CN109179468A - 利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产原料及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于氧化钙生产领域，具体涉及一种利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产原料及其生产工艺；原料包括电石炉气净化灰、电石炉气、煤粉、石灰石和助燃空气；根据煤粉和电石炉气净化灰的热值，按比例进行重量计量后，分别通过气力输送管道并联汇入到回转窑喷嘴内，喷射到回转窑内进行高温燃烧，在加热回转窑内石灰石原料的同时，电石炉气净化灰中的CaO粉体、CaC氧化成的CaO粉体均烧结成白灰颗粒，与石灰石煅烧成的氧化钙块料混为一体，氧化钙产品作为电石炉装置的生产原料，杂质粉尘进行回收处理。将电石炉气净化灰作为原料用于生产氧化钙，整个工艺过程达到清洁生产，节省能源，降低成本，提高企业经济效益。

Description

利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产原料及其生产工艺
技术领域：
本发明属于氧化钙生产领域，具体涉及一种利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产原料及其生产工艺。
背景技术：
我国电石炉生产装置年产能为4500万吨左右，生产1吨电石大约产生0.048吨的电石炉气净化灰，全国每年产生约216万吨电石炉气净化灰，电石炉气净化灰属于工业废渣。
电石炉气净化灰主要成分为CaO、C、CaC及微量MgO、SiO2、AI2O3杂质，热值为1600-1800大卡/千克，电石炉气净化灰物料呈粉体状态，具有温度高、粒径小、比重轻、比表面积大等特性，在堆放过程中极易扬尘污染环境，电石炉气净化灰含有电石危化品成分，暴露在空气中极易自燃着火危及人身和财产安全。
目前电石炉气净化灰普遍采用工业水喷淋工艺进行处理，从物料中水解析出乙炔等有害气体、降低温度形成湿料后，再进行集中堆放及挖坑掩埋，这种废渣处置方式存在大量占用土地、严重污染环境等一系列社会问题。
为了达到防止污染自然环境、保障人身财产安全、杜绝土地资源浪费、实现废物综合利用、获得企业经济效益等目的，本发明专利研究了一项电石炉气净化灰综合利用技术，以白灰窑生产装置为依托，在正常生产白灰产品的工艺过程中，利用回转窑燃料喷嘴和煅烧窑体，将电石炉气净化灰随回转窑喷嘴喷入窑体内，将氧化钙生产和电石炉气净化灰处理工艺集成于一体，使电石炉气净化灰进行燃烧和烧结，附加生产的白灰颗粒产品，可以在产业一体化成套装置上实现循环经济、清洁生产的实效。
发明内容：
本发明提供了一种利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产原料及其生产工艺，将电石炉气净化灰随回转窑喷嘴喷入回转窑窑体内，将电石炉气净化灰进行燃烧和烧结，附加生产的白灰颗粒产品，作为电石炉装置的生产原料。
利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产原料包括电石炉气净化灰、电石炉气、煤粉、石灰石和助燃空气；其中每小时加入电石炉气净化灰0.7-0.8吨，每小时加入电石炉气9000-9500Nm3，每小时加入煤粉0.5-1.75吨，每小时加入石灰石44-46吨，每小时加入助燃空气9.3×104-9.6×104立方米/小时。
优选的，电石炉气净化灰中含有C 30％－35％、CaO 47％－55％、MgO 3％－5％、S0.18％－0.19％，电石炉气净化灰的粉尘粒径为5-120微米，热值为1600-1800大卡/千克。
优选的，电石炉气中含有CO 67％-75％、CO25％-8％、O20.7％-1％、H25％-11％、N26％-10％，其中电石炉气的热值为2300～2600kca l/Nm3。
优选的，煤粉中含水分6％-8％、灰分5％-6％、挥发分20％-22％、硫0.4％-0.5％、碳65％-67％，热值为5300-5500大卡/千克。
优选的，石灰石中CaCO394.5％-96％、MgO 0.5％-1％、其它杂质3％-5％。
利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产工艺，具体生产步骤如下：
