宝钢培训资料

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一、工艺设备概要

1、工艺概述

活性石灰工艺是随着炼钢工艺的发展要求而不断发展的，20世纪70年代，研究人员研究了加速炼钢过程的各种要素，任务采用软烧的，高活性石灰应放在首要位置。石灰溶于炉渣的能力被称为石灰的反应能力。为保证快速造渣，这种块状石灰具有很大的表面积和高的化学活性。

影响石灰质量的决定因素是石灰石的焙烧条件，即石灰的反应能力取决于焙烧窑的结构，以及热工制度特征和操作条件。当然，原料的化学品位和它的易烧性也是重要条件。

石灰磨艺的低倍组织研究也表明，软烧石灰和一般焙烧的石灰有着显着区别，回转窑生产的软烧石灰比竖窑生产的中烧石灰试样，具有更多气孔，各种类型石灰试样的研究表明：软烧石灰约由1微米的晶粒组成，而硬烧石灰由5---10微米或更大的晶粒组成。

用电子显微镜研究石灰的显微结构，所获结构列于表1.

电子显微镜测是石灰物理特征的结果：

以前很多时候生产企业都采用机械化竖窑生产石灰，竖窑入窑石灰石粒级一般40---80mm，即便气烧竖窑要得到质量均匀的石灰，几乎也是不能做的。

回转窑焙烧石灰，入窑粒级10---30mm或15---45mm，入窑粒级较小，焙烧方式、传入方式均优于竖窑。因此，回转窑可以焙烧的石灰质量比较均匀的软烧石灰，其成品CaO可达93％---95％，但回转窑一次投资比较竖窑高40％---50％，回转窑单位产品热耗比竖窑高20％---30％，在美国、日本的石灰生产厂家大多采用回转窑。

宝钢股份公司于1985（1BF）年期间建成二座回转窑（带立波尔预热器），每座窑生产20万吨石灰或19.2万吨轻烧白云石。2BF，宝钢又建了一台与1BF规格、形式相同的回转窑和一台专烧粉石灰的气体悬浮窑。3BF期间又建成一座带kvs预热器的大型回转窑（平均日产700吨石灰）。目前，宝钢已形成生产活性石灰、轻烧白云石共98万吨的生产能力。

石灰焙烧工艺除了石灰烧成炉内的化学反应，燃料燃烧，燃烧用空气供气，炉内的高温，燃烧生成气体的膨胀和收缩等等各种物理和化学反应的学习对正确判断工业炉状态和正确操作是十分重要的。

石灰的焙烧过程仍是结晶化学的转变，由石灰石棱形晶格改组成石灰的立方晶格。

石灰被加热到一定温度分解成cao和co2*caco3晶格.

Caco3→cao+co2↑(理论值900℃)

被改造成简单的立方晶体格cao，晶格常数（钙原子之间距离）由6.36°A降到4.79A较理想的可能是石灰石完全分解后，由小的歪扭晶格或不大的彼此间被裂纹分割的结晶cao群所组成。很自然，在这些地方的结晶cao，由于存在点状缺陷和为错，而具有高的表面能，并且由此具有高反应能力的特点。

应着重指出，随着焙烧温度的增加，先前形成的细小cao结晶，此时开始致密和聚合，而且长大的晶群之间距离增大了，石灰变成粗大结晶，歪扭的晶格初恢复了，很自然原先晶格形成态的表面能就大大下降了。

2、工艺流程

2.1回转窑的工艺流程

2.2悬浮窑工艺流程

2.3焙烧设备概述

块石灰、轻烧白云石焙烧主要是回转窑系统，燃料是coG和LDG混合煤气，宝钢进回转窑石灰石或白云石采用粒级10---35mm，为了保证焙烧质量，在物料入炉前进行水洗、筛分。筛下（<10mm）石灰石入

悬浮窑应用。宝钢焙烧炉有三种形式，一种是直径3.6/3.8×70ml回转窑，窑尾带立波尔回转窑式预热器。冷却机采用水平推动蓖式冷却机，这类机型焙烧分厂工3台。3BF焙烧分厂又建一台大型回转窑直径4×60ml,窑尾带kvs型12推杆立式预热机，冷气机也为立式底部鼓风机形式。原料水洗设备采用圆筒洗矿机（内部衬有橡胶衬内，规格直径21.×4.5ml）。

