CN109628678B - 一种钝化石灰逆向钝化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钝化石灰逆向钝化工艺，它包括生石灰研磨、双流体雾化喷吹、逆向喷吹、末段钝化步骤。本发明提高了钝化剂的高分散性、生石灰表面钝化的均匀性，降低钝化剂用量，提高钝化效率；钝化剂喷吹与物料颗粒流动方向相反，逆向喷入使物料颗粒与钝化制剂在悬浮环境中经过更为充分的界面混合、接触，提高了生石灰细粒或微细粒的钝化效果，钝化效果好；物料独立研磨，成品末段钝化，研磨作业与钝化过程相分离，产品使用效果良好，质量稳定等。

Description

一种钝化石灰逆向钝化工艺

技术领域

本发明涉及石灰钝化技术领域，尤其涉及一种钝化石灰逆向钝化工艺。

背景技术

生石灰在钢铁冶金、环境保护行业作为一种基础性的工业原料，有着十分广泛的应用领域。

钙镁复合喷吹技术是转炉炼钢前铁水预脱硫处理系统广泛采用的成熟脱硫工艺，生石灰作为钙镁复合喷吹粉剂的钙质组份，其防潮、疏水、分散、流动性能的优劣对铁水预脱硫系统的功能发挥至关重要。

生石灰具有典型的吸水性特征，极不利于产品的运输、保存，细粒、微细颗粒比表面积更大，因其吸潮、吸水特性突出，不利于气力输送。钙镁复合喷吹技术所采用的独特氮气输送方式对石灰产品在管道气力输送中的分散性、流动性提出了更高要求，因此对生石灰必须进行相应的产品钝化或表面改性处理。

生石灰粉钝化工艺：生石灰按一定细度要求磨制成细粉（如200网目、325网目），在原料磨制前或磨制中，加入特定比例的固态或液态钝化制剂，对石灰微细粉粒进行表面改性或覆膜处理，使产品具有防潮、疏水功能，并改善物料分散性、流动性，满足铁水预脱硫工序输送、喷吹、脱硫性能要求的过程，称作钝化。

传统的钝化方法，多采用泵送或自流方式把钝化剂先期喷入或注入石灰原料，或与原料以其他方式、途经分别给入磨机系统，经混合研磨完成钝化而成，其共同特点是钝化剂与生石灰在磨机内研磨过程中边研磨、边完成生石灰的钝化，即中段钝化方式。

本发明钝化石灰逆向钝化的工艺是指：经磨机研磨后，输出特定粒级要求的生石灰粉，利用磨机物料出口的风动介质环境，与物料流动方向相反，逆向、雾化喷入液态钝化制剂，使钝化制剂与生石灰粉逆向运动、交互钝化的过程。

发明内容

本发明提供一种钝化石灰逆向钝化工艺，该工艺通过采用钝化剂雾化喷吹技术，提高了钝化剂的高分散性、生石灰表面钝化的均匀性，降低钝化剂用量，提高钝化效率；钝化剂喷吹与物料颗粒流动方向相反，逆向喷入使物料颗粒与钝化制剂在悬浮环境中经过更为充分的界面混合、接触，提高了生石灰细粒或微细粒的钝化效果，钝化效果好等。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种钝化石灰逆向钝化工艺，它包括生石灰研磨、双流体雾化喷吹、逆向喷吹、末段钝化步骤，

1)、生石灰研磨

生石灰的研磨由磨机-风选组合配套系统构成，具体工艺特征为：

（1）选取粒径20-40mm生石灰原料，经给料、输送机构送入雷蒙磨机研磨；选用励磁电振给料机给料，频率0-50Hz可调，给料量0-12t/h；

（2）设定磨机分离器频率0-50Hz可调，325网目通过率大于85%，控制产品细度0.064-0.055mm；

（3）合格细度产品经磨机出口、风选输送管路、螺旋分离器后，完成气-固分离；

2）、双流体雾化喷吹

双流体指液态钝化剂、气态压缩空气；

（1）钝化剂选型、配比

生石灰钝化剂采用低含氢二甲基硅油系列液态混合制剂；

（2）钝化剂喷咀点位设计

钝化剂喷咀点位设计在磨机出口风选管路连接段，距离磨机出口距离L= d-50mm；

其中：d为磨机出口风选管道直径；

（3）钝化剂的雾化

钝化剂的雾化由双流体雾化喷咀、液压输送系统、空气压缩系统三部分完成；

A、双流体雾化喷咀

双流体雾化喷咀布置在磨机出口风选管路连接段中轴线，喷吹点距磨机出口端L=d-50mm；喷吹过程中钝化剂与气态压缩空气二元流体在喷咀内完成混合，经压力作用下充分雾化，以细雾状喷出；

