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亚博app|浅谈预热器/回转窑焙烧白云石制取煅白技术.pdf

2021-02-22 20:01:38  来源:网络整理 作者:佚名 点击量: 91

石灰2008年第2期 2008年冶金石灰技术交流大会特刊 浅谈预热器/回转窑焙烧白云石制取煅白技术 沈阳水泥机械有限公司,110141辽宁省沈阳市于洪区巢湖街22号 分析了焙烧白云石制取煅白的质量诱因,介绍了预热器/回转窑焙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 金属材料钢、铁、铜、铝、锌等传统材料的应用 增长平缓,而以镁合金为代表的轻金属材料 异军突起,广泛应用于车辆、计算机、通信及 航天民航等领域,以每年20%的速率持续增 长。镁的生产发展经历物理法、溶盐电解法 和热还原法。 以白云石为原料的硅热法炼锌其工艺简 单、投资低,成为我国炼锌主要工艺之一。然 而目前焙烧白云石制取煅白大多一直使用土 窑和普通立窑,能耗高、污染大、浪费资源。 采用预热器/回转窑焙烧白云石制取煅白具 有显著的产值优势和节能环保优势。 1焙烧白云石制取煅白的质量 因素 1.1 白云石的分解 白云石是CaCO,与MgCO,的复合物 (CaCO, MgCO,),当加热到某一气温时,白 云石中的CaCO,与MgCO,按下式分解为 CaO和Mso: CaC03 MgC03=CaO MgO+2C02 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 解体温为743—835,第二阶段是CaCO,的 分解,分解气温为904—12000C。

白云石在 上述气温下焙烧后所获得的产品称为煅自, 其品质的优劣(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评判。 而白云石的烧损率、煅白的灼减量、水化活性 度的大小与焙烧条件有关。 (1)白云石的烧损率 白云石的烧损率指白云石在焙烧过程可 以烧去的质量分数(如白云石中的水份、CO: 及有机物等)。白云石的烧损率可用下述公 式估算: 烧损率%=(Wl—W2)/W1100% 式中:w1——白云石的质量,g; W2——煅烧后煅白的质量,g。 白云石在1200气温下焙烧,其烧损率 一般可达46.5%一47.5%。 煅白的灼减量指焙烧后煅白中仅存的CO:和煅白吸收空气中H20和CO:的量。 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(灼烧气温应与白云 石焙烧气温相同)1—1.5h,然后称量灼烧好 的煅白(in:)。煅白的灼减量按下式估算: 灼减量%=(ml—m2)/ml100% 2008年第2期2008年冶金石灰技术交流大会特刊 式中:m,——煅烧前煅白的质量,g; m:——锻烧后煅白的质量,g。 求不小于0.5%,即焙烧过的煅白基本上不富含H:0和CO:。

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在实际生产中生烧的煅 (3)煅白的水化活性度煅白的水化活性度指煅白中的CaO与 Mgo的吸水能力。 活性度的测定方式为称取39煅白,置人 称样瓶中,加入5ml水,然后将称样罐置于烘 箱内,在1500C气温下烘1.5h,再称其质量, 按下式即可估算出水化活性度: 活性度%=(M—w)/w100%(2—7) W——吸湿烘干后的质量,g。白云石焙烧条件控制好的话,煅白就具 有较高的水化活性度,根据煅白Mgo、CaO 的浓度所估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,那么这些煅白不 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。 煅白的化学成分组成 ugo CaO K20 Na20 含量(%)38—44 56~62 0.05 0.05 0.5 一级品(%)二级品(%) 三级品(%) 四级品(%) <O.5<0.5 <O.5 <0.5 活性度>34 I>32、34 i>32、<33 <32 1.3影响煅白质量的诱因 实验表明,影响煅白质量的诱因主要有 白云石的矿物结构、煅烧体温、煅烧时间、自 云石的块度及杂质等。

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(1)白云石的矿物结构 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矩形结构。优质白云 石不参杂石英、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(%) 矿物结构 Mgo CaO A1203 Fe203 Si02 K20 Na20 网状结构21.92 30.69 0.032 0.057 0.56 0。012 0.018 48.04 六方矩形结构 21.4 31.19 0.021 O.028 0.54 0.016 O.024 47.87 —77— 2008年第2期2008年冶金石灰技术交流大会特刊 (2)煅烧气温的影响 对矿物结构和块度、化学组织一定的白 云石,其焙烧气温也是一定的。煅烧体温过 高(>1200'12),煅白会过烧,煅白的灼减量 低,其水化活性度也低。煅烧体温过低(< 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 烧气温对煅白质量的影响。 白云石焙烧气温对煅白质量的影响焙烧时间 煅烧气温() 项目 10001050 1100 1150 1200 42.0043.25 44.00 44.50 45.00 42.5044.25 45.25 46.00 46.50 43.7544.75 45.50 46.50 47.50 5.564.25 3.52 3.09 2.58 灼减量(%) 5.023.35 2.25 1.52 1.08 3.752.85 2.08 1.06 1.0 23.925.5 27.6 28.6 29.8 水化活性度(%) 24.627.8 29.5 31.8 32.6 26.528.5 30.6 32.9 34.2 从表4中可知,白云石在1150~1200 温度下焙烧2—3h后(生产实践手指在低温 带逗留的时间),所获得的煅白能够满足硅 (3)煅烧时间的影响白云石在焙烧时间与焙烧气温和白云石 的块度有关。

