CN105154663A - 氧化钒生产中钒渣钙化焙烧工艺参数的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种氧化钒生产中大型回转窑钒渣钙化焙烧工艺参数的控制方法，属于冶金领域。本发明提供一种氧化钒生产中钒渣钙化焙烧工艺参数的控制方法，采用大型回转窑进行钙化焙烧，所述控制方法步骤如下：a、首先按照下列顺序依次调节大型回转窑各参数至合理范围：负压→助燃风流量、氧气流量→回转窑温度→煤气流量；b、再通过微调回转窑窑门依次控制步骤a中各参数的稳定性：煤气流量→回转窑温度→助燃风流量、氧气流量→负压。本发明法能保证各工艺参数的稳定性，并且，该方法能得到黑色、松散夹带少量颗粒、易于破碎、酸浸钒转化率高达85％～92％的高品质焙烧熟料。

Description

氧化钒生产中钒渣钙化焙烧工艺参数的控制方法
技术领域
本发明涉及一种氧化钒生产中大型回转窑钒渣钙化焙烧工艺参数的控制方法，属于冶金领域。
背景技术
目前，氧化钒清洁生产方法主要工序为：原料钙化焙烧-硫酸溶浸-固液分离-沉钒-煅烧脱氨或还原等工序，具体参见公开号为CN200810305601的专利申请；该方法中，钙化焙烧是最为关键的一步，其中大型回转窑工艺参数控制的关键点在于温度的稳定控制技术，温度控制的准确与否及温度梯度的分布合理与否决定着焙烧效果的好坏和焙烧过程钒收率的高低。
现有技术中，大型回转窑温度控制的方式是窑门封闭式的，其存在的的问题是片面的注重温度，偏重于进行煤气流量的调节，忽略了窑内的实际状况，导致大型回转窑参数稳定性较差，温度偏低钒转化率低，温度偏高产生结圈料，钒转化率波动较大；并且，现有技术中回转窑控制温度时对各种参数的调节没有顺序限制即随意调节，使得操作工人的劳动强度也较大，对各个参数的稳定性也没有特别的注意；这样操作不利于生产顺行，严重影响焙烧效果、产量和焙烧过程的钒收率。
发明内容
本发明基于上述缺陷，提供一种氧化钒生产中大型回转窑钒渣钙化焙烧工序中工艺参数的控制方法，该方法能保证各工艺参数的稳定性，并且，该方法能得到黑色、松散夹带少量颗粒、易于破碎、酸浸钒转化率高达85％～92％的高品质焙烧熟料。
该方法能准确地控制温度及温度梯度。
本发明的技术方案：
本发明提供一种氧化钒生产中钒渣钙化焙烧工艺参数的控制方法，采用大型回转窑进行钙化焙烧，所述方法步骤如下：
a、首先按照下列顺序依次调节大型回转窑各参数至合理范围：负压→助燃风流量、氧气流量→回转窑温度→煤气流量；
b、再通过微调回转窑窑门依次控制步骤a中各参数的稳定性：煤气流量→回转窑温度→助燃风流量、氧气流量→负压。
本发明上述方法中，各参数的合理范围根据不同的钙化焙烧工艺而定。
步骤b中控制各参数的稳定性是指：控制各参数在下述范围内波动，煤气流量＝平均值±50～100m3/h，回转窑温度＝平均值±10～100℃，氧气流量＝平均值±10～50m3/h，负压＝平均值±5～10Pa，助燃风流量＝平均值±500～1000m3/h。
进一步，大型回转窑的进料量为8～22t/h，转速为85～95秒/转，步骤a中各工艺参数控制为：负压＝-30～0Pa，助燃风流量＝4000～7000m3/h，氧气流量＝250～550m3/h，煤气流量＝600～1300m3/h；
回转窑的温控分六段，分别为T1出口段温度、T2第一钙化主反应温度、T3第二钙化主反应温度、T4第三钙化主反应温度、T5石灰石分解段温度、T6进口段温度，各温度分别控制在：T1≥620℃、T2＝840～875℃、T3＝780～845℃、T4＝750～820℃、T5≥600℃、T6≥280℃。
