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生石灰、氧化钙的生产方法与制作

时间:2012-12-3 14:21:27 点击:2412

  核心提示:一、原料石灰石 石灰石(limestone)是沉积源形成的一种岩石,属碱性岩石,主要成分是碳酸钙、钙镁碳酸盐或者碳酸钙和碳酸镁的混合物。根据不同的密度范围,成型的石灰石分为三个子类: 低密度石灰石——密度范围1,760~2,160千克/立方米。 中密度石灰石——密度范围2,160~2,560千克/立...
   一、原料石灰石
石灰石(limestone)是沉积源形成的一种岩石,属碱性岩石,主要成分是碳酸钙、钙镁碳酸盐或者碳酸钙和碳酸镁的混合物。根据不同的密度范围,成型的石灰石分为三个子类:  
低密度石灰石——密度范围1,760~2,160千克/立方米。  
中密度石灰石——密度范围2,160~2,560千克/立方米。  
高密度石灰石——密度大于2,560千克/立方米。  
石灰石具有良好的加工性、磨光性和很好的胶结性能,不溶于水,易溶于饱和硫酸,能和强酸发生反应并形成相应的钙盐,同时放出CO2。石灰石在大气压力下达到900℃以上就会发生如下反应:
CaCO3>900℃=CaO+CO2   
    1、石灰石的杂质 
因为石灰石(CaCO3)是天然矿物,所以它含有一些不利于煅烧的杂质.杂质主要是SiO2   AL2O3  Fe2O3  K2O  P  S等,它们主要来源于三个方面:
    ⑴、原料石灰石所含有害物: SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O 、P、S等。
    ⑵、石灰石以泥土、砂粒形态粘附的的有害物:SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O 、P、S等。
    ⑶、燃料所含有害物:SiO2、Al2O3、 Fe2O3、Na2O、K2O 、P、S等。
这些杂质的多少直接影响煅烧石灰的产量和质量,所以选择优质的石灰石是比较关键的。
    2、石灰石的粒度
   在石灰石煅烧过程中,原料石灰石粒度的影响是非常大的,由于CO2的分离是石灰石表面向内部慢慢进行的,所以大粒径石灰石比小粒径的煅烧要困难,需用的时间也长。通过科学试验分析,在一定温度下煅烧时间与石灰石厚度的平方成正比,80mm石块与40mm的石块相比 ,前者需要4倍于后者的煅烧时间。实践证明竖炉选用40-80mm粒度的石灰石,回转窑选用10-30mm粒度的石灰石效果最为理想。
3、石灰石的选择
   石灰石含钙高的密度大,不好烧,但煅烧后的石灰灰质好,反之含钙低的石灰石密度小,好烧,但煅烧后的灰质差。石灰石含钙量及其他物质含量利用化学分析测试、磨损实验及煅烧实验等得到准确结果后,经慎重判断选择使用。优质石灰石一般CaO含量在52%以上, MgO含量在3%以内,SiO2在1%以内。
二、燃料
石灰石煅烧燃料有很多种。其中有固体的,液体的,气体的等等。
固体状燃料主要是煤及其加工品。煤是重要的能源和化工原料,它的种类繁多。石灰石煅烧用煤选用发热量高含S低的为最佳。但使用煤作燃料成本高污染大。
液体燃料为石油及其加工品。大多通过喷雾装置雾化,扩散燃烧。但也因生产成本过高污染大一般不使用。
气体燃料有很多种,如:炼焦制的煤气,发生炉制的煤气,天然气,高炉煤气,转炉煤气等。气体燃料有利于提高热效、节约能源。气体燃料与燃煤相比可提高热效2倍,较燃油提高1倍;而且气体燃料有利于?;ご笃肪臣跎貼OΧ和SO2排放量。所以建议选择气体作为煅烧石灰石的燃料。
⑴气烧石灰窑节约能源,特别是用利用高炉剩余煤气和焦炉剩余煤气,以及其它各种工业炉剩余煤气是最大的能源节约和利用。
⑵有利环境?;?,由于气烧窑没有固体燃料经燃烧后排放的大量有害气体,而且原来向大气排放的煤气经燃料后也减少了向大气中排放污染,所以对环境?;し浅S欣?。
⑶炉内温度均匀,煅烧石灰质量好。气体燃料可在石灰石的所有空隙中燃烧,无死角,用煤作燃料布料稍有不均就会出现温度有高有低。由于气烧火焰均匀且又是同时放热,可做到快速燃烧和快速冷却,故石灰活性度好。
⑷便于检测,好操作。因气烧窑的温度和煤气、空气流量、压力均可由仪表检测,司炉工可根据检测数据掌握炉况和调节炉况,不像固体燃料不好控制,即使该炉子停了燃气还在继续燃烧,气烧窑调节周期短,固体燃料窑调节周期长。
气体燃料其中最为理想的是高炉和焦炉煤气,但焦炉煤气热值过高,且必须脱焦油,所以不容易控制使用。
高压鼓风机(罗茨风机)鼓风,并且通过热风炉加热后进入了高炉,这种热风和焦炭助燃,产生的是二氧化碳和一氧化碳,二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳,一氧化碳在上升的过程中,还原了铁矿石中的铁元素,使之成为生铁,这就是炼铁的化学过程。铁水在炉底暂时存留,定时放出用于直接炼钢或铸锭。这时候在高炉的炉气中,还有大量的过剩的一氧化碳,这种混和气体,就是“高炉煤气”。这种含有可燃一氧化碳的气体,是一种低热值的气体燃料,它的热值一般只有3140-3560KJ/M3,可以用于冶金企业的自用燃气,如加热热轧的钢锭、预热钢水包等等。高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品,主要成分为:CO, C02, N2、H2、CH4等,其中可燃成分CO含量约占25%左右。高炉煤气的成分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关。从高炉引出的煤气含有大量的灰尘,在输送和使用过程中,这些灰尘会堵塞煤气管道和设备。因此必须除尘处理后才能输送和使用。一般钢厂大多采用重力除尘器和布袋除尘。高炉煤气的着火点并不高,似乎不存在着火的障碍,但在实际燃烧过程中,受各种因素的影响,混合气体的温度必须远大于着火点,才能确保燃烧的稳定性。
三、白灰煅烧设备—白灰窑
老炉型白灰窑有好多种。如土窑、普通竖炉型、回转窑等等。其中土窑和使用煤作为煅烧燃料的普通竖炉型灰窑属淘汰设备。现在大多采用用煤气做燃料的竖炉型窑和回转窑。普通气烧竖炉型石灰窑按炉容积分为25、50、140、180、300M3的。越小越容易掌握。现在拿140M3普通气烧竖炉白灰窑进行分析:
环形砼基?”谕饩?.95米,壁厚400mm,上标高4.5m,钢窑壳外径4.29m,上顶标高最高点为26.55m,即金属窑壳高22.05m,斜桥顶31.25m(标高),窑内径3m,料柱高20m,有效容积140m3。装有检测热电偶6个,位置为5.6m一个,10.8m两个,14.8m两个,23.5m一个;烧咀16个,位置在标高13.3m,喷咀(烧嘴)16个,位置在标高10.8m;助燃风围管16边形,直径325mm,与烧咀相对中心,冷却风围管300*250;防爆孔ф250,250放散地面操作;冷却风机,助燃风机6.3A,30Kw.卷扬机3吨18-22Kw。
设计要求:原料粒度40-80mm,煤气热值860*4190KJ/m3,流量7000m3/小时,设计利用系数>0.6。

作者:admin 来源:沪南资讯网

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