B、液压输送系统包括过滤、调压、微型计量泵、辅助元器件，液压输送系统系统压力0.3-0.5Mpa，流量0-50L/h；

C、空气压缩系统由移动式空压机及管路构成，风量3m³/h,系统压力不小于0.3Mpa；

3）、逆向喷吹

磨机内生石灰经研磨至适宜粒度后，由风动介质-空气驱动经磨机出口排出进入风选管路，因钝化剂雾化喷咀布置在风选管道轴线，并设计使之与石灰粉产品移动方向相向喷出，喷吹雾化后的钝化剂与磨机输出口的生石灰粉逆向交互对流，使产品得到充分钝化；

4）、末段钝化

研磨粒度合格的石灰粉料在成品输出过程中利用其输出-风选管路的通道设计进行钝化，完成钝化过程。

进一步地，本发明所述步骤1)、生石灰研磨

生石灰的研磨由磨机-风选组合配套系统构成，具体工艺特征为：

（1）选取粒径30mm生石灰原料，经给料、输送机构送入雷蒙磨机研磨；选用励磁电振给料机给料，频率20-40Hz可调，给料量5-8t/h；

（2）设定磨机分离器频率20-25Hz可调，325网目通过率大于85%，控制产品细度0.074-0.045mm；

（3）合格细度产品经磨机出口、风选输送管路、螺旋分离器后，完成气-固分离。

进一步地，本发明所述步骤1)中合格细度产品经磨机出口、风选输送管路、螺旋分离器后，完成气-固分离；其中，固相部分经收集成为合格细度产品，气相部分经轴流风机重新进入磨机系统，循环往复，直至产品细度合格。

进一步地，本发明所述步骤2) 钝化剂双流体雾化喷吹用量为研磨石灰质量百分数的2-5‰，经微量计量泵、管路系统连续计量加入。

进一步地，本发明所述步骤2) 钝化剂双流体雾化喷吹用量为研磨石灰质量百分数的3.5‰，经微量计量泵、管路系统连续计量加入。

进一步地，本发明所述步骤2）中：

A、双流体雾化喷咀

双流体雾化喷咀布置在磨机出口风选管路连接段中轴线，喷吹点距磨机出口端L=d-50mm；喷吹过程中钝化剂与气态压缩空气二元流体在喷咀内完成混合，经压力作用下充分雾化，以细雾状喷出；双流体雾化喷咀内部特征包括：

①气-液内混合喷咀；

②喷咀喷射锥面角度60°；

③喷射锥型：实心锥；

B、液压输送系统包括过滤、调压、微型计量泵、辅助元器件，辅助元器件包括过压保护、流体视窗、电加热、温控部分；液压输送系统系统压力0.4Mpa，流量14-16L/h；

C、空气压缩系统由移动式空压机及管路构成，风量3m³/h,系统压力不小于0.3Mpa。

本工艺的关健技术特征包括：双流体雾化、逆向喷吹、末段钝化等方式，改变了传统的物料研磨钝化方式。雾化、喷吹、钝化以及实现其功能的液压、空压、专用双流体雾化喷咀及其管路控制装置构成一组独立高效的液态钝化剂雾化、喷吹、钝化系统。逆向钝化作为本工艺独创的物料交互钝化模式以及末段钝化布置方式提高了生石灰细粒或微细粒的钝化效率和均匀程度。