进一步，大型回转窑的进料量为8～22t/h，转速为85～95秒/转，步骤b中控制回转窑各段温度的稳定性指：T1＝平均值±50～100℃、T2＝平均值±10～30℃、T3＝平均值±10～40℃、T4＝平均值±10～70℃、T5＝平均值±50～60℃、T6＝平均值±50～80℃。
本发明的有益效果：
1、本发明提供一种氧化钒生产中大型回转窑钒渣钙化焙烧工艺参数的控制方法，即按照一定的顺序调整回转窑参数及各参数的稳定性，且回转窑参数调节顺序与参数稳定性调节顺序相反，通过这种控制方法，回转窑焙烧温度稳定性大大提高，窑内状况得到大大的改善，本发明窑内微亮，所得熟料松散、易于破碎、钒转化率高，减少了结圈，降低了职工的劳动强度，该方法有效解决了氧化钒清洁生产工艺中钙化焙烧工序中回转窑工艺参数波动大、钒转化率低、窑况差、结圈的问题，提高了焙烧过程钒收率。
2、本发明得到钙化焙烧熟料，其表观物理特征在于物料松散、少量颗粒硬度低、易于破碎，化学特征在于易于酸浸，其钒转化率达到85％～92％。
具体实施方式
本发明主要针对现有技术中对回转窑生产氧化钒方法中，钙化焙烧工序中各工艺参数的调节由于没有规定的调节顺序及其稳定性调整顺序，使得在实际生产中，因为不同的班组操作不同，甚至同一班组不同人都有各自的杂乱无序的调整各参数的操作顺序，使得回转窑参数稳定性较差，工人劳动强度较大，最终使得所得熟料钒转化率低、波动大，且容易产生结圈料。
本发明提供一种氧化钒生产中钒渣钙化焙烧工艺参数的控制方法，其中，回转窑温度稳定顺序为①煤气足量(保证窑内整体热量)→②温度稳定(保证窑内热量分布)→③稳定助燃风、氧气流量(保证窑内非均相变温气固反应的氧化气氛)→④微负压(避免温度梯度虚分布)→⑤微调窑门(保证①②③④的连续稳定)。参数优先调节顺序与参数稳定顺序相反。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例
采用本发明方法进行了为期半年的现场工业试验，采用长度L＝90m，直径为DN＝3.6m的国内大型回转窑进行钙化焙烧，回转窑的温控分六段，分别为T1出口段温度、T2第一钙化主反应温度、T3第二钙化主反应温度、T4第三钙化主反应温度、T5石灰石分解段温度、T6进口段温度；钙化焙烧工序中，各参数要求如下：T1≥620℃、T2＝840-875℃、T3＝780-845℃、T4＝750-820℃、T5≥600℃、T6≥280℃；进料量8-22t/h，煤气、助燃空气、氧气流量以及负压随进料量不同而变化，具体参数要求如表1所示。
表1大型回转窑各工艺参数要求值
现场工业试验中，各班组均按照下述步骤进行调节回转窑的各参数：
a、首先按照负压→助燃风流量、氧气流量→回转窑温度→煤气流量的顺序依次调节大型回转窑各参数符合表1中的范围：
b、再通过微调回转窑窑门依次控制步骤a中各参数的稳定性：煤气流量→回转窑温度→助燃风流量、氧气流量→负压。
随机抽取10班组的相同进料量(进料量为8-10t/h)下回转窑的各参数，计算这10班组采用上述调节顺序后回转窑的最大参数和最小参数以及平均参数值，以及最终出回转窑的氧气含量的结果和钒转化率结果如表2所示。
表2大型回转窑低进料量(8-10t/h)下的各参数稳定性
随机抽取相同下料量均为12.4t/h的四个班组(分别为甲、乙、丙、丁组)的各工艺参数，考察各参数的稳定性，结果如表3所示；另外，钙化焙烧工序钒转化率以及最终出回转窑氧气量结果如表3所示。
表3大型回转窑中进料量12.4t/h各班组回转窑工艺参数的稳定情况
