一种生产活性石灰的工艺方法
【专利摘要】本发明涉及一种生产活性石灰的工艺方法，其步骤是先对原料石灰石进行粉末化处理，使得将要进入预热器的原料不再以块石的形状出现；在后续的初级煅烧、熟化煅烧阶段，由预热器、窑外分解器、回转窑构成的连续煅烧工序所产生的完全熟化结果是传统设备及生产工艺不可比拟的；再者，回转窑内腔体表面的保温层结构和凸起结构使得回转窑保温性能优于常规技术，并且在回转窑生产过程中其窑体内腔的凸起可使料粉得到充分均搅，从而使煅烧效果又优化性的提高。
【专利说明】一种生产活性石灰的工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过立磨、预热器、窑外分解、气烧回转窑等技术手段生产活性钙的方法，尤其是一种生产活性石灰的工艺方法。
【背景技术】
[0002]活性石灰回转窑系统具有产量高、石灰质量好且稳定，能够煅烧小粒级石灰石等方面的优势。我国石灰生产行业有了很大变化，纷纷引进了德国克劳斯?玛菲公司、日本三菱公司、美国美卓公司的回转窑；瑞士麦尔兹公司的双膛竖窑，德国原贝肯巴赫公司的套筒窑，意大利弗卡斯公司的双梁窑和“梁式桥”套筒窑，以及意大利西姆公司的双“D”窑、德国伯力休斯公司的悬浮窑、意大利佛利达公司的梁式窑、日本住友公司的焦炭窑。在引进的同时，国内开发的回转窑、双膛竖窑、套筒窑、梁式窑、新型气烧石灰竖窑、新型焦碳石灰竖窑、中石立窑、马氏窑也得到广泛推广。以上其中，德国的克劳斯一玛菲型(KMAG)和美国德美卓型(KVS)，日本的三菱重工带链篦预热机和篦式冷却机的石灰窑(立波尔型)这三种窑型均属于预分解的长径比(L/D)为11~15的两档或三档传统结构回转窑，石灰石的预分解率为20%~25%，最大30%，热耗≤1100Kcal/kg.CaO，最佳原料粒度为15~45mm。但其缺点是占地面积大，热耗高、低热值煤气利用率低，这在一定程度上影响了回转窑石灰系统的应用推广。尤其是在进入21世纪后，随着国民经济的高速发展，我国活性石灰生产行业面临的低碳环保、资源综合利用、尾气综合利用、降低建设投资等问题是回转窑活性石灰生产【技术领域】要必须解决的新课题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，提供一种生产活性石灰的工艺方法。且以此方法解决生产活性石灰时石灰石的预分解率低、煤气利用率低、热耗高的问题。
[0004]为此，本发明解决所述问题的技术方案是:一种生产活性石灰的工艺方法，包括步骤:
(1)将直径300-400mm的原料石灰石经输料机送入水洗池水洗；
(2)由步骤(1)获得的清洁料石经锤破机(400T/h)破碎呈直径8-10mm的碎石；
(3)将步骤(2)获得的碎石输入立磨机研磨、过筛制成<3mm至200目的石灰石粉末入料仓；
(4)将步骤(3)获得的粉末通过布袋除尘后经料仓输入高度>70m的且具有二个或二个以上煅烧区间的预热器进行预热；
(5)由煤气发生器向预热器窑外分解器提供煤气对来自预热器的粉末进行初级煅烧并在窑外分解器内进行部分分解，其间温度设定在300° C-800° C;
(6)经分解器分 解的粉料输入到窑体内腔具有3-40mm厚度保温层的且窑体内腔壁耐火砖设有凸起的回转窑内进行熟化煅烧，其间温度设定在850° C-1150° C；
(7)由回转窑出料口出料得活性石灰产品。[0005]优选的，所述的预热器其具有的煅烧区间至少是两个或两个以上，且每一个煅烧区间各自成形，彼此相互独立又通过管路相互连接。
[0006]优选的，由预热器与窑外分解器构成的燃烧单元中设有二个或二个以上的燃烧室;
优选的，所述回转窑的内腔壁耐火砖设有凸起其形状为波浪形、梯形或三角形；
优选的，所述回转窑的回转速度为2.5转/分钟或2.5转/分钟以上；
