中國粉體網(wǎng)訊 目前,我國石灰行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)參差不齊,,仍存在一些落后的石灰生產(chǎn)工藝,整個生產(chǎn)過程基本靠人工完成,生產(chǎn)規(guī)模小,,產(chǎn)品能耗高,,質(zhì)量差,,生產(chǎn)環(huán)境臟,、亂、差,,不僅造成資源的浪費(fèi),,對生態(tài)環(huán)境也造成破壞。
1,、活性石灰與碳酸鈣生產(chǎn)
相關(guān)研究指出,嚴(yán)格控制鍛燒時間和溫度,,避免石灰石鍛燒過程中產(chǎn)生生燒,、過燒現(xiàn)象,采用氣體燃料替代固體燃料,,提高入窯原料,、氣體燃料質(zhì)量,配合自動化智能燃燒等技術(shù),是直接影響活性石灰質(zhì)量的關(guān)鍵因素,。
在碳酸鈣生產(chǎn)過程中,,活性石灰質(zhì)量是發(fā)展精品碳酸鈣的關(guān)鍵一步,對碳酸鈣質(zhì)量有直接影響,。而在活性石灰生產(chǎn)過程中,,碳酸鈣熱分解過程控制與分析是重要的研究內(nèi)容,這也是石灰窯制造,、升級,、應(yīng)用技術(shù)的核心內(nèi)容和重要依據(jù)之一。有研究指出,,CaCO3粒徑均勻,,減小粒徑,有利于消除內(nèi)擴(kuò)散阻力;增大氣體流動速度,,有利于消除外擴(kuò)散阻力;降低 CO2壓力,,有利于CaCO3熱分解反應(yīng)化學(xué)平衡朝著生成 CaO 的方向移動。
石灰活性度對碳化反應(yīng)時間及產(chǎn)品粒徑的影響
2,、不同石灰窯生產(chǎn)活性石灰
(1)麥爾茲窯
麥爾茲窯(簡稱麥窯)煅燒活性石灰工藝在國內(nèi)已經(jīng)比較成熟,,主要應(yīng)用于各礦山和鋼廠生產(chǎn)活性石灰,又稱“雙膛窯”,。兩個膛分別為燃燒膛和蓄熱膛,,且生產(chǎn)時互為切換。兩個窯膛對稱布置,,并通過窯體下部的連接通道相連,。煅燒工藝有兩大特點(diǎn):并流和蓄熱。所謂并流就是在石灰石煅燒時,,燃燒產(chǎn)物和石灰石一起向下流動,,這樣利于煅燒出高質(zhì)量的活性石灰。
(2)梁式窯
梁式石灰窯屬于豎窯的一種,,它使用燃燒梁提供石灰石分解所需熱量,,屬于典型的逆流煅燒石灰窯。
目前在小粒徑梁式窯,,可利用礦山開采的20~40mm的原料,,不僅可以提高產(chǎn)品產(chǎn)量,還可以將成品率從50%提高至90%以上,,對自有礦山的企業(yè)意義重大,,而且小粒徑原料產(chǎn)品更容易被下游客戶所接受,更加適用于冶金,、化工行業(yè)的直接配料,。
(3)機(jī)械式豎窯
機(jī)械式豎窯煅燒屬于逆流煅燒,,使用的燃料通常為焦炭、無煙煤,。機(jī)械式豎窯大體上可分為預(yù)熱區(qū),、煅燒區(qū)和冷卻區(qū)。
目前混料式機(jī)械化石灰豎窯技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)的關(guān)鍵課題有以下幾個:①清潔,、高效,、低污染的燃煤燃?xì)饧夹g(shù)研究。②固氣兩用燃料的技術(shù)研究,。③窯爐大型化的科學(xué)研究開發(fā),。④針對下游行業(yè)進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)研發(fā):一是特定深加工領(lǐng)域的窯爐新技術(shù)開發(fā);二是擴(kuò)展原料使用范圍的窯爐新技術(shù)開發(fā),。⑤混料式機(jī)械化石灰豎窯穩(wěn)定順行的操作規(guī)范研究,。⑥混料式機(jī)械化石灰豎窯用原、燃料煅燒性能的研究,。
(4)套簡窯
套簡窯煅燒屬于并流煅燒(物料與燃料產(chǎn)生的熱氣流流向相同的煅燒方式)和逆流煅燒的結(jié)合,,使用的燃料為天然氣、煤氣,、輕油,、重油等。套筒窯由砌有耐火材料的窯殼和分成上下兩段的內(nèi)套簡組成,,窯殼與內(nèi)套簡同心布置,,石灰石燒位于窯體和內(nèi)套筒之間形成的環(huán)形空間內(nèi),也稱環(huán)形套簡豎窯,。其中,,上下內(nèi)套筒各有其不同的功能,上內(nèi)筒主要將高溫廢氣抽出用于預(yù)熱噴射空氣,;下內(nèi)簡主要用于產(chǎn)生循環(huán)氣流形成并流煅燒,,同時起到保證氣流均勻分布。下部并流煅燒帶是核心,,石灰最終在下部煅燒帶內(nèi)燒成,,并能保證煅燒出優(yōu)質(zhì)活性石灰。