随机抽取相同下料量均为15.6t/h的四个班组(分别为A、B、C、D组)的各工艺参数，考察各参数的稳定性，结果如表4所示；另外，钙化焙烧工序钒转化率以及最终出回转窑氧气量结果如表4所示。
表4大型回转窑高进料量15.6t/h各班组回转窑工艺参数的稳定情况
由表2-4可知，采用本发明的方法控制钙化焙烧工序中回转窑的各参数，不同班次相同下料量情况下对各个参数的控制相对稳定，最终所得熟料中钒转化率高达90％。由表2-4所体现出来的本发明的有益效果体现在：
1、本发明使得回转窑各项参数稳定性较好，特别是回转窑各点温度波动小，最大波动范围控制在±10～100℃以内。
2、本发明回使得回转窑中仅有少量结圈，且其易于破碎，大大改善了窑况。
3、本发明得到的钙化焙烧熟料，其表观物理特征在于物料松散、少量颗粒硬度低、易于破碎，化学特征在于易于酸浸，其钒转化率达到85％～92％。
4、本发明具有推广和应用价值，可以推广到更大的回转窑焙烧应用中去。
对比例
下面给出下料量为15.6t/h时，不同班组采用现有控制回转窑参数的方法进行钙化焙烧(与实施例中相同下料量的工艺要求相同)，即钙化焙烧工序中各工艺参数的调节由于没有规定的调节顺序及其稳定性调整顺序，使得在实际生产中，因为不同的班组操作不同，甚至同一班组不同人都有各自的杂乱无序的调整各参数的操作顺序，使得回转窑参数稳定性较差，所得熟料为夹生料或者结圈料，钒转化率低至85％以下，各参数的要求同实施例表1所示，所得结果如表5所示。
表5大型回转窑高进料量15.6t/h各班组现有操作回转窑工艺参数的稳定情况

Claims (4)

1.氧化钒生产中钒渣钙化焙烧工艺参数的控制方法，采用大型回转窑进行钙化焙烧，其特征在于，所述控制方法步骤如下：
a、首先按照下列顺序依次调节大型回转窑各参数至合理范围：负压→助燃风流量、氧气流量→回转窑温度→煤气流量；
b、再通过微调回转窑窑门依次控制步骤a中各参数的稳定性：煤气流量→回转窑温度→助燃风流量、氧气流量→负压。
2.根据权利要求1所述氧化钒生产中钒渣钙化焙烧工艺参数的控制方法，其特征在于，步骤b中控制各参数的稳定性是指：控制各参数在下述范围内波动，煤气流量＝煤气流量平均值±50～100m3/h，回转窑温度＝回转窑温度平均值±10～100℃，氧气流量＝氧气流量平均值±10～50m3/h，负压＝负压平均值±5～10Pa，助燃风流量＝助燃风流量平均值±500～1000m3/h。
3.根据权利要求1或2所述氧化钒生产中钒渣钙化焙烧工艺参数的控制方法，其特征在于，大型回转窑的进料量为8～22t/h，转速为85～95秒/转，步骤a中各工艺参数控制为：负压＝-30～0Pa，助燃风流量＝4000～7000m3/h，氧气流量＝250～550m3/h，煤气流量＝600～1300m3/h；
回转窑的温控分六段，分别为T1出口段温度、T2第一钙化主反应温度、T3第二钙化主反应温度、T4第三钙化主反应温度、T5石灰石分解段温度、T6进口段温度，各温度分别控制在：T1≥620℃、T2＝840～875℃、T3＝780～845℃、T4＝750～820℃、T5≥600℃、T6≥280℃。
4.根据权利要求3所述氧化钒生产中钒渣钙化焙烧工艺参数的控制方法，其特征在于，步骤b中控制回转窑各段温度的稳定性指：T1＝平均值±50～100℃、T2＝平均值±10～30℃、T3＝平均值±10～40℃、T4＝平均值±10～70℃、T5＝平均值±50～60℃、T6＝平均值±50～80℃。
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