的温度下 煅烧白云石，如果高温下煅烧时间过长，氧化 物（ＣａＯ・Ｍｇｏ）的晶粒长大，而且表面会老 化失去活性。因此生产上对于白云石的煅 烧，不管是采用回转窑、竖窑或隧道窑，都应 采用缓慢升温、高温快速煅烧的方法来煅烧。 （４）白云石的粒度 不同的煅烧设备，白云石的入窑粒度是 不同的，过大与过小粒度的白云石在一定温 度下（１１５０—１２００℃）煅烧，烧制出来的白云 石不是过烧就是生烧。过烧的煅白其灼减量 低，水化活性度也极低；欠烧的煅白其灼减量
白云石的烧损率指白云石在煅烧过程可 以烧去的质量分数（如白云石中的水分、ＣＯ： 及有机物等）。白云石的烧损率可用下列公 式计算：
烧损率％＝（Ｗｌ—Ｗ２）／Ｗ１×１００％
式中：ｗ１——白云石的质量，ｇ；
１煅烧白云石制取煅白的质量
因素
１．１
Ｗ２——煅烧后煅白的质量，ｇ。 白云石在１２００℃温度下煅烧，其烧损率
灼减度
≤０．５
表２ 等 煅３４
二级品（％）
＜０．５ Ｉ＞３２、≤３４
三级品（％）
＜Ｏ．５ ｉ＞３２、＜３３
四级品（％）
＜０．５ ＜３２
１．３影响煅白质量的因素 实验表明，影响煅白质量的因素主要有 白云石的矿物结构、煅烧温度、煅烧时间、自 云石的块度及杂质等。 （１）白云石的矿物结构 表３ 矿物结构 Ｍｇｏ 网状结构 六方菱形结构
分解，分解温度为９０４—１２０００Ｃ。白云石在
金属材料钢、铁、铜、铝、锌等传统材料的应用 增长缓慢，而以镁合金为代表的轻金属材料 异军突起，广泛应用于汽车、计算机、通信及 航天航空等领域，以每年２０％的速度持续增 长。镁的生产发展经历化学法、溶盐电解法
和热还原法。
上述温度下煅烧后所获得的产品称为煅自，
其品质的好坏（指反应性）通常用白云石的
烧损率、煅白的灼减量及水化活性度来衡量。 而白云石的烧损率、煅白的灼减量、水化活性
度的大小与煅烧条件有关。 （１）白云石的烧损率
以白云石为原料的硅热法炼镁其工艺简 单、投资低，成为我国炼镁主要工艺之一。然 而目前煅烧白云石制取煅白大多仍然使用土 窑和普通立窑，能耗高、污染大、浪费资源。 采用预热器／回转窑煅烧白云石制取煅白具 有明显的产量优势和节能环保优势。
石
灰
２００８年第２期
２００８年冶金石灰技术交流会议专刊 活性度％＝（Ｍ—ｗ）／ｗ×１００％（２—７）
式中：ｍ，——煅烧前煅白的质量，ｇ；
ｍ：——锻烧后煅白的质量，ｇ。
对于硅热法炼镁用的煅白，其灼减量要 求不大于０．５％，即煅烧过的煅白基本上不 含有Ｈ：０和ＣＯ：。在实际生产中生烧的煅 白与过烧的煅白其灼减量都偏高。 （３）煅白的水化活性度
（２）煅烧温度的影响 对矿物结构和块度、化学组织一定的白 云石，其煅烧温度也是一定的。煅烧温度过 高（＞１２００＇１２），煅白会过烧，煅白的灼减量 表４
白云石煅烧温度对煅白质量的影响 煅烧时间 （ｈ）
１ １０００ ４２．００ ４２．５０ ４３．７５ ５．５６ ５．０２ ３．７５ ２３．９ ２４．６ ２６．５ １０５０ ４３．２５ ４４．２５ ４４．７５ ４．２５ ３．３５ ２．８５ ２５．５ ２７．８ ２８．５
器中的阻力，从而减少排烟机的功率消耗。 烟气在竖式预热器中直接穿过料层与石灰石 进行交换，即在预热器内逐渐使白云石达到 １０００—１１５０℃，然后进入窑内逐渐使白云石 达到分解温度，来缩短在高温下的时间。合
（２）设备组成：回转窑由筒体、支撑装 置、传动装置、挡轮装置、窑尾及窑头封、窑头
罩组成。 ２．３单冷机 （１）主要技术规格：①３×３．２ｍ，能力：
煅白的水化活性度指煅白中的ＣａＯ与
