CN108383400A - 高纯度和高活性氧化钙煅烧窑及煅烧方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高纯度和高活性氧化钙煅烧窑及煅烧方法，旨在解决氧化钙煅烧达不到高纯度、高活性的双高品质，氧化钙产品达不到市场上所需的高端要求，氧化钙煅烧过程中除碳不彻底，影响产品的品质的不足。该发明包括窑体、窑车，窑体上设有窑门，窑门内壁和窑体内壁之间构成窑腔，窑车可转动设置在窑腔下端，窑车上表面设有安装柱，安装柱上端设有支撑盘，安装柱上支撑盘下方均布设有若干吹风叶片，支撑盘上密布若干通风孔，支撑盘上堆叠由破碎的方解石压缩造型形成的方解石成型块，窑体内壁上以及窑门内表面上均安装有电热丝，窑体上设有进气孔，进气孔一端连通到窑腔下端靠近窑车上表面位置，进气孔另一端连接进气机构。

Description

高纯度和高活性氧化钙煅烧窑及煅烧方法

技术领域

本发明涉及氧化钙煅烧技术，更具体地说，它涉及一种高纯度和高活性氧化钙煅烧窑及煅烧方法。

背景技术

我国是氧化钙生产大国，但由于工艺落后，高纯度、高活性氧化钙这一领域达不到高端标准要求。传统生产工艺的弊端：高活性的产品大都采用超高温短煅烧时间，虽然活性提高，但氧化钙含量明显降低；高纯度的氧化钙采用高温长时间煅烧，纯度是有提高，但活性度明显下降。传统生产工艺无法取得双高产品，达不到市场上所需的高端要求，氧化钙煅烧过程中除碳不彻底，影响产品的品质。

发明内容

本发明克服了氧化钙煅烧达不到高纯度、高活性的双高品质，氧化钙产品达不到市场上所需的高端要求，氧化钙煅烧过程中除碳不彻底，影响产品的品质的不足，提供了一种高纯度和高活性氧化钙煅烧窑及煅烧方法，氧化钙煅烧窑煅烧生产出的氧化钙能达到高纯度、高活性的双高品质，氧化钙产品能够达到市场上所需的高端要求，而且氧化钙煅烧过程中除碳彻底，保证了产品的品质。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种高纯度和高活性氧化钙煅烧窑，包括窑体、窑车，窑体上设有窑门，窑门内壁和窑体内壁之间构成窑腔，窑车可转动设置在窑腔下端，窑车上表面设有安装柱，安装柱上端设有支撑盘，安装柱上支撑盘下方均布设有若干吹风叶片，支撑盘上密布若干通风孔，支撑盘上堆叠由破碎的方解石压缩造型形成的方解石成型块，窑体内壁上以及窑门内表面上均安装有电热丝，窑体上设有进气孔，进气孔一端连通到窑腔下端靠近窑车上表面位置，进气孔另一端连接进气机构，窑腔内安装有温度检测器、压力检测器，进气机构包括储气罐、电磁阀、流量检测器、控制器，储气罐和进气孔之间安装进气管，电磁阀、流量检测器均安装在进气管上，电热丝、温度检测器、压力检测器、电磁阀、流量检测器均电连接在控制器上，窑体上端设有出气口。

氧化钙生产时，先将优质方解石粉碎，然后压成砖块状结构的方解石成型块，再堆叠在窑车上方的支撑盘上，保证相邻两方解石成型块之间留有足够的通风间隙。然后将窑车推入窑腔内，关上窑门，启动煅烧窑对方解石成型块进行煅烧。煅烧过程中，通过进气孔向窑体内通入氧气用于除去二氧化碳，使分离出的二氧化碳能够快速排出，有利于确保氧化钙产品的高纯度，同时转动窑车，吹风叶片转动后吹动气流向上流动，有利于二氧化碳的彻底排出。支撑盘上的方解石成型块随窑车一起转动，调整位置，有利于方解石成型块各个位置的均匀受热，提高氧化钙的煅烧品质。控制器根据温度检测器检测到的窑腔内的温度控制电热丝的发热功率，从而实现对窑腔内温度的精准控制。控制器通过压力检测器检测到的窑腔内的压力，来控制通入窑腔内氧气的流量，并将流量检测器检测到的实际氧气流量反馈到控制器，控制器根据反馈的氧气流量信息控制电磁阀的开度。可将控制器置于电脑程控系统，通过电脑程控系统控制氧气流量及窑腔内温度和压力，司炉工可根据检测数据掌握炉况和调节炉况，简化了操作，降低了劳动强度。采用这种结构的煅烧窑生产出的氧化钙能达到高纯度、高活性的双高品质，氧化钙产品能够达到市场上所需的高端要求，而且氧化钙煅烧过程中除碳彻底，保证了产品的品质。

