CN102153294B

CN102153294B - 生石灰、烧结返矿制粒预处理装置及方法

Info

Publication number: CN102153294B
Application number: CN 201010601592
Authority: CN
Inventors: 薛明升; 黎前程; 熊红云; 陈鹏; 代有训
Original assignee: Zhongye Changtian International Engineering Co Ltd
Current assignee: Zhongye Changtian International Engineering Co Ltd
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2030-12-23
Also published as: CN102153294A

Abstract

本发明公开了一种生石灰、烧结返矿制粒预处理装置，该预处理装置包括搅拌主机，搅拌主机的进料口连通有烧结返矿及生石灰配送设备，搅拌主机的出料口连通有通向烧结返矿制粒装置的输出设备，搅拌主机的顶部通过降尘管道与湿法除尘器连通，湿法除尘器的除尘废水排放口通过配水装置与搅拌主机的腔体连通。本发明还提供一种生石灰、烧结返矿制粒预处理的方法，包括混料、生石灰消化及返矿润湿、湿法除尘、除尘水回收及循环处理多个步骤，最终持续输出预处理后的混合产物以供后续的制粒。本发明的预处理装置简单紧凑、占地小、成本低、且使用效果好，本发明的工艺水资源利用率高、环保无污染、工艺流程简单、有利于提高返矿亲水性。

Description

生石灰、烧结返矿制粒预处理装置及方法

技术领域

本发明涉及一种烧结工艺中用到的处理方法及处理装置，尤其涉及一种生石灰、烧结返矿的处理方法及处理装置。

背景技术

生石灰的消化是烧结厂的一个重要工序，也是一个难以妥善解决的技术难题。生石灰消化的过程是CaO与H₂O反应生成Ca（OH）₂的过程。Ca（OH）₂具有很大的比表面积和很强的亲水性，能强化烧结生产的制粒过程。但是生石灰消化过称中产生大量含尘蒸汽，这种含尘蒸汽难于处理，容易在除尘管道和降尘设备内粘结、沉积，导致除尘系统失效。如果除尘问题得不到很好地解决，将严重污染厂区环境，威胁工人健康，腐蚀厂房设备。

湿法除尘是目前处理生石灰消化所产生的含尘蒸汽的主要方法，且生石灰消化的除尘效果受到除尘用水量的很大影响。如果除尘用水量不足，则会导致除尘效果不佳。由于除尘用水量消耗较大，不仅耗费了珍贵的水资源，增加了烧结工艺的生产成本，而且还要面临除尘废水的无害化处理，这又进一步增加了烧结工艺的污染治理成本。也有研究人员提出，直接采用除尘废水来消化生石灰，以实现用水平衡和除尘废水的零排放，但由于生石灰消化过程的需水量较小，而除尘废水的排放量大，受生石灰消化用水量的限制，现实中很难真正实现除尘废水的循环利用和零排放。

此外，返矿提前润湿已经被证实可以有效改善其亲水性，在混合制粒过程中，可充分发挥返矿作为制粒核心的作用，加快成球速度。但是在烧结厂目前的生产工序中，并没有专门的返矿润湿工序，这样便使得润湿时间大大受限，返矿提前润湿处理往往难以有效地进行，提前润湿效果也大打折扣。

如果能将烧结工艺中生石灰的消化处理、除尘废水的治理以及返矿提前润湿处理三者进行有机统一，统筹优化，这对本领域技术人员而言，将带来可观的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种简单紧凑、占地小、成本低、而且使用效果好的生石灰、烧结返矿制粒预处理装置，还提供一种水资源利用率高、环保无污染、工艺流程简单、有利于提高返矿亲水性、强化生石灰消化的生石灰、烧结返矿制粒预处理的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种生石灰、烧结返矿制粒预处理装置，所述预处理装置包括搅拌主机，所述搅拌主机的进料口连通有烧结返矿及生石灰配送设备，所述搅拌主机的出料口连通有通向烧结返矿制粒装置的输出设备，所述搅拌主机的顶部通过降尘管道与湿法除尘器连通，湿法除尘器的除尘废水排放口通过配水装置与所述搅拌主机的腔体连通。

