一種生產(chǎn)活性石灰的工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)活性石灰的工藝方法，其步驟是先對原料石灰石進行粉末化處理，使得將要進入預熱器的原料不再以塊石的形狀出現(xiàn)；在后續(xù)的初級煅燒、熟化煅燒階段，由預熱器、窯外分解器、回轉(zhuǎn)窯構成的連續(xù)煅燒工序所產(chǎn)生的完全熟化結(jié)果是傳統(tǒng)設備及生產(chǎn)工藝不可比擬的；再者，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)腔體表面的保溫層結(jié)構和凸起結(jié)構使得回轉(zhuǎn)窯保溫性能優(yōu)于常規(guī)技術，并且在回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)過程中其窯體內(nèi)腔的凸起可使料粉得到充分均攪，從而使煅燒效果又優(yōu)化性的提高。
【專利說明】一種生產(chǎn)活性石灰的工藝方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過立磨、預熱器、窯外分解、氣燒回轉(zhuǎn)窯等技術手段生產(chǎn)活性鈣的方法，尤其是一種生產(chǎn)活性石灰的工藝方法。
【背景技術】
[0002]活性石灰回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)具有產(chǎn)量高、石灰質(zhì)量好且穩(wěn)定，能夠煅燒小粒級石灰石等方面的優(yōu)勢。我國石灰生產(chǎn)行業(yè)有了很大變化，紛紛引進了德國克勞斯?瑪菲公司、日本三菱公司、美國美卓公司的回轉(zhuǎn)窯；瑞士麥爾茲公司的雙膛豎窯，德國原貝肯巴赫公司的套筒窯，意大利弗卡斯公司的雙梁窯和“梁式橋”套筒窯，以及意大利西姆公司的雙“D”窯、德國伯力休斯公司的懸浮窯、意大利佛利達公司的梁式窯、日本住友公司的焦炭窯。在引進的同時，國內(nèi)開發(fā)的回轉(zhuǎn)窯、雙膛豎窯、套筒窯、梁式窯、新型氣燒石灰豎窯、新型焦碳石灰豎窯、中石立窯、馬氏窯也得到廣泛推廣。以上其中，德國的克勞斯一瑪菲型(KMAG)和美國德美卓型(KVS)，日本的三菱重工帶鏈篦預熱機和篦式冷卻機的石灰窯(立波爾型)這三種窯型均屬于預分解的長徑比(L/D)為11~15的兩檔或三檔傳統(tǒng)結(jié)構回轉(zhuǎn)窯，石灰石的預分解率為20%~25%，最大30%，熱耗≤1100Kcal/kg.CaO，最佳原料粒度為15~45mm。但其缺點是占地面積大，熱耗高、低熱值煤氣利用率低，這在一定程度上影響了回轉(zhuǎn)窯石灰系統(tǒng)的應用推廣。尤其是在進入21世紀后，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國活性石灰生產(chǎn)行業(yè)面臨的低碳環(huán)保、資源綜合利用、尾氣綜合利用、降低建設投資等問題是回轉(zhuǎn)窯活性石灰生產(chǎn)【技術領域】要必須解決的新課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種生產(chǎn)活性石灰的工藝方法。且以此方法解決生產(chǎn)活性石灰時石灰石的預分解率低、煤氣利用率低、熱耗高的問題。
[0004]為此，本發(fā)明解決所述問題的技術方案是:一種生產(chǎn)活性石灰的工藝方法，包括步驟:
(1)將直徑300-400mm的原料石灰石經(jīng)輸料機送入水洗池水洗；
(2)由步驟(1)獲得的清潔料石經(jīng)錘破機(400T/h)破碎呈直徑8-10mm的碎石；
(3)將步驟(2)獲得的碎石輸入立磨機研磨、過篩制成<3mm至200目的石灰石粉末入料倉；
(4)將步驟(3)獲得的粉末通過布袋除塵后經(jīng)料倉輸入高度>70m的且具有二個或二個以上煅燒區(qū)間的預熱器進行預熱；
(5)由煤氣發(fā)生器向預熱器窯外分解器提供煤氣對來自預熱器的粉末進行初級煅燒并在窯外分解器內(nèi)進行部分分解，其間溫度設定在300° C-800° C;
(6)經(jīng)分解器分 解的粉料輸入到窯體內(nèi)腔具有3-40mm厚度保溫層的且窯體內(nèi)腔壁耐火磚設有凸起的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進行熟化煅燒，其間溫度設定在850° C-1150° C；
(7)由回轉(zhuǎn)窯出料口出料得活性石灰產(chǎn)品。[0005]優(yōu)選的，所述的預熱器其具有的煅燒區(qū)間至少是兩個或兩個以上，且每一個煅燒區(qū)間各自成形，彼此相互獨立又通過管路相互連接。
[0006]優(yōu)選的，由預熱器與窯外分解器構成的燃燒單元中設有二個或二個以上的燃燒室;
優(yōu)選的，所述回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)腔壁耐火磚設有凸起其形狀為波浪形、梯形或三角形；
優(yōu)選的，所述回轉(zhuǎn)窯的回轉(zhuǎn)速度為2.5轉(zhuǎn)/分鐘或2.5轉(zhuǎn)/分鐘以上；