本发明的有益效果:本发明提供一种钝化石灰逆向钝化工艺，该工艺通过采用钝化剂雾化喷吹技术，提高了钝化剂的高分散性、生石灰表面钝化的均匀性，降低钝化剂用量，提高钝化效率；钝化剂喷吹与物料颗粒流动方向相反，逆向喷入使物料颗粒与钝化制剂在悬浮环境中经过更为充分的界面混合、接触，提高了生石灰细粒或微细粒的钝化效果，钝化效果好；物料独立研磨，成品末段钝化，研磨作业与钝化过程相分离，该工艺经过了生产运行实践，产品使用效果良好，质量稳定。同时该工艺还可以用于其他类似性状物料的表面改性、覆膜、钝化处理。

附图说明

图1为本发明的工艺流程附图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种钝化石灰逆向钝化工艺，它包括生石灰研磨、双流体雾化喷吹、逆向喷吹、末段钝化步骤，

1)、生石灰研磨

生石灰的研磨由磨机-风选组合配套系统构成，具体工艺特征为：

（1）选取粒径20-40mm生石灰原料，经给料、输送机构送入雷蒙磨机研磨；选用励磁电振给料机给料，频率0-50Hz可调，给料量0-12t/h；

（2）设定磨机分离器频率0-50Hz可调，325网目通过率大于85%，控制产品细度0.064-0.055mm；

（3）合格细度产品经磨机出口、风选输送管路、螺旋分离器后，完成气-固分离；

2）、双流体雾化喷吹

双流体指液态钝化剂、气态压缩空气；

（1）钝化剂选型、配比

生石灰钝化剂采用低含氢二甲基硅油系列液态混合制剂；

（2）钝化剂喷咀点位设计

钝化剂喷咀点位设计在磨机出口风选管路连接段，距离磨机出口距离L= d-50mm；

其中：d为磨机出口风选管道直径；

（3）钝化剂的雾化

钝化剂的雾化由双流体雾化喷咀、液压输送系统、空气压缩系统三部分完成；

A、双流体雾化喷咀

双流体雾化喷咀布置在磨机出口风选管路连接段中轴线，喷吹点距磨机出口端L=d-50mm（略小于管路直径）；喷吹过程中钝化剂与气态压缩空气二元流体在喷咀内完成混合，经压力作用下充分雾化，以细雾状喷出；

B、液压输送系统包括过滤、调压、微型计量泵、辅助元器件，液压输送系统系统压力0.3-0.5Mpa，流量0-50L/h；

C、空气压缩系统由移动式空压机及管路构成，风量3m³/h,系统压力不小于0.3Mpa；

3）、逆向喷吹

磨机内生石灰经研磨至适宜粒度后，由风动介质-空气驱动经磨机出口排出进入风选管路，因钝化剂雾化喷咀布置在风选管道轴线，并设计使之与石灰粉产品移动方向相向喷出，喷吹雾化后的钝化剂与磨机输出口的生石灰粉逆向交互对流，使产品得到充分钝化；通过设计的逆向交互对流方式，改善生石灰细微颗粒的钝化过程，提高生石灰的钝化效果；

4）、末段钝化

研磨粒度合格的石灰粉料在成品输出过程中利用其输出-风选管路的通道设计进行钝化，完成钝化过程。

传统的石灰钝化方式，一种是在待磨物料入磨前的输送机构中先行喷洒钝化剂，一种是通过辅助管路直接在磨机内添加钝化剂，其共同点是钝化剂与物料共同参与研磨作业。因钝化剂价格昂贵，而质量百分数小，配比仅占物料量的千分之几，钝化不均匀，钝化效果差。本方法采用末段钝化方法，其优点在于利用其传输管路通道完成钝化过程，无需增加其他专门钝化设备或设施，研磨粒度合格的石灰粉料在成品输出过程中完成钝化，物料粒级均匀，钝化剂雾化分散效果好，因而钝化均匀，钝化效果更好。

本工艺采用物料经磨机研磨后在产品输出-风选管路过程中设计选点钝化，一是只利用原有系统管路即可，而不需增设专用钝化设备或设施，减少设备投资，二是与传统方法直接向磨机内加入钝化剂并参与石灰研磨的钝化工艺相比，充分雾化后的钝化剂与合格细度的石灰产品颗粒接触更充分、钝化更均匀，表现为钝化效果好，钝化剂使用量低，经济效益显著，体现了该工艺的技术经济指标优势。