作为优选，窑体下方安装有转盘、支撑座、驱动电机，窑车支撑在转盘上，转盘下端转动安装在支撑座上，驱动电机输出轴与转盘传动连接。驱动电机工作带动转盘转动，从而实现窑车的转动，转盘在支撑座上转动，运转平稳可靠。

作为优选，转盘上安装有两平行设置的导条，导条上设有导槽，窑车下表面上和导槽对应安装有导向轮，导向轮支撑在导槽中。窑车推入窑腔时，导向轮支撑在导槽中滑动，推动平稳可靠，便于精准定位。

作为优选，转盘上安装有若干个定位活塞缸，窑车下表面上和定位活塞缸一一对应设有若干个插孔，定位活塞缸伸缩杆对应插装在插孔中。窑车推入窑腔到位后，定位活塞缸工作，使定位活塞缸伸缩杆插装到插孔中实现窑车和转盘的定位。

作为优选，支撑座和和转盘之间安装有一圈滚珠，滚珠转动安装在支撑座上，转盘支撑在滚珠上。滚珠的设置大大减小了转盘转动过程的摩擦力，使转盘的转动更加平顺。

作为优选，窑体侧壁中安装有电感线圈，电感线圈上下两端分别靠近窑体上下两端，电感线圈一部分设置在窑体中，另一部分设置在窑门中，两部分电感线圈插装导通，方解石成型块中设有加热体，加热体包括电磁感应金属芯、防护陶瓷，电磁感应金属芯封闭设置在防护陶瓷中。

煅烧窑通过电热丝对方解石成型块进行加热煅烧的同时，电感线圈通电对方解石成型块中的电磁感应金属芯进行电磁加热，使方解石成型块由外往内和由内往外同时进行加热，确保方解石成型块内外吸热均衡，杜绝了局部生烧、过烧现象，有效提高了氧化钙产品的品质。

作为优选，电感线圈外壁上套装保护套。保护套对电感线圈起到了很好的隔热保护作用。

作为优选，窑门内壁外边缘设有一圈密封垫。密封垫起到了很好的密封隔热作用。

一种使用高纯度和高活性氧化钙煅烧窑的氧化钙煅烧方法，

第一步，精选方解石作为原料，进行清洗并沥干；

第二步，对方解石进行粉碎，筛选出颗粒大小接近的方解石颗粒备用；

第三步，将方解石颗粒压装成长方体状的方解石成型块，然后进行脱水烘干；

第四步，将脱水烘干后的方解石成型块堆叠在窑车上方的支撑盘上，并将窑车推入窑体内，盖上窑门；

第五步，煅烧窑对方解石成型块进行煅烧，先经过500-850摄氏度的中温加热和吸热阶段，加热20-30小时，使方解石成型块从外到内温度达到850摄氏度；再经过850-1150摄氏度高温煅烧阶段，加热10-15小时，升温速度控制在每小时15-20摄氏度；然后经过1150摄氏度的衡温及保温阶段25-35小时；在高温煅烧阶段和衡温及保温阶段向窑体内通入氧气去除二氧化碳，同时转动窑车，吹风叶片转动后吹动气流向上流动；