相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明產(chǎn)生的積極效果是:首先是對原料石灰石進行粉末化處理，使得將要進入預熱器的原料不再以塊石的形狀出現(xiàn)；在后續(xù)的初級煅燒、熟化煅燒階段，由預熱器、窯外分解器、回轉(zhuǎn)窯構成的連續(xù)煅燒工序所產(chǎn)生的完全熟化結(jié)果是傳統(tǒng)設備及生產(chǎn)工藝不可比擬的；再者，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)腔體表面的保溫層結(jié)構和凸起結(jié)構使得回轉(zhuǎn)窯保溫性能優(yōu)于常規(guī)技術，并且在回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)過程中其窯體內(nèi)腔的凸起可使料粉得到充分均攪，從而使煅燒效果又優(yōu)化性的提高。
【專利附圖】

【附圖說明】[0007]圖1是本發(fā)明涉及的生產(chǎn)活性石灰(氧化鈣)的工藝方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0008]在展開本發(fā)明實施例之前有必要分析一下傳統(tǒng)煅燒石灰石工藝從前乃至現(xiàn)在存在著的問題:石灰石在傳統(tǒng)豎式預熱器的預分解率最高能達到30 %，剩余70%是在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)分解煅燒的?；剞D(zhuǎn)窯屬敞開式煅燒設備，石灰石在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)不斷翻滾，有利于大小粒度石灰石均勻煅燒，但是石灰石和煙氣以輻射換熱為主，需要> 1350°C的煅燒溫度，因為石灰窯無窯皮保護，簡體表面溫度高達300°C以上，筒體的散熱損失約為150kcal/kg*Ca0，約占系統(tǒng)總熱耗的13%~15%。而預熱器是以對流換熱為主，雖熱交換面積大，但對煙氣溫度要求相對不高，因此，預熱器的表面散熱及漏損的熱損失僅為回轉(zhuǎn)窯簡體散熱的十分之一。
[0009]如何提高石灰石的預分解率，對塊狀物料來說:一是提高預分解溫度，二是保證足夠的預熱時間。從帶豎式預熱器的回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)來看，增加預熱器高度就能保證預熱時間。而提高預分解溫度有兩種方法:第一種方法是提高窯尾煙氣溫度，這樣窯尾進料溜槽、窯尾護板等相關部件必須能耐1200°C以上高溫，并對窯尾密封裝置的氣密性和耐高溫性提出更高的要求，以保證其在使用中不致被燒壞。這種方法增加了制造難度和成本。第二種方法是保持窯尾煙氣溫度不變，在預熱器處增設第二熱源，即如新型干法水泥系統(tǒng)的“窯尾一把火”，以提高預分解溫度及交換煙氣的熱效率。第二熱源提供的煙氣溫度在1200°C左右，比窯內(nèi)的煅燒溫度低，可以使用低熱值燃料(如高爐或轉(zhuǎn)爐煤氣)而利用煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的煤氣更有效率，可大幅提高石灰石預分解率，減少回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)煅燒燃料量，縮短物料停留時間，從而使回轉(zhuǎn)窯規(guī)格相應減小，簡體表面散熱損失大大降低。
[0010]考慮預熱器料層阻力、廢氣出口溫度等因素，給定進預熱器的煙氣溫度為1150~1200°C之間，石灰石在預熱器內(nèi)停留時間為3.5~4小時，適當提高預熱器內(nèi)的預熱溫度，并保證足夠預熱時間的條件下，既能大幅度提高石灰石在預熱器內(nèi)的預分解率。
[0011]至此，參見圖1，本發(fā)明所說的生產(chǎn)活性石灰(氧化鈣)的工藝方法其步驟的實施充分體現(xiàn)了本發(fā)明的特點。例如，從石灰石原料開始，工藝的步驟過程是:(1)將直徑300-400mm的原料石灰石經(jīng)輸料機送入水洗池水洗；
(2)由步驟(1)獲得的清潔料石經(jīng)錘破機(400T/h)破碎呈直徑8-10mm的碎石；
(3)將步驟(2)獲得的碎石輸入立磨機研磨、過篩制成<3mm至200目的石灰石粉末入料倉；
(4)將步驟(3)獲得的粉末通過布袋除塵后經(jīng)料倉輸入高度>70m的且具有二個或二個以上煅燒區(qū)間的預熱器進行預熱；
(5)由煤氣發(fā)生器向窯外分解器提供煤氣對來自預熱器的粉末進行初級煅燒并在窯外分解器內(nèi)進行部分分解，其間溫度設定在300° C-800° C;
(6)經(jīng)分解器分解的粉料輸入到窯體內(nèi)腔具有3-40mm厚度保溫層的且窯體內(nèi)腔壁耐火磚設有凸起的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進行熟化煅燒，其間溫度設定在850° C-1150° C；
(7)由回轉(zhuǎn)窯出料口出料得活性石灰產(chǎn)品。