第一步：将煤粉与电石炉气净化灰分别投料到煤粉储料罐和电石炉气净化灰储料罐内，按照上述原料的加入量，通过煤粉储料罐下方设置的卸料器和电石炉气净化灰储料罐下方的卸料器调节煤粉和电石炉气净化灰的下料量；
第二步：利用罗茨风机的风力将煤粉和电石炉气净化灰的混合物通过气力输送管道输送至回转窑喷嘴内作为燃料燃烧，并将电石炉气通过电气炉气输送管道通入回转窑喷嘴内部助燃，其中罗茨风机的风压为42-45KPa，风量为4100-4400m3/h，电石炉气的气量为9000-9500Nm3/小时，煤粉和电石炉气净化灰混合物的流量为0.65-1.09吨/h左右；
第三步：回转窑喷嘴的点火口伸入到回转窑内部中间位置，点燃回转窑喷嘴，其中回转窑喷嘴的混合物热值为3240-4230kca l/kg，电石炉气的热值为2300～2600kca l/Nm3；
第四步：将石灰石储料罐中的石灰石通过推料机输送至回转窑内，所述的回转窑内部分为原料预热区、高温煅烧区和低温凝固区，所述的原料预热区为回转窑与石灰石储料罐连接一端的回转窑入口区域，用于石灰石的预热，所述的高温煅烧区为回转窑中部回转窑喷嘴燃烧火焰辐射所覆盖的加热区域，用于石灰石的煅烧，低温凝固区为回转窑喷嘴在回转窑内的燃烧火焰后方至回转窑出口的区域，利用助燃风用于氧化钙成品的降温；石灰石在预热区预热后流入高温煅烧区煅烧为熔融状的CaO,熔融状的氧化钙流入低温凝固区凝固为颗粒状成品，其中原料预热区的温度为900℃-1150℃、高温煅烧区的温度为1150℃-1250℃、低温凝固区的温度为800℃-1150℃；
第五步：经过回转窑煅烧后形成的氧化钙成品通过回转窑输送至成品卸料斗内，经过成品卸料斗下方的成品链斗机输送至成品区，包装。
优选的，电石炉气净化灰储料罐中的粉尘、石灰石储料罐中的粉尘和回转窑煅烧生成的废气一并进入除尘装置进行处理,除尘装置收集的粉尘灰可用于脱硫剂使用。
优选的，回转窑煅烧后的成品氧化钙的纯度为92-93.5％，含有氧化镁0.8-1.2％，生过烧量为3.0-5.5％，氧化钙粒径为40-70mm，其中生过烧量为成品中没有煅烧透彻和煅烧过火的部分的总和,氧化钙产品的产量为每小时25吨。
本发明操作简单，根据煤粉和电石炉气净化灰的热值，按比例进行重量计量后，分别通过气力输送管道并联汇入到回转窑喷嘴内，喷射到回转窑内进行高温燃烧，在加热白灰回转窑内石灰石原料的同时，电石炉气净化灰中的CaO粉体、CaC氧化成的CaO粉体均烧结成白灰颗粒，与石灰石煅烧成的氧化钙块料混为一体，氧化钙产品作为电石炉装置的生产原料，杂质粉尘进行回收处理。将电石炉气净化灰作为原料用于生产氧化钙，整个工艺过程达到清洁生产，节省能源，降低成本，将电石炉气净化灰固废进行综合利用，达到节约资源、保护环境、提高企业经济效益的目的。
附图说明：
图1为一种利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产工艺的结构示意图。
图中，罗茨风机1、煤粉储料罐2、电石炉气净化灰储料罐3、卸料器4、气力输送管道5、回转窑喷嘴6、电石炉气输送管道7、回转窑8、石灰石储料罐9、推料机10、成品卸料斗11、成品链斗机12、成品区13、除尘装置14。
具体实施方式：
实施例一：
利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产原料包括电石炉气净化灰、电石炉气、煤粉、石灰石和助燃空气；其中每小时加入电石炉气净化灰0.7吨，每小时加入电石炉气9000Nm3，每小时加入煤粉0.5吨，每小时加入石灰石44吨，每小时加入助燃空气9.3×104立方米/小时。电石炉气净化灰中含有C 30％、CaO 47％、MgO 3％、S 0.18％，电石炉气净化灰的粉尘粒径为5微米，热值为1600大卡/千克。电石炉气中含有CO 67％、CO25％、O20.7％、H25％、N26％，其中电石炉气的热值为2300kca l/Nm3。煤粉中含水分6％、灰分5％、挥发分20％、硫0.4％、碳65％，热值为5300大卡/千克。石灰石中CaCO394.5％、MgO 0.5％、其它杂质3％。
利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产工艺，其特征在于：具体生产步骤如下：