第六步，氧化钙出窑，窑体内温度降低到580摄氏度后氧化钙出窑，出窑后立即在全封闭的车间进行磨粉操作，并快速入袋包装，从氧化钙出窑到完成包装时间控制在一小时内。

由于碳酸钙煅烧过程二氧化碳的分离是碳酸钙表面向内部缓慢进行的，所以大粒径碳酸钙比小粒径的煅烧要困难，大小不均的碳酸钙在一起煅烧更困难，因此对方解石进行粉碎，方解石破碎后再进行煅烧不易爆裂，然后筛选出颗粒大小接近的方解石颗粒压装成长方体状的方解石成型块进行煅烧对保证产品的品质至关重要。采用煅烧窑进行加热煅烧，能在方解石成型块的所有空隙中均匀加热，无死角，由于电烧火焰均匀且又是同时放热，可做到快速燃烧和快速冷却。氧化钙煅烧后不含灰份和杂质，这样得到的氧化钙活性好、纯度高、杂质少。方解石成型块煅烧之前进行脱水烘干，去除挥发物质。方解石成型块煅烧过程包括中温加热和吸热阶段、高温煅烧阶段、衡温及保温阶段，在高温煅烧阶段升温速度控制在每小时15-20摄氏度，如升温速度过快，也就是外部加热温度过高，易造成表面过烧现象，直接影响高活性取得，加热温度过慢会造成CO2的分离困难，有效氧化钙含量就会下降。在高温煅烧阶段和衡温及保温阶段向窑体内通入氧气去除二氧化碳，使分离出的二氧化碳能够快速排出，有利于确保氧化钙产品的高纯度。同时转动窑车，吹风叶片转动后吹动气流向上流动，有利于二氧化碳的彻底排出。支撑盘上的方解石成型块随窑车一起转动，调整位置，有利于方解石成型块各个位置的均匀受热，提高氧化钙的煅烧品质。氧化钙出窑后在一小时内完成磨粉、包装，防止氧化钙产品吸入空气中的杂质和水分而影响品质。通过这种方法生产出的氧化钙能达到高纯度、高活性的双高品质，氧化钙产品能够达到市场上所需的高端要求，而且氧化钙煅烧过程中除碳彻底，保证了产品的品质。

作为优选，在煅烧窑的窑体侧壁中安装电感线圈，电感线圈上下两端分别靠近窑体上下两端，电感线圈一部分设置在窑体中，另一部分设置在窑门中，两部分电感线圈插装导通，方解石成型块压装过程中，在方解石成型块中装入加热体，加热体压装在方解石成型块内部，加热体包括电磁感应金属芯、防护陶瓷，电磁感应金属芯封闭设置在防护陶瓷中，煅烧窑对方解石成型块进行煅烧过程中，电感线圈通电对方解石成型块中的电磁感应金属芯进行电磁加热，使方解石成型块由外往内和由内往外同时进行加热；第六步，氧化钙出窑后进行磨粉之前将氧化钙中的加热体取出。

煅烧窑通过电热丝对方解石成型块进行加热煅烧的同时，电感线圈通电对方解石成型块中的电磁感应金属芯进行电磁加热，使方解石成型块由外往内和由内往外同时进行加热，确保方解石成型块内外吸热均衡，杜绝了局部生烧、过烧现象，有效提高了氧化钙产品的品质。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：氧化钙煅烧窑煅烧生产出的氧化钙能达到高纯度、高活性的双高品质，氧化钙产品能够达到市场上所需的高端要求，而且氧化钙煅烧过程中除碳彻底，保证了产品的品质。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的方解石成型块的剖视图；