作为本发明的优先方案，本发明所述步骤1)、生石灰研磨

生石灰的研磨由磨机-风选组合配套系统构成，具体工艺特征为：

（1）选取粒径30mm生石灰原料，经给料、输送机构送入雷蒙磨机研磨；选用励磁电振给料机给料，频率20-40Hz可调，给料量5-8t/h；

（2）设定磨机分离器频率20-25Hz可调，325网目通过率大于85%，控制产品细度0.074-0.045mm；

（3）合格细度产品经磨机出口、风选输送管路、螺旋分离器后，完成气-固分离。

作为本发明的优先方案，本发明所述步骤1)中合格细度产品经磨机出口、风选输送管路、螺旋分离器后，完成气-固分离；其中，固相部分经收集成为合格细度产品，气相部分经轴流风机重新进入磨机系统，循环往复，直至产品细度合格。

作为本发明的优先方案，本发明所述步骤2) 钝化剂双流体雾化喷吹用量为研磨石灰质量百分数的2-5‰，经微量计量泵、管路系统连续计量加入。

作为本发明的优先方案，本发明所述步骤2) 钝化剂双流体雾化喷吹用量为研磨石灰质量百分数的3.5‰，经微量计量泵、管路系统连续计量加入。

作为本发明的优先方案，本发明所述步骤2）中：

A、双流体雾化喷咀

双流体雾化喷咀布置在磨机出口风选管路连接段中轴线，喷吹点距磨机出口端L=d-50mm；喷吹过程中钝化剂与气态压缩空气二元流体在喷咀内完成混合，经压力作用下充分雾化，以细雾状喷出；双流体雾化喷咀内部特征包括：

①气-液内混合喷咀；

②喷咀喷射锥面角度60°；

③喷射锥型：实心锥；

B、液压输送系统包括过滤、调压、微型计量泵、辅助元器件，辅助元器件包括过压保护、流体视窗、电加热、温控部分；液压输送系统系统压力0.4Mpa，流量14-16L/h；

C、空气压缩系统由移动式空压机及管路构成，风量3m³/h,系统压力不小于0.3Mpa。

下面结合工程应用实例说明本发明的主要技术特征：

（1）原料特征：粒度20-40mm；品位CaO≥90%；

（2）产品细度：325网目（0.045mm）；

（3）给料速度或生产率通过电振给料机频率20-40Hz设定，生产能力5-8t/h；

（4）产品细度通过磨机分离器频率20-25Hz设定，325网目通过率大于85%；

（5）钝化剂选用低含氢二甲基硅油系列混合制剂；钝化剂喷吹量按研磨石灰质量百分数的2.5‰设定，经微量计量泵、管路系统提供，泵出量可精细调整；

（6）喷咀点设计

钝化剂喷咀点布置在在磨机出口的风选管路上，距离磨机出口480mm。本例磨机出口风选管道直径为500mm；

（7）双流体雾化喷咀距磨机出口端480mm（略小于管路直径）布置。钝化剂在压力作用下与压缩空气二元流体在喷咀内完成混合，并经充分雾化后以细雾状呈60°锥型喷出；

（8）钝化剂泵送压力≥0.3Mpa，流量14-16L/h；

（9）移动式空压机供风压力≥0.3 Mpa，风量3m³/h；

（10）喷咀喷吹方向逆向设计。钝化剂雾化喷咀布置在风选管道轴线设定位置，与石灰粉产品移动方向逆向喷出，钝化剂与磨机输出口的生石灰粉逆向对流，交互接触，产品钝化效率高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种钝化石灰逆向钝化工艺，它包括生石灰研磨、双流体雾化喷吹、逆向喷吹、末段钝化步骤，其特征在于：