第一步：将煤粉与电石炉气净化灰分别投料到煤粉储料罐2和电石炉气净化灰储料罐3内，按照上述原料的加入量，通过煤粉储料罐2下方设置的卸料器4和电石炉气净化灰储料罐3下方的卸料器4调节煤粉和电石炉气净化灰的下料量；
第二步：利用罗茨风机1的风力将煤粉和电石炉气净化灰的混合物通过气力输送管道5输送至回转窑喷嘴6内作为燃料燃烧，并将电石炉气通入回转窑喷嘴6内部助燃，其中罗茨风机1的风压为42KPa，风量为4100m3/h，电石炉气的气量为9000Nm3/小时，煤粉和电石炉气净化灰混合物的流量为0.65吨/h左右；
第三步：回转窑喷嘴6的点火口伸入到回转窑8内部中间位置，点燃回转窑喷嘴6，其中回转窑喷嘴6的混合物热值为3240kca l/kg，电石炉气的热值为2300kca l/Nm3；
第四步：将石灰石储料罐9中的石灰石通过推料机输送至回转窑10内，所述的回转窑8内部分为原料预热区、高温煅烧区和低温凝固区，所述的原料预热区为回转窑10与石灰石储料罐9连接一端的回转窑8入口区域，用于石灰石的预热，所述的高温煅烧区为回转窑8中部回转窑喷嘴6燃烧火焰辐射所覆盖的加热区域，用于石灰石的煅烧，低温凝固区为回转窑喷嘴6在回转窑8内的燃烧火焰后方至回转窑8出口的区域，助燃风用于氧化钙成品的降温；石灰石在预热区预热后流入高温煅烧区煅烧为熔融状的CaO,熔融状的氧化钙流入低温凝固区凝固为颗粒状成品，其中原料预热区的温度为900℃℃、高温煅烧区的温度为1150℃℃、低温凝固区的温度为800℃；
第五步：经过回转窑8煅烧后形成的氧化钙成品通过回转窑8输送至成品卸料斗11内，经过成品卸料斗11下方的成品链斗机12输送至成品区13，包装。
电石炉气净化灰储料罐2中的粉尘、石灰石储料罐9中的粉尘和回转窑8煅烧生成的废气一并进入除尘装置14进行处理，除尘装置收集14的粉尘灰可用于脱硫剂使用。回转窑8煅烧后的成品氧化钙的纯度为92％，含有氧化镁0.8％，生过烧量为3.0％，氧化钙粒径为40mm，其中生过烧量为成品中没有煅烧透彻和煅烧过火的部分的总和，氧化钙产品的产量为每小时25吨。
实施例二：
利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产原料包括电石炉气净化灰、电石炉气、煤粉、石灰石和助燃空气；其中每小时加入电石炉气净化灰0.75吨，每小时加入电石炉气9300Nm3，每小时加入煤粉1.5吨，每小时加入石灰石45吨，每小时加入助燃空气9.4×104立方米/小时。电石炉气净化灰中含有C 33％、CaO 50％、MgO 4％、S 0.185％，电石炉气净化灰的粉尘粒径为50微米，热值为1700大卡/千克。电石炉气中含有CO 70％、CO26％、O20.9％、H28％、N28％，其中电石炉气的热值为2400kca l/Nm3。煤粉中含水分7％、灰分5.5％、挥发分21％、硫0.45％、碳66％，热值为5400大卡/千克。石灰石中CaCO395％、MgO 0.8％、其它杂质4％。
利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产工艺，其特征在于：具体生产步骤如下：
第一步：将煤粉与电石炉气净化灰分别投料到煤粉储料罐2和电石炉气净化灰储料罐3内，按照上述原料的加入量，通过煤粉储料罐2下方设置的卸料器4和电石炉气净化灰储料罐3下方的卸料器4调节煤粉和电石炉气净化灰的下料量；
第二步：利用罗茨风机1的风力将煤粉和电石炉气净化灰的混合物通过气力输送管道5输送至回转窑炉喷嘴6内作为燃料燃烧，并将电石炉气通入回转窑喷嘴6内部助燃，其中罗茨风机1的风压为43KPa，风量为4300m3/h，电石炉气的气量为9300Nm3/小时，煤粉和电石炉气净化灰混合物的流量为1.0吨/h左右；
第三步：回转窑喷嘴6的点火口伸入到回转窑8内部中间位置，点燃回转窑喷嘴6，其中回转窑喷嘴6的混合物热值为4000kca l/kg，电石炉气的热值为2500kca l/Nm3；
第四步：将石灰石储料罐9中的石灰石通过推料机10输送至回转窑8内，所述的回转窑8内部分为原料预热区、高温煅烧区和低温凝固区，所述的原料预热区为回转窑8与石灰石储料罐9连接一端的回转窑8入口区域，用于石灰石的预热，所述的高温煅烧区为回转窑8中部回转窑喷嘴6燃烧火焰辐射所覆盖的加热区域，用于石灰石的煅烧，低温凝固区为回转窑喷嘴6在回转窑8内的燃烧火焰后方至回转窑8出口的区域，利用助燃风用于氧化钙成品的降温；石灰石在预热区预热后流入高温煅烧区煅烧为熔融状的CaO,熔融状的氧化钙流入低温凝固区凝固为颗粒状成品，其中原料预热区的温度为1000℃、高温煅烧区的温度为1200℃、低温凝固区的温度为1000℃；