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在一定的块度与一定的湿度下 煅烧白云石,如果低温下焙烧时间过长,氧化 物(CaO Mgo)的碳化物长大,而且表面会老 化丧失活性。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 采用平缓升温、高温快速焙烧的方式来焙烧。 (4)白云石的细度 不同的焙烧设备,白云石的入窑细度是 不同的,过大与过小粒度的白云石在一定温 度下(1150—1200)煅烧,烧制下来的白云 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 一78一 大,活性度也低。因此白云石的细度大小均 一,最好经过筛分、水洗,去除表面的烟尘与 泥土。白云石的细度、煅烧气温与时间的关 系如图l所示。 1216 20煅烧时阍(hJ 2008年第2期2008年冶金石灰技术交流大会特刊 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, 不仅能氧化还原出锌,生成氧化镁和氧化钙水泥煅烧技术及设备:回转窑篇 pdf, 而且能够氧化还原剂硅中的Si,同时吸湿后 的焙烧白云石在真空和比较低的气温下会发 生距解,使反应县的剩余压力减小,减慢锌的 升华速率。煅后白云石不应常年储存,应尽 快投入到下工序。

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2预热器/回转窑煅烧白云石制 取煅白系统 用预热器/回转窑焙烧白云石,生产能力 大,机械化程度高,维护操作简单,煅白活性 度高,灼减量低,并且无论白云石是何种结 构,回转窑要求白云石细度较小(5— 25ram),窑内物料随着窑的旋转,充分翻滚, 强化了幅射传质过程,并将窑的预热、煅烧、 冷却分开,配置竖式预热器借助窑尾废水的 热量进行预热及部份分解,提高热效率,降低 能耗。主要冷却段由冷却器来承当,这样让 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, 煅烧气温容易控制。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。 图2预热分解回转窑烧成系统 我公司承当两条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 送入预热器底部料仓,通过下料管步入预热 室,下料管可调,以适应不同细度原料要求, 通过隔离墙产生独立预热室,加强了热交换 也便捷外部的维护。预热室上部设有油压推 杆给料,白云石在预热器内与烟气进行热交 换,白云石吸收热废水的热量气温下降,废气 温度增加到250以下步入除尘器,白云石 利用窑尾废水的热量充分预热后通过窑尾溜 槽步入回转窑,缓慢而有序地通过窑内焙烧, 烧成后的煅白步入单筒冷却机,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。

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2.1竖式预热器 (1)规格及性能:外形规格:8.57.5m。 8个独立预热室,预热石灰石块度:12— 35mm。 (2)设备组成及特征: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征是:其内部设有低阻 力粱,通过隔离墙产生独立预热室,加强了热 交换也便捷外部的维护。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— 2008年第2期2008年冶金石灰技术交流大会特刊 器中的阻力,从而降低排灶具的功率消耗。 烟气在竖式预热器中直接穿过料层与石灰石 进行交换,即在预热器内逐步让白云石达到 1000—1150,然后步入窑内渐渐让白云石 达到分解体温,来减短在低温下的时间。合 格的白云石在1150—1200气温下焙烧时, 其烧损率随焙烧时间的延长而降低。对于耐 磨指数大、热硬度低的白云石,其焙烧时间应 缩短,否则焙烧下来的白云石不是过烧就是 废气经过热交换后排出气温较低(最低可大于235),有利于除尘净化装置,预热 器采用8个油压推头向回转窑内加料。预热 器底部设有一个料仓,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,设备修理量小,运行稳定可靠。

2.2回转窑 (1)主要技术尺寸:q03.654m,能力: 400t/d,斜度:3.5%,转速:0.22—2.23r/ min,主传动功率:160KW。 一80一 (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)主要技术尺寸:33.2m,能力: 400t/d,斜度:4%,转速:3.056r/min,主传动 功率:75KW。出料气温:<150左右。 (2)设备组成及特征 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。 白云石在回转窑内焙烧成煅白后步入单 冷机,经过自然寒风平缓冷却,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。 采用单筒冷却机特征是:一是平缓冷却煅白, 二是冷却风的温度小,有利于锌的提取。 其它系统与焙烧活性石灰系统相像水泥煅烧技术及设备:回转窑篇 pdf,这 里不再表述。 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

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