1)、生石灰研磨

生石灰的研磨由磨机-风选组合配套系统完成，具体工艺特征为：

（1）选取粒径20-40mm生石灰原料，经给料、输送机构送入雷蒙磨机研磨；选用励磁电振给料机给料，频率0-50Hz可调，给料量0-12t/h；

（2）设定磨机分离器频率0-50Hz可调，325网目通过率大于85%，控制产品细度0.074-0.045mm；

（3）合格细度产品经磨机出口、风选输送管路、螺旋分离器后，完成气-固分离；

2）、双流体雾化喷吹

双流体指液态钝化剂、气态压缩空气；

（1）钝化剂选型、配比

生石灰钝化剂采用低含氢二甲基硅油系列液态混合制剂；

（2）钝化剂喷咀点位设计

钝化剂喷咀点位设计在磨机出口风选管路连接段，距离磨机出口距离L= d-50mm；

其中：d为磨机出口风选管道直径；

（3）钝化剂的雾化

钝化剂的雾化由双流体雾化喷咀、液压输送系统、空气压缩系统三部分完成；

A、双流体雾化喷咀

双流体雾化喷咀布置在磨机出口风选管路连接段中轴线，喷吹点距磨机出口端L=d-50mm；喷吹过程中钝化剂与气态压缩空气二元流体在喷咀内完成混合，经压力作用下充分雾化，以细雾状喷出；

B、液压输送系统包括过滤、调压、微型计量泵、辅助元器件，液压输送系统系统压力0.3-0.5Mpa，流量0-50L/h；

C、空气压缩系统由移动式空压机及管路构成，风量3m³/h,系统压力不小于0.3 Mpa；

3）、逆向喷吹

磨机内生石灰经研磨至适宜粒度后，由风动介质-空气驱动经磨机出口排出进入风选管路，因钝化剂雾化喷咀布置在风选管道轴线，并设计使之与石灰粉产品移动方向相向喷出，喷吹雾化后的钝化剂与磨机输出口的生石灰粉逆向交互对流，使产品得到充分钝化；

4）、末段钝化

研磨粒度合格的石灰粉料在成品输出过程中利用其输出-风选管路的通道设计进行钝化，完成钝化过程。

2.如权利要求1所述的一种钝化石灰逆向钝化工艺，其特征在于：所述步骤1)、生石灰研磨

生石灰的研磨由磨机-风选组合配套系统构成，具体工艺特征为：

（1）选取粒径30mm生石灰原料，经给料、输送机构送入雷蒙磨机研磨；选用励磁电振给料机给料，频率20-40Hz可调，给料量5-8t/h；

（2）设定磨机分离器频率20-25Hz可调，325网目通过率大于85%，控制产品细度0.064-0.055mm；

（3）合格细度产品经磨机出口、风选输送管路、螺旋分离器后，完成气-固分离。

3.如权利要求2所述的一种钝化石灰逆向钝化工艺，其特征在于：所述步骤1)中合格细度产品经磨机出口、风选输送管路、螺旋分离器后，完成气-固分离；其中，固相部分经收集成为合格细度产品，气相部分经轴流风机重新进入磨机系统，循环往复，直至产品细度合格。

4.如权利要求1所述的一种钝化石灰逆向钝化工艺，其特征在于：所述步骤2) 的钝化剂双流体雾化喷吹用量占研磨石灰总量的质量百分数为2-5‰，经微量计量泵、管路系统连续计量加入。

5.如权利要求4所述的一种钝化石灰逆向钝化工艺，其特征在于：所述步骤2) 的钝化剂双流体雾化喷吹用量占研磨石灰总量的质量百分数为3.5‰，经微量计量泵、管路系统连续计量加入。

6.如权利要求1所述的一种钝化石灰逆向钝化工艺，其特征在于：所述步骤2）中：

A、双流体雾化喷咀

双流体雾化喷咀布置在磨机出口风选管路连接段中轴线，喷吹点距磨机出口端L=d-50mm；喷吹过程中钝化剂与气态压缩空气二元流体在喷咀内完成混合，经压力作用下充分雾化，以细雾状喷出；双流体雾化喷咀内部特征包括：

①气-液内混合喷咀；

②喷咀喷射锥面角度60°；

③喷射锥型：实心锥；

B、液压输送系统包括过滤、调压、微型计量泵、辅助元器件，辅助元器件包括过压保护、流体视窗、电加热、温控部分；液压输送系统系统压力0.4Mpa，流量14-16L/h；

C、空气压缩系统由移动式空压机及管路构成，风量3m3/h,系统压力不小于0.3 Mpa。

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