CN1043660C - 用于除氧器的海绵铁滤料的生产方法 - Google Patents

用于除氧器的海绵铁滤料的生产方法 Download PDF

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Abstract

用于除氧器的海绵铁滤料的生产方法，本发明涉及锅炉用水除氧技术，该技术中“铁粉过滤-离子交换除氧器”(ZL92223421.1)提供的方法简单可靠，但该项专利未提供所采用的滤料—海绵铁的生产方法，故难于在工业上应用。本发明利用氧化铁皮为原料，经烘干、粉碎、加还原剂与脱硫剂装窑、控制升温烘烧，再经粉碎、风选、磁选，即得到Fe纯度达95-98%的海绵铁。此方法烧制简单，成本低廉，除氧水质稳定。

Description

用于除氧器的海绵铁滤料的生产方法
本发明涉及水处理技术中的锅炉用水的除氧技术与设备，尤其是涉及铁粉过滤-离子交换除氧器采用的海绵铁滤料。
目前锅炉除氧技术中，热力除氧、真空除氧及氧化还原树脂除氧均投资较大，操作管理不便，前二者无法用于热水锅炉，后者还采用有毒物质再生，易造成危害，难以在工业锅炉上推广。Na2SO3除氧运行费用高。解吸除氧技术不断发展，但其设备及运行费用也很高。铁屑除氧简单有效，但操作复杂，除氧效果不稳定。综上所述各种除氧方法从技术经济性及合理性上看均很不理想。
“铁粉过滤-离子交换除氧器”(中国专利92223421.1)提供的除氧方法简单可靠，在室温条件下就可对锅炉用水除氧，效果稳定，对于运行工况的变化适应性强，也允许间断运行，所用海绵铁滤料无毒，由于具有这些优点，它将成为前述各种除氧方法的更新换代产品。但是，该项实用新型专利中提供的是该除氧方法的设备装置，不涉及所采用的滤料-海绵铁的生产方法，故这项除氧技术尚难于在工业上大规模生产应用。
本发明的目的是提供一种成本低、效率高、适用于铁粉过滤-离子交换除氧器的海绵铁滤料的生产方法，以使该项除氧技术能够在工业上实施。
本发明的海绵铁除氧的基本原理是：海绵铁的主要有效成分铁与中性水中氧发生氧化反应，消耗掉水中的溶氧，其反应式如下：
鉴于上述反应，为达到完善的除氧效果，要求海绵铁具有：(1)铁的纯度高；(2)海绵铁的比表面积大；(3)适当粒度和强度。只有这样才能保证高效率除氧及良好的过滤性能，本发明方法生产的海绵铁能达到上述要求。
本发明生产海绵铁的原料为氧化铁皮，主要成分是Fe2O3和FeO，以煤粉作还原剂C，经加热还原产生出海绵铁滤料，有效成分为Fe，反应式如下：
本发明所采用的倒烟窑、耐火罐、粉碎机及风选磁选等设备均为通用设备。
本发明的要点是：一种用于除氧器的海绵铁滤料的生产方法，所说的海绵铁滤料的生产原料为氧化铁及三氧化二铁，将原料依工序进行烘干、粉碎、装窑、烘烧、粉碎、筛分、风选及磁选，其特征在于：装窑时将还原剂碳与脱硫剂氧化钙按重量比98-99％∶1-2％混合，此混合物与经处理的原料按重量比1∶1再混合，装入耐火罐，再装入倒烟窑中；烘烧到第8-第24小时升温至580--620℃，自第9-第25小时到第40-第56小时，缓慢升温至1120--1250℃，自第41-第57小时到第97-第113小时，维持窑温1120--1250℃。烘烧后的块状海绵铁经过二次粉碎，使其粒径达到0.6-2.0mm范围。
按照实际工序详述本发明海绵铁滤料的生产工艺过程：
1、原料：采用炼钢厂废弃物氧化铁皮，其主要成分为Fe2O3和FeO，多为粉末状，粒度不限；
2、烘干：利用倒烟窑窑尾部烟气余热烘掉氧化铁皮的水份，温度范围为50-150℃；
3、粉碎：利用高速锤式粉碎机将烘干后的氧化铁皮粉碎至粒径0.2--0.5mm范围；
4、筛分：将超过0.2--0.5mm粒径的颗粒分离出去，同时配合风选，用风机吹掉过细的微粒；
5、磁选：利用磁选机将不含Fe的颗粒分离出去，同时配合风选；
6、装窑：以煤粉作为还原剂C，脱硫剂为CaO，其粒度均为0.2--0.5mm，按重比C为98-99％,CaO为1-2％混合，此混合物与经前述工序处理的FeO及Fe2O3粉按重比1∶1混合装入耐火罐，再将耐火罐装入倒烟窑中；
7、烘烧：装窑后即开始加温，到第8-第24小时升温至580-620℃，自第9-第25小时到第40-第56小时，缓慢升温至1120-1250℃，自第4157小时到第97-第113小时维持窑温在上述温度范围；
8、降温：用自然冷却使窑温降至常温；
9、出窑：从耐火罐中取出较为坚硬的块状海绵铁，此时FeO及Fe2O3全部还原为Fe；
10、粉碎：将烘烧后的块状海绵铁经过连续二次粉碎，使其粒径达到0.6-2.0mm范围；
11、筛分：筛选出去超过0.6--2.0mm粒径范围的颗粒，同时配合风选，此时印得到作为滤料的海绵铁；
12、风选：再次用风机将混在海绵铁中的碳粉吹掉；
13、磁选：去除Fe以外的其他杂质颗粒，得到合格产品；
14、包装：采用双层包装，内层为密封塑料，隔离水和氧气，外层为纤维编织袋。
本发明的优点是：
1、按照本发明方法生产的海绵铁滤料铁的纯度高，可达95-98％，比表面积大，可达1.05m2/g，大大地增加了铁与氧反应的比率，故除氧效率高；
2、此海绵铁滤料的颗粒具有不规则的外形，密度为1.54g/cm3，滤料疏松多孔，起到了非常好的过滤作用，其反应物不会带到处理后的水中，保证水质纯净；
3、原料易得，烧制过程简单，成本低廉；
4、采用此海绵铁滤料使除氧器反洗周期长，且简化反洗操作；
5、稳定除氧水质，延长用水设备寿命，保证用水设备安全。
实施例：按照海绵铁滤料的生产工艺过程各个工序依次进行，其中装窑时，C为99％,CaO为1％，烘烧时，第24小时升温至600℃，第25--第48小时，升温至1130℃，第49--第96小时保温，海绵铁粉碎粒径为0.8--1.5mm。

Claims (2)

1．一种用于除氧器的海绵铁滤料的生产方法，所说的海绵铁滤料的生产原料为氧化铁及三氧化二铁，将原料依工序进行烘干、粉碎、装窑、烘烧、粉碎、筛分、风选及磁选，其特征在于：装窑时将还原剂碳与脱硫剂氧化钙按重量比98-99％∶1-2％，混合，此混合物与经处理的原料按重量比1∶1再混合，装入耐火罐，再装入倒烟窑中；采用窑中烘烧升温、缓慢升温、保温三段时间控制方法；烘烧到第8-第24小时升温至580-620℃，自第9-第25小时到第40-第56小时，缓慢升温至1120-1250℃，自第41-第57小时到第97-第113小时，维持窑温1120-1250℃。
2．如权利要求1所述的海绵铁滤料的生产方法，其特征在于：烘烧后的块状海绵铁经过二次粉碎，使其粒径达到0.6-2.0mm范围。
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