相比现有技术，本发明产生的积极效果是:首先是对原料石灰石进行粉末化处理，使得将要进入预热器的原料不再以块石的形状出现；在后续的初级煅烧、熟化煅烧阶段，由预热器、窑外分解器、回转窑构成的连续煅烧工序所产生的完全熟化结果是传统设备及生产工艺不可比拟的；再者，回转窑内腔体表面的保温层结构和凸起结构使得回转窑保温性能优于常规技术，并且在回转窑生产过程中其窑体内腔的凸起可使料粉得到充分均搅，从而使煅烧效果又优化性的提高。
【专利附图】
【附图说明】[0007]图1是本发明涉及的生产活性石灰(氧化钙)的工艺方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0008]在展开本发明实施例之前有必要分析一下传统煅烧石灰石工艺从前乃至现在存在着的问题:石灰石在传统竖式预热器的预分解率最高能达到30 %，剩余70%是在回转窑内分解煅烧的。回转窑属敞开式煅烧设备，石灰石在回转窑内不断翻滚，有利于大小粒度石灰石均匀煅烧，但是石灰石和烟气以辐射换热为主，需要> 1350°C的煅烧温度，因为石灰窑无窑皮保护，简体表面温度高达300°C以上，筒体的散热损失约为150kcal/kg*Ca0，约占系统总热耗的13%~15%。而预热器是以对流换热为主，虽热交换面积大，但对烟气温度要求相对不高，因此，预热器的表面散热及漏损的热损失仅为回转窑简体散热的十分之一。
[0009]如何提高石灰石的预分解率，对块状物料来说:一是提高预分解温度，二是保证足够的预热时间。从带竖式预热器的回转窑系统来看，增加预热器高度就能保证预热时间。而提高预分解温度有两种方法:第一种方法是提高窑尾烟气温度，这样窑尾进料溜槽、窑尾护板等相关部件必须能耐1200°C以上高温，并对窑尾密封装置的气密性和耐高温性提出更高的要求，以保证其在使用中不致被烧坏。这种方法增加了制造难度和成本。第二种方法是保持窑尾烟气温度不变，在预热器处增设第二热源，即如新型干法水泥系统的“窑尾一把火”，以提高预分解温度及交换烟气的热效率。第二热源提供的烟气温度在1200°C左右，比窑内的煅烧温度低，可以使用低热值燃料(如高炉或转炉煤气)而利用煤气发生炉产生的煤气更有效率，可大幅提高石灰石预分解率，减少回转窑窑内煅烧燃料量，缩短物料停留时间，从而使回转窑规格相应减小，简体表面散热损失大大降低。
[0010]考虑预热器料层阻力、废气出口温度等因素，给定进预热器的烟气温度为1150~1200°C之间，石灰石在预热器内停留时间为3.5~4小时，适当提高预热器内的预热温度，并保证足够预热时间的条件下，既能大幅度提高石灰石在预热器内的预分解率。
[0011]至此，参见图1，本发明所说的生产活性石灰(氧化钙)的工艺方法其步骤的实施充分体现了本发明的特点。例如，从石灰石原料开始，工艺的步骤过程是:(1)将直径300-400mm的原料石灰石经输料机送入水洗池水洗；
(2)由步骤(1)获得的清洁料石经锤破机(400T/h)破碎呈直径8-10mm的碎石；
(3)将步骤(2)获得的碎石输入立磨机研磨、过筛制成<3mm至200目的石灰石粉末入料仓；
(4)将步骤(3)获得的粉末通过布袋除尘后经料仓输入高度>70m的且具有二个或二个以上煅烧区间的预热器进行预热；
(5)由煤气发生器向窑外分解器提供煤气对来自预热器的粉末进行初级煅烧并在窑外分解器内进行部分分解，其间温度设定在300° C-800° C;
(6)经分解器分解的粉料输入到窑体内腔具有3-40mm厚度保温层的且窑体内腔壁耐火砖设有凸起的回转窑内进行熟化煅烧，其间温度设定在850° C-1150° C；
(7)由回转窑出料口出料得活性石灰产品。