第五步：经过回转窑8煅烧后形成的氧化钙成品通过回转窑8输送至成品卸料斗11内，经过成品卸料斗11下方的成品链斗机12输送至成品区13，包装。
电石炉气净化灰储料罐3中的粉尘、石灰石储料罐9中的粉尘和回转窑8煅烧生成的废气一并进入除尘装置14进行处理，除尘装置收集14的粉尘灰可用于脱硫剂使用。回转窑8煅烧后的成品氧化钙的纯度为93％，含有氧化镁1.0％，生过烧量为5.0％，氧化钙粒径为50mm，其中生过烧量为成品中没有煅烧透彻和煅烧过火的部分的总和，氧化钙产品的产量为每小时25吨。
实施例三：
利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产原料包括电石炉气净化灰、电石炉气、煤粉、石灰石和助燃空气；其中每小时加入电石炉气净化灰0.8吨，每小时加入电石炉气9500Nm3，每小时加入煤粉1.75吨，每小时加入石灰石46吨，每小时加入助燃空气9.6×104立方米/小时。电石炉气净化灰中含有C 35％、CaO 55％、MgO 5％、S 0.0.19％，电石炉气净化灰的粉尘粒径为120微米，热值为1800大卡/千克。电石炉气中含有CO 75％、CO28％、O21％、H211％、N210％，其中电石炉气的热值为2600kca l/Nm3。煤粉中含水分8％、灰分6％、挥发分22％、硫0.5％、碳67％，热值为5500大卡/千克。石灰石中CaCO396％、MgO 1％、其它杂质5％。
利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产工艺，其特征在于：具体生产步骤如下：
第一步：将煤粉与电石炉气净化灰分别投料到煤粉储料罐2和电石炉气净化灰储料罐3内，按照上述原料的加入量，通过煤粉储料罐2下方设置的卸料器4和电石炉气净化灰储料罐3下方的卸料器4调节煤粉和电石炉气净化灰的下料量；
第二步：利用罗茨风机1的风力将煤粉和电石炉气净化灰的混合物通过气力输送管道5输送至回转窑炉喷嘴6内作为燃料燃烧，并将电石炉气通入回转窑喷嘴6内部助燃，其中罗茨风机1的风压为45KPa，风量为4400m3/h，电石炉气的气量为9500Nm3/小时，煤粉和电石炉气净化灰混合物的流量为1.09吨/h左右；
第三步：回转窑喷嘴6的点火口伸入到回转窑8内部中间位置，点燃回转窑喷嘴6，其中回转窑喷嘴6的混合物热值为4230kca l/kg，电石炉气的热值为2600kca l/Nm3；
第四步：将石灰石储料罐9中的石灰石通过推料机10输送至回转窑8内，所述的回转窑8内部分为原料预热区、高温煅烧区和低温凝固区，所述的原料预热区为回转窑8与石灰石储料罐9连接一端的回转窑8入口区域，用于石灰石的预热，所述的高温煅烧区为回转窑8中部回转窑喷嘴6燃烧火焰辐射所覆盖的加热区域，用于石灰石的煅烧，低温凝固区为回转窑喷嘴6在回转窑8内的燃烧火焰后方至回转窑8出口的区域，用于氧化钙成品的降温；石灰石在预热区预热后流入高温煅烧区煅烧为熔融状的CaO,熔融状的氧化钙流入低温凝固区凝固为粉末状成品，其中原料预热区的温度为1150℃、高温煅烧区的温度为1250℃、低温凝固区的温度为1150℃；
第五步：经过回转窑8煅烧后形成的氧化钙成品通过回转窑8输送至成品卸料斗11内，经过成品卸料斗11下方的成品链斗机12输送至成品区13，包装。
电石炉气净化灰储料罐3中的粉尘、石灰石储料罐9中的粉尘和回转窑8煅烧生成的废气一并进入除尘装置14进行处理，除尘装置收集的粉尘灰可用于脱硫剂使用。回转窑8煅烧后的成品氧化钙的纯度为93.5％，含有氧化镁1.2％，生过烧量为5.5％，氧化钙粒径为70mm，其中生过烧量为成品中没有煅烧透彻和煅烧过火的部分的总和，氧化钙产品的产量为每小时25吨。

Claims (8)

1.利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产原料，其特征在于：所述的生产原料包括电石炉气净化灰、电石炉气、煤粉、石灰石和助燃空气；其中每小时加入电石炉气净化灰0.7-0.8吨，每小时加入电石炉气9000-9500Nm3，每小时加入煤粉0.5-1.75吨，每小时加入石灰石44-46吨，每小时加入助燃空气9.3×104-9.6×104立方米/小时。