2.3.1水洗水处理

水洗设备主要把入回转窑前物料表面砂土及石粉洗去，以去杂质和改善回转窑焙烧传热状态，也称为宝钢的“精料原则”。

2.3.2带立波尔预热器机的回转窑：

带立波尔预热机：规格：3mw×21.49ml 蓖床速度：0.084---0.84m/min 传动功率：15kw

有效面积：35m3 处理量：27.57/hr×103÷65＝423kGcao/m2hr 料层厚：450mm

R：1.5T/m3 蓖床速度设定：27.5×1.91÷（1.5×.0.45×3×60）＝43cm/min

煤气烧嘴：27.5×103×1200÷3800＝8680nm3/hr 一次空气量：8680×3.94×1.05×0.15＝5380 nm3/hr 回转窑：直径3.6/3.8×70ml×3％×0.4---40.rpm×185kw 筒体内容积：712m3(35.1kGcao/m3*h)

耐火砖内容积：563m3(44.4kGcao/m3h) 水平推动蓖式冷却机：规格：2.14mw×12.2ml

有效面积：26m2 层厚：h=220mm 速度设定：27.5÷(1.0×2.14×0.22×0.127×0.75×60)=10st/min 入冷却机物料温度：1150℃出冷却机物料温度：≦80℃物料热交换后A温度：≧500℃

2.3.3（kvs窑示意图）

Kvs型预热器是12边形竖式预热器，共有12个推杆，kvs预热器推杆冲程305mm，每一个冲程物料推入量相当于Kg*cao/次，窑尾温度1130℃，预热器出口温度230℃，预热器利用效率较回转蓖式预热器高。预热器排废气230℃，窑尾热气体1130℃，预热机推杆由液压缸推力动作液压站工作压力105kG/cm2

2.3.4悬浮窑

宝钢气体悬浮窑是一种新型的粉料焙烧装置，目前国内用于焙烧粉石灰的气体悬浮窑仅此一家。气体悬浮窑焙烧物料粒级0---2mm,H2O≦0.6％,宝钢悬浮窑的建设对使用回转窑原料筛下稀料开辟了途径，对资源综合应用、降低生产成本是有益的。宝钢气体悬浮窑每天平均石灰350t/d,要求活性度≧160ml/4NHCL。

宝钢气体悬浮窑由4级预热旋风器，一个单管炉和三级冷却旋风器组成。

0---12mm细粒石灰石投入锤式破碎机，边破碎边由悬浮窑燃烧烟气烘干，0—2mm粉状石灰石由一个连续可定量气力提升泵往悬浮窑内供料，旋风预热器入口速度≧12m/s,物料在悬浮窑中很快被预热和烧成、冷却。

悬浮窑也有被用于焙烧粉状白云石、镁砂、氢氧化铝等其他矿物。

2.3.5成品出理

2.3.5.1生石灰破碎

物料在回转窑烧成后，输送到成品进行筛分、破碎、压成等作业。

宝钢炼钢用粒级3---30mm（块石灰、轻烧白云石）

宝钢烧结用粉石灰粒级0---3mm，烧结用粉石灰主要是调节烧结矿碱度和使用氢氧化钙的粘性便造球率高，从而减少筛下粉矿，改善烧结机透气性降低燃料消耗。

宝钢烧结每吨烧结矿用粉石灰28kg/t,因此除筛下粉石灰还得破碎部分块石灰，宝钢笼型破碎机破碎比5---15，进料粒级3---15mm，破碎至0---3mm，筛条≦10％，笼型破碎机外笼传动75kw×610rpm，内笼45kw ×610rpm，每小时破碎量30吨。

2.3.5.2轻白筛下粉压球

宝钢转炉炼钢，其碱性耐火物寿命是转炉炼钢一个重要参数，因此在渣中保持适量氧化镁是有益的。转炉炼钢一般轻烧白云石投放量18---20kg/t钢。

轻烧白云石是由白云石焙烧而成，白云石是一种复盐，焙烧过程中有粉化倾向，宝钢轻烧白云石筛下比4.5％，回转窑烟气中产生粉尘7.8％，筛下粉和除尘粉混合→压球，球状轻烧白云石供转炉。

压球机直径：750mm×236mmw×12rpm, 传动电机90kw, 球尺寸30×25×15.5mm