图中：1、窑体，2、窑车，3、方解石成型块，4、窑门，5、电热丝，6、进气孔，7、窑腔，8、安装柱，9、支撑盘，10、吹风叶片，11、通风孔，12、转盘，13、支撑座，14、驱动电机，15、导槽，16、导向轮，17、定位活塞缸，18、插孔，19、滚珠，20、电感线圈，21、电磁感应金属芯，22、防护陶瓷，23、保护套，24、密封垫，25、均热孔。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例：一种高纯度和高活性氧化钙煅烧窑（参见附图1、附图2），包括窑体1、窑车2，窑体上设有窑门4，窑门内壁外边缘设有一圈密封垫24，窑体和窑门均呈半圆状结构，窑门内壁和窑体内壁之间构成圆形的窑腔7，窑车可转动设置在窑腔下端，窑车上表面设有安装柱8，安装柱上端设有支撑盘9，安装柱上支撑盘下方均布设有若干吹风叶片10，支撑盘上密布若干通风孔11，支撑盘上堆叠由破碎的方解石压缩造型形成的方解石成型块3，窑体内壁上以及窑门内表面上均安装有电热丝5，窑体上设有进气孔6，进气孔一端连通到窑腔下端靠近窑车上表面位置，进气孔另一端连接进气机构，窑腔内安装有温度检测器、压力检测器，进气机构包括储气罐、电磁阀、流量检测器、控制器，储气罐和进气孔之间安装进气管，电磁阀、流量检测器均安装在进气管上，电热丝、温度检测器、压力检测器、电磁阀、流量检测器均电连接在控制器上，窑体上端设有出气口。窑体下方安装有转盘12、支撑座13、驱动电机14，窑车支撑在转盘上，转盘下端转动安装在支撑座上，驱动电机输出轴与转盘传动连接。驱动电机输出轴上设有主动齿轮，转盘外壁上设有从动齿圈，主动齿轮与从动齿圈啮合传动。转盘上安装有两平行设置的导条，导条上设有导槽15，窑车下表面上和导槽对应安装有导向轮16，导向轮支撑在导槽中。转盘上安装有若干个定位活塞缸17，窑车下表面上和定位活塞缸一一对应设有若干个插孔18，定位活塞缸伸缩杆对应插装在插孔中。支撑座和和转盘之间安装有一圈滚珠19，滚珠转动安装在支撑座上，转盘支撑在滚珠上。

窑体侧壁中安装有电感线圈20，电感线圈上下两端分别靠近窑体上下两端，电感线圈一部分设置在窑体中，另一部分设置在窑门中，两部分电感线圈插装导通，方解石成型块中设有加热体，加热体包括电磁感应金属芯21、防护陶瓷22，电磁感应金属芯封闭设置在防护陶瓷中。电感线圈外壁上套装保护套23。方解石成型块上设有若干贯穿到加热体的均热孔25。

氧化钙生产时，先将优质方解石粉碎，然后压成砖块状结构的方解石成型块，再堆叠在窑车上方的支撑盘上，保证相邻两方解石成型块之间留有足够的通风间隙。然后将窑车推入窑腔内，关上窑门，启动煅烧窑对方解石成型块进行煅烧。煅烧过程中，通过进气孔向窑体内通入氧气用于除去二氧化碳，使分离出的二氧化碳能够快速排出，有利于确保氧化钙产品的高纯度，同时转动窑车，吹风叶片转动后吹动气流向上流动，有利于二氧化碳的彻底排出。支撑盘上的方解石成型块随窑车一起转动，调整位置，有利于方解石成型块各个位置的均匀受热，提高氧化钙的煅烧品质。控制器根据温度检测器检测到的窑腔内的温度控制电热丝的发热功率，从而实现对窑腔内温度的精准控制。控制器通过压力检测器检测到的窑腔内的压力，来控制通入窑腔内氧气的流量，并将流量检测器检测到的实际氧气流量反馈到控制器，控制器根据反馈的氧气流量信息控制电磁阀的开度。可将控制器置于电脑程控系统，通过电脑程控系统控制氧气流量及窑腔内温度和压力，司炉工可根据检测数据掌握炉况和调节炉况，简化了操作，降低了劳动强度。煅烧窑通过电热丝对方解石成型块进行加热煅烧的同时，电感线圈通电对方解石成型块中的电磁感应金属芯进行电磁加热，使方解石成型块由外往内和由内往外同时进行加热，确保方解石成型块内外吸热均衡，杜绝了局部生烧、过烧现象，有效提高了氧化钙产品的品质。