上述本发明的生石灰、烧结返矿制粒预处理装置中，所述的搅拌主机可以是任何用于产生混合或搅拌作用的容器状设备，例如圆筒混合机、圆筒搅拌机、强力混合机等，但不限于此。所述的烧结返矿及生石灰配送设备可以是配料皮带秤、带式输送设备、螺旋给料机、管式输送机、气力输送设备、浆体喷吹设备、漏斗、溜槽等，但不限于此。所述搅拌主机的腔体顶部可以设置一与所述配水装置相连通的喷淋装置。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种生石灰、烧结返矿制粒预处理的方法，包括以下步骤：

（1）混料：在烧结返矿进入制粒装置以前，先将烧结返矿与准备的生石灰充分混合（例如在搅拌主机中），搅拌均匀后得混合料；

（2）生石灰消化及返矿润湿：用水对所述混合料进行喷淋（首批混合料可以不使用含尘废水），使混合料中的生石灰充分消化，同时对混合料中的烧结返矿进行润湿处理；

（3）湿法除尘：收集所述生石灰在消化过程中所产生的含尘蒸汽（可以是通过降尘管道收集至湿法除尘器），对该含尘蒸汽进行湿法除尘处理（一般采用清水直接对含尘蒸汽进行喷淋）；

（4）除尘水回收：以上述湿法除尘产生的除尘废水作为上述步骤（2）中的用水，继续对下一批的混合料进行处理；

（5）循环处理：循环重复上述步骤（2）～步骤（4），并持续输出预处理后的混合产物以供后续的制粒。

上述的生石灰、烧结返矿制粒预处理的方法，所述混料步骤中，所述烧结返矿与生石灰优选按（10～20）∶1的质量比充分混合。

上述的生石灰、烧结返矿制粒预处理的方法，所述除尘水回收步骤中，所述除尘废水的用量优选为所述混合料质量的0.02~0.07倍。

上述的生石灰、烧结返矿制粒预处理的方法，所述生石灰消化及返矿润湿过程的时间优选控制在0～10min。

本发明提出的上述预处理方法是将烧结工艺中的生石灰消化、含尘蒸汽的除尘处理以及烧结返矿的提前润湿处理三个独立的工序进行优化组合，即在生石灰和烧结返矿进入制粒设备制粒之前，先将二者置于搅拌设备中充分混合，然后以除尘废水作为工序用水，同时进行生石灰的消化与返矿的润湿处理。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、充分协调了前后工序用水，配水量充足，资源利用充分，避免了水资源的过度消耗和浪费，也更有利于生石灰的消化和除尘。以生产1t的成品烧结矿为例，需要添加生石灰约20kg（根据生产厂家原料条件的不同，用量会稍有差异），烧结返矿约300kg，根据理论计算，消化20kg的生石灰（CaO）需要用水（H₂O）6.4kg，由于生石灰的活性度限制，实际用水量小于6.4kg，因此生产1t的成品烧结矿中消化生石灰用水一般不超过为6kg。如果除尘用水全部用于生石灰的消化（除尘用水的水量要大于6kg），则不仅浪费水资源，而且会影响生石灰消化的效果。考虑到300kg的烧结返矿进行提前润湿处理需要的水量约为10kg（具体用量与生产工艺有关），如果将返矿润湿处理与生石灰消化同时进行，则所需水量约为16kg，这样生石灰消化除尘处理所产生的除尘用水刚好能满足要求。可见，将生石灰消化与返矿润湿处理相结合，便能够充分利用除尘用水，在保证除尘效果得到改善的前提下，还充分利用了废水资源，真正实现了除尘废水的零排放；

2、由于生石灰消化与返矿提前润湿的合并处理，这也适当增加了生石灰消化的配水量，适当增加生石灰消化的配水量对加快生石灰的消化也有一定的积极作用；

3、传统工序中并未安排单独的返矿润湿工序，仅在运输途中对返矿进行打水润湿，润湿时间明显不足，效果有待提高，而本发明的返矿润湿直接在生石灰消化设备中进行，这便为返矿的浸润提供了相对独立的处理场所，也相应延长了返矿润湿时间，返矿表面润湿更加充分，有利于提高返矿的亲水性；