Ｍｇｏ的吸水能力。 活性度的测定方法为称取３９煅白，置人 称样瓶中，加入５ｍｌ水，然后将称样瓶放在烘 箱内，在１５００Ｃ温度下烘１．５ｈ，再称其质量， 按下式即可计算出水化活性度：
表１ 组成 含量（％）
ｕｇｏ ３８—４４
煅白的化学成分
ＣａＯ ５６～６２ Ｋ２０ ≤０．０５ Ｎａ２０ ≤０．０５
３５ｍｍ。
（２）设备组成及特点：预热器由预热器 本体、储料仓、液压推杆装置等组成。此竖式 预热器的一个突出特点是：其内部设有低阻 力梁，通过隔离墙形成独立预热室，加强了热
交换也方便外部的维护。它可以合理分布窑
尾进人预热器的烟气气流，降低烟气在预热
一７９—
石
灰
２００８年第２期
２００８年冶金石灰技术交流会议专刊
煅烧白云石的吸湿和ＣａＯ完全相同，而 且时间越长，吸湿越大。Ｃａ（ｏｎ）２和ＣａＣＯ， 不仅能氧化还原出镁，生成氧化镁和氧化钙， 而且还能氧化还原剂硅中的Ｓｉ，同时吸湿后
２５ｒａｍ），窑内物料随着窑的旋转，充分翻滚， 强化了辐射传热过程，并将窑的预热、煅烧、
冷却分开，配置竖式预热器利用窑尾废气的 热量进行预热及部分分解，提高热效率，降低 能耗。主要冷却段由冷却器来承担，这样使 窑的长径比缩小，节约能源、减少投资。只要 控制好工艺条件，物料加热均匀，煅烧完全， 煅烧温度容易控制。其原料利用率是竖窑的 两倍，高达９０％以上。实践证明，回转窑生 产出的煅白活性度高，镁的提取率和硅的利 用率也比较高。
煅烧温度（℃）
１１００ ４４．００ ４５．２５ ４５．５０ ３．５２ ２．２５ ２．０８ ２７．６ ２９．５ ３０．６ １１５０ ４４．５０ ４６．００ ４６．５０ ３．０９ １．５２ １．０６ ２８．６ ３１．８ ３２．９ １２００ ４５．００ ４６．５０ ４７．５０ ２．５８ １．０８ １．０ ２９．８ ３２．６ ３４．２
式中：Ｍ——煅白的质量，ｇ； Ｗ——吸湿烘干后的质量，ｇ。
白云石煅烧条件控制好的话，煅白就具 有较高的水化活性度，根据煅白Ｍｇｏ、ＣａＯ 的含量所计算的水化活性度应与实测值相 同。如果不相同则说明煅白中的ＣａＯ或 ＭｇＯ不具有活性或反应性，那么这种煅白不 是过烧就是欠烧。 １．２煅白的化学成分及质量等级 煅白的化学成分见表１，煅白的质量等 级见表２。
一８０一
４００ｔ／ｄ，斜度：４％，转速：３．０５６ｒ／ｍｉｎ，主传动
功率：７５ＫＷ。出料温度：＜１５０℃左右。 （２）设备组成及特点
单冷机由筒体、两挡滚动轴承支撑装置、
传动装置、挡轮装置及密封装置组成。 白云石在回转窑内煅烧成煅白后进入单 冷机，经过自然冷风缓慢冷却，可以将煅白冷 却到１５０。Ｃ左右，冷却后的煅自从冷却机尾 部均匀出料经链板机、提升机送到成品仓。 采用单筒冷却机特点是：一是缓慢冷却煅白， 二是冷却风的湿度小，有利于镁的提取。 其它系统与煅烧活性石灰系统相似，这 里不再叙述。 参考文献 许并社，李明照．镁冶炼与镁合金熔炼工艺． 化学工业出版社，２００６．１
大，活性度也低。因此白云石的粒度大小均 一，最好经过筛分、水洗，去除表面的粉尘与
泥土。白云石的粒度、煅烧温度与时间的关
系如图ｌ所示。
一
Ｅ 芭
一
型 掣
ｋ 奄
０
４
８
１２
１６
２０煅烧时阍（ｈ Ｊ
图１
白云石粒度、煅烧温度与时间的关系
一７８一
石
灰
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２００８年冶金石灰技术交流会议专刊 度高，灼减量低，并且无论白云石是何种结 构，回转窑要求白云石粒度较小（５—
的煅烧白云石在真空和比较低的温度下会发
生离解，使反应区的剩余压力增大，减慢镁的 升华速度。煅后白云石不应长期存放，应尽 快投入到下工序。
２预热器／回转窑煅烧白云石制 取煅白系统