相較于其他石灰窯窯型的堆料煅燒導(dǎo)致的中間與周圍石料流速不均勻問題,,套筒窯的特殊結(jié)構(gòu)避免了此類問題,。石灰石原料和氣流在套筒窯外殼、內(nèi)套中間形成的環(huán)形區(qū)域自上而下流動,,石料流速均勻,。此外,套筒窯設(shè)置的窯頂橫梁,、拱橋及出料門結(jié)構(gòu),,使石料在下落過程中進(jìn)一步均勻分布,有利于石料均勻受熱,,充分煅燒,。
(5)回轉(zhuǎn)窯
回轉(zhuǎn)窯煅燒屬于逆流煅燒,使用的燃料為天然氣,、煤等,。存放在料倉內(nèi)的石灰石經(jīng)提升機(jī)提升并運(yùn)入預(yù)熱器頂部料倉,然后通過下料管將石灰石均勻分布到預(yù)熱器各室內(nèi),。
在各種煅燒活性石灰的工藝裝備中,,采用帶豎式預(yù)熱器和豎式冷卻器的回轉(zhuǎn)窯是目前生產(chǎn)活性石灰產(chǎn)品質(zhì)量最佳、最先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,,其生產(chǎn)的活性石灰具有活性度高,、氣孔率高、反應(yīng)速度快等諸多優(yōu)點(diǎn),,可廣泛應(yīng)用于鋼鐵,、電石、氧化鋁,、造紙,、有色金屬冶煉、化工等行業(yè),,為其工業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)熔劑,。
2024年4月10日~11日,第三屆全國碳酸鈣產(chǎn)業(yè)高值化發(fā)展交流大會將在江西·吉安舉行,,屆時華東理工大學(xué)超細(xì)粉末國家工程研究中心高級工程師楊永和將在大會上作《不同窯型煅燒氧化鈣對碳酸鈣深加工生產(chǎn)工藝影響》主題報告,,對采用不同窯型煅燒生產(chǎn)的不同活性的氧化鈣樣品制備沉淀碳酸鈣的工藝路線進(jìn)行探討,研究匯報氧化鈣活性對普通輕質(zhì)碳酸鈣和納米碳酸鈣生產(chǎn)以及應(yīng)用的影響,。
專家介紹
楊永和,,華東理工大學(xué)超細(xì)粉末國家工程研究中心副總工程師,超細(xì)粉末國家工程研究中心浙江分中心(建德華明科技有限公司)總經(jīng)理,,湖北國鼎華明納米新材料有限公司總工程師,。其主導(dǎo)研發(fā)的高檔膠印油墨用透明級納米碳酸鈣以及硅橡膠用納米碳酸鈣、溶劑型油墨用透明級納米碳酸鈣都是國內(nèi)首創(chuàng),,獲得廣泛的社會和經(jīng)濟(jì)效益,,并獲多項(xiàng)國家專利。
主導(dǎo)設(shè)計完成落地的工業(yè)工程化典型項(xiàng)目:
(1)180萬噸納米碳酸鈣深加工項(xiàng)目,,湖北黃崗
(2)10萬噸納米碳酸鈣,、20萬噸高比表面積氫氧化鈣、100萬噸氧化鈣深加工項(xiàng)目,,廣西玉林
(3)5萬噸納米碳酸鈣,、10萬噸氫氧化鈣深加工項(xiàng)目,,河北邯鄲
(4)5萬噸高端納米碳酸鈣、10萬噸高比表面積氫氧化鈣項(xiàng)目,,浙江建德
(5)10萬噸納米復(fù)合新材料項(xiàng)目,,浙江建德
(6)50萬噸納米碳酸鈣精深加工項(xiàng)目,四川
參考來源:
周春暉 著 碳酸鈣清潔加工和產(chǎn)品鏈,,化學(xué)工業(yè)出版社
劉健,,等:新型石灰豎窯的技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用,山東萬達(dá)環(huán)�,?萍加邢薰�
崔新華,,等:煅燒石灰石麥爾茲窯耐材應(yīng)用實(shí)踐,河北鑫達(dá)鋼鐵集團(tuán)有限公司技術(shù)部
李昕,,等:混料式機(jī)械化石灰豎窯技術(shù)發(fā)展報告,,河南安陽鋼鐵集團(tuán)有限公司
董曉蟯,等:石灰窯環(huán)保和節(jié)能減碳技術(shù)現(xiàn)狀淺析,,北京京誠嘉宇環(huán)境科技有限公司
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)
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