一种使用高纯度和高活性氧化钙煅烧窑的氧化钙煅烧方法，

第一步，精选方解石作为原料，进行清洗并沥干；

第二步，对方解石进行粉碎，筛选出颗粒大小接近的方解石颗粒备用；

第三步，将方解石颗粒压装成长方体状的方解石成型块，然后进行脱水烘干，方解石原矿石硬度在3-4级，通过压装过程中的压力控制，使方解石成型块硬度控制在2级以下，压装成的方解石成型块内部形成微形空隙，这样煅烧出的氧化钙产品结晶细微；

第四步，将脱水烘干后的方解石成型块堆叠在窑车上方的支撑盘上，并将窑车推入窑体内，盖上窑门；

第五步，煅烧窑对方解石成型块进行煅烧，先经过500-850摄氏度的中温加热和吸热阶段，加热20-30小时，使方解石成型块从外到内温度达到850摄氏度；再经过850-1150摄氏度高温煅烧阶段，加热10-15小时，升温速度控制在每小时15-20摄氏度；然后经过1150摄氏度的衡温及保温阶段25-35小时；在高温煅烧阶段和衡温及保温阶段向窑体内通入氧气去除二氧化碳，同时转动窑车，吹风叶片转动后吹动气流向上流动；

第六步，氧化钙出窑，窑体内温度降低到580摄氏度后氧化钙出窑，出窑后立即在全封闭的车间进行磨粉操作，并快速入袋包装，从氧化钙出窑到完成包装时间控制在一小时内。

在煅烧窑的窑体侧壁中安装电感线圈，电感线圈上下两端分别靠近窑体上下两端，电感线圈一部分设置在窑体中，另一部分设置在窑门中，两部分电感线圈插装导通，方解石成型块压装过程中，在方解石成型块中装入加热体，加热体压装在方解石成型块内部，加热体包括电磁感应金属芯、防护陶瓷，电磁感应金属芯封闭设置在防护陶瓷中，煅烧窑对方解石成型块进行煅烧过程中，电感线圈通电对方解石成型块中的电磁感应金属芯进行电磁加热，使方解石成型块由外往内和由内往外同时进行加热；第六步，氧化钙出窑后进行磨粉之前将氧化钙中的加热体取出，取出的加热体可重复使用。

氧化钙粉体加工及包装，这一过程是比较关键的一个环节，本方案生产出的氧化钙100克，置于放有400毫升水（水温25℃），一分钟时间内升温达到80℃，我们从1150度，降至200度时，他的吸水分达到3-4%，如果降至100度，水分吸收达到5-6%，氧化钙在500度时进行加工，加工时间超过一个小时，他的吸水分就会达到1-1.5%，吸收水分非常的快。本方案氧化钙从1150摄氏度降低到580摄氏度，出窑后立即在全封闭的车间进行磨粉操作，并快速入袋包装，从氧化钙出窑到完成包装时间控制在一小时内，氧化钙吸收的水分极少，确保了氧化钙产品的质量。

本方案采用的方解石原料质量指标如下：

本方案生产出的氧化钙质量指标如下：

本方案生产出的氧化钙与传统氧化钙进行对比实验，称取氧化钙100克，置于25摄氏度水温的400毫升水中，充分搅拌，记录1分钟溶液温度，数据如下：

从表中数据可以看出本发明技术方案生产出的氧化钙产品达到了高纯度和高活性的双高品质，能够满足市场上对氧化钙的高端需求。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种高纯度和高活性氧化钙煅烧窑，其特征是，包括窑体、窑车，窑体上设有窑门，窑门内壁和窑体内壁之间构成窑腔，窑车可转动设置在窑腔下端，窑车上表面设有安装柱，安装柱上端设有支撑盘，安装柱上支撑盘下方均布设有若干吹风叶片，支撑盘上密布若干通风孔，支撑盘上堆叠由破碎的方解石压缩造型形成的方解石成型块，窑体内壁上以及窑门内表面上均安装有电热丝，窑体上设有进气孔，进气孔一端连通到窑腔下端靠近窑车上表面位置，进气孔另一端连接进气机构，窑腔内安装有温度检测器、压力检测器，进气机构包括储气罐、电磁阀、流量检测器、控制器，储气罐和进气孔之间安装进气管，电磁阀、流量检测器均安装在进气管上，电热丝、温度检测器、压力检测器、电磁阀、流量检测器均电连接在控制器上，窑体上端设有出气口。