[0012]针对煅烧质量，本发明对单仓竖式预热器和燃烧系统进行了重新设计，将预热器设计为二级预热器或二级以上预热器，具体地说，出于提升粉末状石灰石的煅烧质量，与现有技术比，本发明将预热器内的煅烧空间设计成独立的、各自成形的且彼此之间又可通过管路相连的预热器；实践中可以将这些独立的煅烧空间称之为级数预热器，有几级煅烧空间就可以确定本预热器包含煅烧空间的数量；另外，根据煅烧量，竖式预热器的高度尺寸也可以定位限高，优选的可设为高度> 70m;位于预热器与窑外分解器之间的燃烧单元中的燃烧室数量可设为二个或二个以上。同时，在解决回转窑转速问题上，本发明采用了摩擦传动装置，其回转速度可设为 为2.5转/分钟或2.5转/分钟以上，如此以上，即便针对1000t/d石灰窑、传动装置总重达75吨的回转窑，较之传统设备本发明也是可以大大降低了回转窑的制造和安装费用，及维护费用同时可使窑传动基础表面可以缩小1/1~1/2，大大降低了窑基础墩的土建工程量，从而降低了回转窑的整体工程造价。
[0013]考虑到最佳煅烧工艺参数、回转窑实际生产的动态过程及其过程中的系统阻力、窑尾温度与预分解率的关系，本发明除了对预热器内部结构重新设计外，对回转窑的内部构造也进行了重新的设计，例如，将回转窑内腔壁耐火砖设有凸起设计为波浪形、梯形或三角形，将回转窑内腔壁上的保温层设计为厚度在3-40mm之间的高铝纤维保温材料。
[0014]由以上实施例证明，根据本发明的生产活性石灰的工艺方法，可以将传统煅烧石灰石的工艺水准大大提升。即可将石灰石的预分解率由30 %提高到70 %以上，同时，利用本发明可以使不同粒度石灰石在回转窑内均匀煅烧，并且在重新设计预热器、窑外分解器、回转窑的前提下，使得回转窑设备规格减小，降低了窑简体表面热损失，从而大大降低系统热耗。在预热器废气的排放阻力和温度基本不变的条件下，使系统热耗由1150kcal/kg.CaO 到 950kcal/kg.CaO 以下。
【权利要求】
1.一种生产活性石灰的工艺方法，包括步骤: (1)将直径300-400mm的原料石灰石经输料机送入水洗池水洗； (2)由步骤(1)获得的清洁料石经锤破机(400T/h)破碎呈直径8-10mm的碎石； (3)将步骤(2)获得的碎石输入立磨机研磨、过筛制成<3mm至200目的石灰石粉末入料仓； (4)将步骤(3)获得的粉末通过布袋除尘后经料仓输入高度>70m的且具有二个或二个以上煅烧区间的预热器进行预热； (5)由煤气发生器向窑外分解器提供煤气对来自预热器的粉末进行初级煅烧并在窑外分解器内进行部分分解，其间温度设定在300° C-800° C; (6)经分解器分解的粉料输入到窑体内腔具有3-40mm厚度保温层的且窑体内腔壁耐火砖设有凸起的回转窑内进行熟化煅烧，其间温度设定在850° C-1150° C； (7)由回转窑出料口出料得活性石灰产品。
2.根据权利要求1所述的生产活性石灰的工艺方法，其特征在于，在所述的预热器与 窑外分解器之间设有二个或二个以上的燃烧室。
3.根据权利要求1所述的生产活性石灰的工艺方法，其特征在于，所述的预热器其具有的煅烧区间至少是两个或两个以上，且每一个煅烧区间各自成形，彼此相互独立又通过管路相互连接。
4.根据权利要求1所述的生产活性石灰的工艺方法，其特征在于，所述回转窑的内腔壁耐火砖设有凸起其形状为波浪形、梯形或三角形。
5.根据权利要求1所述的生产活性石灰的工艺方法，其特征在于，所述回转窑的回转速度为2.5转/分钟或2.5转/分钟以上。
【文档编号】C04B2/02GK103880302SQ201410058693
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年2月21日 优先权日:2014年2月21日
【发明者】米长山, 霍殿龙, 米振超, 郭海山, 郭琪, 刘忠岳 申请人:米长山