用预热器／回转窑煅烧白云石，生产能力
大，机械化程度高，维护操作简单，煅白活性
统
图２预热分解回转窑烧成系统 我公司承担两条４００ｔ／ｄ煅白生产线总 承包工程正在安装施工。其主要工艺流程为 白云石经筛分计量后合格白云石用输送设备 送入预热器顶部料仓，通过下料管进入预热 室，下料管可调，以适应不同粒度原料要求， 通过隔离墙形成独立预热室，加强了热交换 也方便外部的维护。预热室下部设有液压推 杆给料，白云石在预热器内与烟气进行热交 换，白云石吸收热废气的热量温度升高，废气 温度降低到２５０℃以下进入除尘器，白云石 利用窑尾废气的热量充分预热后通过窑尾溜 槽进入回转窑，缓慢而有序地通过窑内煅烧， 烧成后的煅白进入单筒冷却机，将煅白冷却 到２２００Ｃ左右，冷却后的合格煅白经链板机 将煅白均匀输送到斗式提升机，经过输送设 备输送到煅白成品储仓。 ２．１竖式预热器 （１）规格及性能：外形尺寸：８．５×７．５ｍ。 ８个独立预热室，预热石灰石块度：１２—
Ｓｉ０２ ０．５６ ０．５４ Ｋ２０ ０。０１２ ０．０１６ Ｎａ２０ ０．０１８ Ｏ．０２４
烧损率
４８．０４ ４７．８７
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石
灰
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２００８年冶金石灰技术交流会议专刊 低，其水化活性度也低。煅烧温度偏低（＜ １０００。Ｃ），煅白中残留的ＣＯ：量大，即碳酸盐 未分解彻底，灼减量就高。表４为白云石煅 烧温度对煅白质量的影响。
石灰
２００８年第２期
２００８年冶金石灰技术交流会议专刊
浅谈预热器／回转窑煅烧白云石制取煅白技术
赵勇
沈阳水泥机械有限公司，１１０１４１ 摘 要 辽宁省沈阳市于洪区巢湖街２２号
分析了煅烧白云石制取煅白的质量因素，介绍了预热器／回转窑煅烧白
云石制取煅白系统。
自２０世纪９０年代初开始，国际上主要
解温度为７４３—８３５℃，第二阶段是ＣａＣＯ，的
２１．９２ ２１．４ ＣａＯ ３０．６９ ３１．１９ Ａ１２０３ ０．０３２ ０．０２１ Ｆｅ２０３ ０．０５７ Ｏ．０２８
一般来说，白云石有两种结构，即无一定 形状的网状结构与六方菱形结构。优质白云 石不夹杂石英、方解石、泥沙和生物化石。白 云石的密度为２．８６９／ｅｍ３，硬度为３。５—４．０。 白云石的化学成分见表３。 白云石的化学成分 化学成分（％）
一般可达４６．５％一４７．５％。
白云石的分解
白云石是ＣａＣＯ，与ＭｇＣＯ，的复合物
（ＣａＣＯ，・ＭｇＣＯ，），当加热到某一温度时，白
（２）煅白的灼减量 煅白的灼减量指煅烧后煅白中残存的
ＣＯ：和煅白吸收空气中Ｈ２０和ＣＯ：的量。
云石中的ＣａＣＯ，与ＭｇＣＯ，按下式分解为
ＣａＯ和Ｍｓｏ：
ＣａＣ０３・ＭｇＣ０３＝ＣａＯ・ＭｇＯ＋２Ｃ０２
格的白云石在１１５０—１２００℃温度下煅烧时，
其烧损率随煅烧时间的延长而增加。对于耐 磨指数大、热强度低的白云石，其煅烧时间应 缩短，否则煅烧出来的白云石不是过烧就是 生烧。 废气经过热交换后排出温度较低（最低 可小于２３５℃），有利于除尘净化装置，预热 器采用８个液压推头向回转窑内加料。预热 器顶部设有一个料仓，料仓上设有料位计控 制料层高度；预热器内均采用耐火浇注料，砖 型少，砌筑简单；整个竖式预热器运动设备 少，设备维修量小，运行稳定可靠。 ２．２回转窑 （１）主要技术规格：ｑ０３．６×５４ｍ，能力： ４００ｔ／ｄ，斜度：３．５％，转速：０．２２—２．２３ｒ／ ｍｉｎ，主传动功率：１６０ＫＷ。