2.根据权利要求1所述的利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产原料，其特征在于：所述的电石炉气净化灰中含有C30％－35％、CaO47％－55％、MgO3％－5％、S0.18％－0.19％，电石炉气净化灰的粉尘粒径为5-120微米，热值为1600-1800大卡/千克。
3.根据权利要求1所述的利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产原料，其特征在于：所述的电石炉气中含有CO67％-75％、CO25％-8％、O20.7％-1％、H25％-11％、N26％-10％，其中电石炉气的热值为2300～2600kcal/Nm3。
4.根据权利要求1所述的利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产原料，其特征在于：所述的煤粉中含水分6％-8％、灰分5％-6％、挥发分20％-22％、硫0.4％-0.5％、碳65％-67％，热值为5300-5500大卡/千克。
5.根据权利要求1所述的利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产原料，其特征在于：所述的石灰石中CaCO394.5％-96％、MgO0.5％-1％、其它杂质3％-5％。
6.利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产工艺，其特征在于：具体生产步骤如下：
第一步：将煤粉与电石炉气净化灰分别投料到煤粉储料罐和电石炉气净化灰储料罐内，按照上述原料的加入量，通过煤粉储料罐下方设置的卸料器和电石炉气净化灰储料罐下方的卸料器调节煤粉和电石炉气净化灰的下料量；
第二步：利用罗茨风机的风力将煤粉和电石炉气净化灰的混合物通过气力输送管道输送至回转窑喷嘴内作为燃料燃烧，并将电石炉气通过电气炉气输送管道通入回转窑喷嘴内部助燃，其中罗茨风机的风压为42-45KPa，风量为4100-4400m3/h，电石炉气的气量为9000-9500Nm3/小时，煤粉和电石炉气净化灰混合物的流量为0.65-1.09吨/h左右；
第三步：回转窑喷嘴的点火口伸入到回转窑内部中间位置，点燃回转窑喷嘴，其中回转窑喷嘴的混合物热值为3240-4230kcal/kg，电石炉气的热值为2300～2600kcal/Nm3；
第四步：将石灰石储料罐中的石灰石通过推料机输送至回转窑内，所述的回转窑内部分为原料预热区、高温煅烧区和低温凝固区，所述的原料预热区为回转窑与石灰石储料罐连接一端的回转窑入口区域，用于石灰石的预热，所述的高温煅烧区为回转窑中部回转窑喷嘴燃烧火焰辐射所覆盖的加热区域，用于石灰石的煅烧，低温凝固区为回转窑喷嘴在回转窑内的燃烧火焰后方至回转窑出口的区域，利用助燃风用于氧化钙成品的降温；石灰石在预热区预热后流入高温煅烧区煅烧为熔融状的CaO,熔融状的氧化钙流入低温凝固区凝固为颗粒状成品，其中原料预热区的温度为900℃-1150℃、高温煅烧区的温度为1150℃-1250℃、低温凝固区的温度为800℃-1150℃；
第五步：经过回转窑煅烧后形成的氧化钙成品通过回转窑输送至成品卸料斗内，经过成品卸料斗下方的成品链斗机输送至成品区，包装。
7.根据权利要求6所述的利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产工艺，其特征在于：所述的电石炉气净化灰储料罐中的粉尘、石灰石储料罐中的粉尘和回转窑煅烧生成的废气一并进入除尘装置进行处理,除尘装置收集的粉尘灰可用于脱硫剂使用。
8.根据权利要求1所述的利用电石炉气净化灰生产氧化钙的生产工艺，其特征在于：回转窑煅烧后的成品氧化钙的纯度为92-93.5％，含有氧化镁0.8-1.2％，生过烧量为3.0-5.5％，氧化钙粒径为40-70mm，其中生过烧量为成品中没有煅烧透彻和煅烧过火的部分的总和,氧化钙产品的产量为每小时25吨。
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