[0012]針對煅燒質(zhì)量，本發(fā)明對單倉豎式預熱器和燃燒系統(tǒng)進行了重新設計，將預熱器設計為二級預熱器或二級以上預熱器，具體地說，出于提升粉末狀石灰石的煅燒質(zhì)量，與現(xiàn)有技術比，本發(fā)明將預熱器內(nèi)的煅燒空間設計成獨立的、各自成形的且彼此之間又可通過管路相連的預熱器；實踐中可以將這些獨立的煅燒空間稱之為級數(shù)預熱器，有幾級煅燒空間就可以確定本預熱器包含煅燒空間的數(shù)量；另外，根據(jù)煅燒量，豎式預熱器的高度尺寸也可以定位限高，優(yōu)選的可設為高度> 70m;位于預熱器與窯外分解器之間的燃燒單元中的燃燒室數(shù)量可設為二個或二個以上。同時，在解決回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速問題上，本發(fā)明采用了摩擦傳動裝置，其回轉(zhuǎn)速度可設為 為2.5轉(zhuǎn)/分鐘或2.5轉(zhuǎn)/分鐘以上，如此以上，即便針對1000t/d石灰窯、傳動裝置總重達75噸的回轉(zhuǎn)窯，較之傳統(tǒng)設備本發(fā)明也是可以大大降低了回轉(zhuǎn)窯的制造和安裝費用，及維護費用同時可使窯傳動基礎表面可以縮小1/1~1/2，大大降低了窯基礎墩的土建工程量，從而降低了回轉(zhuǎn)窯的整體工程造價。
[0013]考慮到最佳煅燒工藝參數(shù)、回轉(zhuǎn)窯實際生產(chǎn)的動態(tài)過程及其過程中的系統(tǒng)阻力、窯尾溫度與預分解率的關系，本發(fā)明除了對預熱器內(nèi)部結(jié)構重新設計外，對回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)部構造也進行了重新的設計，例如，將回轉(zhuǎn)窯內(nèi)腔壁耐火磚設有凸起設計為波浪形、梯形或三角形，將回轉(zhuǎn)窯內(nèi)腔壁上的保溫層設計為厚度在3-40mm之間的高鋁纖維保溫材料。
[0014]由以上實施例證明，根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)活性石灰的工藝方法，可以將傳統(tǒng)煅燒石灰石的工藝水準大大提升。即可將石灰石的預分解率由30 %提高到70 %以上，同時，利用本發(fā)明可以使不同粒度石灰石在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)均勻煅燒，并且在重新設計預熱器、窯外分解器、回轉(zhuǎn)窯的前提下，使得回轉(zhuǎn)窯設備規(guī)格減小，降低了窯簡體表面熱損失，從而大大降低系統(tǒng)熱耗。在預熱器廢氣的排放阻力和溫度基本不變的條件下，使系統(tǒng)熱耗由1150kcal/kg.CaO 到 950kcal/kg.CaO 以下。
【權利要求】
1.一種生產(chǎn)活性石灰的工藝方法，包括步驟: (1)將直徑300-400mm的原料石灰石經(jīng)輸料機送入水洗池水洗； (2)由步驟(1)獲得的清潔料石經(jīng)錘破機(400T/h)破碎呈直徑8-10mm的碎石； (3)將步驟(2)獲得的碎石輸入立磨機研磨、過篩制成<3mm至200目的石灰石粉末入料倉； (4)將步驟(3)獲得的粉末通過布袋除塵后經(jīng)料倉輸入高度>70m的且具有二個或二個以上煅燒區(qū)間的預熱器進行預熱； (5)由煤氣發(fā)生器向窯外分解器提供煤氣對來自預熱器的粉末進行初級煅燒并在窯外分解器內(nèi)進行部分分解，其間溫度設定在300° C-800° C; (6)經(jīng)分解器分解的粉料輸入到窯體內(nèi)腔具有3-40mm厚度保溫層的且窯體內(nèi)腔壁耐火磚設有凸起的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進行熟化煅燒，其間溫度設定在850° C-1150° C； (7)由回轉(zhuǎn)窯出料口出料得活性石灰產(chǎn)品。
2.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)活性石灰的工藝方法，其特征在于，在所述的預熱器與 窯外分解器之間設有二個或二個以上的燃燒室。
3.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)活性石灰的工藝方法，其特征在于，所述的預熱器其具有的煅燒區(qū)間至少是兩個或兩個以上，且每一個煅燒區(qū)間各自成形，彼此相互獨立又通過管路相互連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)活性石灰的工藝方法，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)腔壁耐火磚設有凸起其形狀為波浪形、梯形或三角形。
5.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)活性石灰的工藝方法，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)窯的回轉(zhuǎn)速度為2.5轉(zhuǎn)/分鐘或2.5轉(zhuǎn)/分鐘以上。
【文檔編號】C04B2/02GK103880302SQ201410058693
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權日:2014年2月21日
【發(fā)明者】米長山, 霍殿龍, 米振超, 郭海山, 郭琪, 劉忠岳 申請人:米長山