2.根据权利要求1所述的高纯度和高活性氧化钙煅烧窑，其特征是，窑体下方安装有转盘、支撑座、驱动电机，窑车支撑在转盘上，转盘下端转动安装在支撑座上，驱动电机输出轴与转盘传动连接。

3.根据权利要求2所述的高纯度和高活性氧化钙煅烧窑，其特征是， 转盘上安装有两平行设置的导条，导条上设有导槽，窑车下表面上和导槽对应安装有导向轮，导向轮支撑在导槽中。

4.根据权利要求2所述的高纯度和高活性氧化钙煅烧窑，其特征是，转盘上安装有若干个定位活塞缸，窑车下表面上和定位活塞缸一一对应设有若干个插孔，定位活塞缸伸缩杆对应插装在插孔中。

5.根据权利要求2所述的高纯度和高活性氧化钙煅烧窑，其特征是，支撑座和和转盘之间安装有一圈滚珠，滚珠转动安装在支撑座上，转盘支撑在滚珠上。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的高纯度和高活性氧化钙煅烧窑，其特征是，窑体侧壁中安装有电感线圈，电感线圈上下两端分别靠近窑体上下两端，电感线圈一部分设置在窑体中，另一部分设置在窑门中，两部分电感线圈插装导通，方解石成型块中设有加热体，加热体包括电磁感应金属芯、防护陶瓷，电磁感应金属芯封闭设置在防护陶瓷中。

7.根据权利要求6所述的高纯度和高活性氧化钙煅烧窑，其特征是，电感线圈外壁上套装保护套。

8.根据权利要求1所述的高纯度和高活性氧化钙煅烧窑，其特征是，窑门内壁外边缘设有一圈密封垫。

9.一种使用权利要求1所述的高纯度和高活性氧化钙煅烧窑的氧化钙煅烧方法，其特征是，

第一步，精选方解石作为原料，进行清洗并沥干；

第二步，对方解石进行粉碎，筛选出颗粒大小接近的方解石颗粒备用；

第三步，将方解石颗粒压装成长方体状的方解石成型块，然后进行脱水烘干；

第四步，将脱水烘干后的方解石成型块堆叠在窑车上方的支撑盘上，并将窑车推入窑体内，盖上窑门；

第五步，煅烧窑对方解石成型块进行煅烧，先经过500-850摄氏度的中温加热和吸热阶段，加热20-30小时，使方解石成型块从外到内温度达到850摄氏度；再经过850-1150摄氏度高温煅烧阶段，加热10-15小时，升温速度控制在每小时15-20摄氏度；然后经过1150摄氏度的衡温及保温阶段25-35小时；在高温煅烧阶段和衡温及保温阶段向窑体内通入氧气去除二氧化碳，同时转动窑车，吹风叶片转动后吹动气流向上流动；

第六步，氧化钙出窑，窑体内温度降低到580摄氏度后氧化钙出窑，出窑后立即在全封闭的车间进行磨粉操作，并快速入袋包装，从氧化钙出窑到完成包装时间控制在一小时内。

10.根据权利要求9所述的高纯度和高活性氧化钙煅烧窑的氧化钙煅烧方法，其特征是，在煅烧窑的窑体侧壁中安装电感线圈，电感线圈上下两端分别靠近窑体上下两端，电感线圈一部分设置在窑体中，另一部分设置在窑门中，两部分电感线圈插装导通，方解石成型块压装过程中，在方解石成型块中装入加热体，加热体压装在方解石成型块内部，加热体包括电磁感应金属芯、防护陶瓷，电磁感应金属芯封闭设置在防护陶瓷中，煅烧窑对方解石成型块进行煅烧过程中，电感线圈通电对方解石成型块中的电磁感应金属芯进行电磁加热，使方解石成型块由外往内和由内往外同时进行加热；第六步，氧化钙出窑后进行磨粉之前将氧化钙中的加热体取出。