4、本发明的工艺中生石灰消化产生的消石灰可直接与烧结返矿充分混合、接触，消石灰会直接吸附在返矿表面及其孔隙中，有利于进一步改善返矿的亲水性。

此外，本发明的烧结返矿制粒预处理装置不仅结构简单紧凑，占地小，成本低，而且使用效果好。

附图说明

图1为本发明实施例中生石灰、烧结返矿制粒预处理装置的结构示意图。

图例说明

1、搅拌主机；2、烧结返矿及生石灰配送设备；3、输出设备；4、降尘管道；5、湿法除尘器；6、配水装置。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例

一种如图1所示的本发明的生石灰、烧结返矿制粒预处理装置，该预处理装置包括搅拌主机1（本实施例选用双轴搅拌机），搅拌主机1的进料口连通有烧结返矿及生石灰配送设备2（本实施例具体选用的是皮带输送机），搅拌主机1的出料口连通有通向烧结返矿制粒装置的输出设备3，搅拌主机1的顶部通过降尘管道4与湿法除尘器5连通，湿法除尘器5的除尘废水排放口通过配水装置6与搅拌主机1的腔体相连通。

以生产1t的成品烧结矿为例，采用本实施例的生石灰、烧结返矿制粒预处理装置对生石灰、烧结返矿进行制粒前的预处理，其预处理方法具体包括以下步骤：

（1）混料：在制粒工序之前，先将300kg的烧结返矿和20kg的生石灰通过烧结返矿及生石灰配送设备2输送到搅拌主机1中，通过搅拌主机1使其中的烧结返矿和生石灰充分混合，搅拌均匀后得混合料；

（2）生石灰消化及返矿润湿：先用16kg水对上述混合料进行喷淋，使混合料中的生石灰充分消化，同时对混合料中的烧结返矿进行润湿处理5min；

（3）湿法除尘：通过搅拌主机1顶部设置的降尘管道4收集生石灰在消化过程中所产生的含尘蒸汽，使含尘蒸汽集中到湿法除尘器5中，在湿法除尘器5中用16kg的水雾喷淋进行湿法除尘处理；

（4）除尘水回收：以上述湿法除尘产生的除尘废水（约为16kg）作为上述步骤（2）中的用水，通过配水装置6回送到搅拌主机1的腔体中，继续对下一批的混合料进行处理，使下一批混合料中的生石灰在完成消化过程的同时，实现对混合料中烧结返矿的提前润湿处理，；

（5）循环处理：循环重复上述步骤（2）～步骤（4），即可经由输出设备3持续输出预处理后的混合产物以供后续的制粒。

Claims

1.一种生石灰、烧结返矿制粒预处理装置，其特征在于：所述预处理装置包括搅拌主机，所述搅拌主机是指包括圆筒混合机、圆筒搅拌机或强力混合机在内的用于产生混合或搅拌作用的容器状设备，所述搅拌主机的进料口连通有烧结返矿及生石灰配送设备，所述搅拌主机的出料口连通有通向烧结返矿制粒装置的输出设备，所述搅拌主机的顶部通过降尘管道与湿法除尘器连通，湿法除尘器的除尘废水排放口通过配水装置与所述搅拌主机的腔体连通。

2.一种生石灰、烧结返矿制粒预处理的方法，包括以下步骤：

（1）混料：在所述烧结返矿进入制粒装置以前，先将烧结返矿与所述生石灰充分混合，搅拌均匀后得混合料；

（2）生石灰消化及返矿润湿：用水对所述混合料进行喷淋，使混合料中的生石灰充分消化，同时对混合料中的烧结返矿进行润湿处理；

（3）湿法除尘：收集所述生石灰在消化过程中所产生的含尘蒸汽，对该含尘蒸汽进行湿法除尘处理；

3.根据权利要求2所述的生石灰、烧结返矿制粒预处理的方法，其特征在于，所述混料步骤中，所述烧结返矿与生石灰按（10～20）∶1的质量比充分混合。

4.根据权利要求2或3所述的生石灰、烧结返矿制粒预处理的方法，其特征在于，所述除尘水回收步骤中，所述除尘废水的用量为所述混合料质量的0.02～0.07倍。

5.根据权利要求2或3所述的生石灰、烧结返矿制粒预处理的方法，其特征在于，所述生石灰消化及返矿润湿过程的时间控制在3min～10min。