CN110498622A - 一种粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法,包括以下步骤:(1)将石灰石粉末送至多级悬浮预热窑中预热至800~900℃;(2)将预热后的物料送至分解炉,在900~1100℃下煅烧25~35s;(3)将煅烧后的物料送至回转窑中,在1100~1300℃下煅烧25~35min,冷却,得氧化钙。本发明方法将传统块状石灰石直接烧制改为将石灰石粉磨成粉体状采用悬浮预热、分解炉煅烧分解以及回转窑煅烧熟化制得粉状氧化钙的新方法,单线生产能力高于传统方法5‑10倍,且节能环保。

Description

一种粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法
技术领域
本发明涉及氧化钙的煅烧方法,具体涉及一种粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法。
背景技术
目前生产氧化钙(石灰)的方法主要有两种,第一种方法是采用立式窑进行烧制,第二种方法是采用单级预热回转窑烧制。
立式窑是针对粒径为100mm-300mm的大块石灰石进行煅烧,煅烧过程中需搭配合适的燃料,同步进入窑内燃烧,在此过程中,须大块石灰石才能达到通风和燃烧的效果,燃烧速度慢、效率低、能耗高、产量低、质量差,而且还需增加环保脱硫、脱硝设备,造成生产成本高。
而单级预热回转窑是针对粒径40mm-80mm的石灰石进行煅烧,物料缓慢进入回转窑内窑头喷入燃料燃烧,回转窑燃烧过程中产生的余热向上进入窑尾的单级预热器内,物料有一定的预热效果,但吸收热量较慢,物料颗粒比较大,造成燃烧效果比较差,煅烧分解时间比较长,通风效果不良等问题,产量低,能耗高,质量差,而且也需要增加环保脱硫、脱硝设备。
这两种传统工艺都是将大小不一的块状石灰石经过高温煅烧成块状石灰后,再经过研磨、水化等工序,进一步加工为石灰粉、石灰膏(熟石灰)等材料,传统加工方法产能低,目前单机产能在100到800吨/天,且能耗高,能耗在3350kJ/kg(200公斤标准煤),电耗为50度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法,包括以下步骤:
(1)将石灰石粉末送至多级悬浮预热窑中预热至800~900℃以上;
(2)将预热后的物料送至分解炉,在900~1100℃下煅烧25~35s;
(3)将煅烧后的物料送至回转窑中,在1100~1300℃下煅烧25~35min,冷却,得氧化钙。
本发明将传统块状石灰石直接烧制改为采用粉体石灰石经悬浮预热、分解炉煅烧分解以及回转窑煅烧熟化制得粉状氧化钙,而且产能高,节能环保。所述多级悬浮预热窑可以根据需要设置为二级或二级以上,优选为5~7级。所述冷却可以在冷却器中进行,冷却方式可以为冷风冷却。
作为本发明所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法的优选实施方式,所述多级悬浮预热窑包括依次串接在向上输送热烟气的热风道上的六级热烟气旋风筒,第一级热烟气旋风筒为热风道上的最末级热烟气旋风筒,第五级热烟气旋风筒的落料出口与分解炉的进料口相连。
作为本发明所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法的优选实施方式,第一级热烟气旋风筒的风温小于第二级热烟气旋风筒的风温;
第二级热烟气旋风筒的风温为400~500℃,负压为4~5kPa;
第三级热烟气旋风筒的风温为500~600℃,负压为3.5~4.5kPa;
第四级热烟气旋风筒的风温为600~700℃,负压为2.5~3.5kPa;
第五级热烟气旋风筒的风温为800~900℃,负压为1.5~2.5kPa。
旋风筒中的温度从第一级至第五级为逐步提升的过程,负压为逐级降低的过程,发明人发现,若各级热烟气旋风筒内的温度低于上述值,会导致最终的产品分解率较低,产品质量低;若各级热烟气旋风筒内的温度高于上述值,产品品质难以有提升,但能耗增加。各级热烟气旋风筒内的压力低于或高于上述值,均会影响粉体在旋风筒内的悬浮效果,从而导致粉体受热不均匀,分解率降低,降低产品质量。当各级热烟气旋风筒的温度和压力为上述值时,有利于后续分解炉和回转窑中煅烧效果,获得的产品能够达到特级(氧化钙含量≥92%,活性度≥360)或一级(氧化钙含量≥90%,活性度≥320)的要求,否则会导致最终获得的氧化钙品质不佳。
作为本发明所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法的优选实施方式,所述分解炉中的负压为0.9~1.5kPa。在分解炉的温度和压力下,能够使物料的分解率达到90%以上,可达到最优产能。
作为本发明所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法的优选实施方式,所述热风道的末端设有排风机,第一级热烟气旋风筒的落料出口与第三级热烟气旋风筒的热烟气出口管道相接,第三级热烟气旋风筒的落料出口与第五级热烟气旋风筒的热烟气出口管道相接;第二级热烟气旋风筒的落料出口与第四级热烟气旋风筒的热烟气出口管道相接,第四级热烟气旋风筒的落料出口与第六级热烟气旋风筒的热烟气出口管道相接;分解炉的出口物料随上升气流与第六级热烟气旋风筒的进料管道相接,第六级热烟气旋风筒的落料出口与回转窑的烟室相接;粉体石灰石生料由第一级热烟气旋风筒与第二级热烟气旋风筒之间的热风道中投入。
作为本发明所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法的优选实施方式,所述石灰石粉末的粒径小于70目。石灰石粉末采用该粒径时,与多级悬浮预热窑中各级的温度和压力,以及分解炉和回转窑中的温度和压力相匹配,能获得高品质的氧化钙产品,且更为节能高效。
作为本发明所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法的优选实施方式,所述热烟气为分解炉和回转窑产生的烟气。多级悬浮预热窑的各级热烟气旋风筒内的热烟气来自分解炉与回转窑燃料煅烧物料所产生的余热量,实现余热利用。
作为本发明所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法的优选实施方式,所述回转窑中煅烧采用的燃料为石油焦。本发明采用石油焦替代煤炭作为热源,利用多通道的燃烧器,经高压(12kPa以上)迅速燃烧,灰份分低,灰分低于0.33%(传统煤炭为10%以上),大大降低成品中的杂质含量,热量高达8300大卡以上(煤炭6000大卡以下),能够节约能源,燃烧效率高。
作为本发明所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法的优选实施方式,所述回转窑中的风压为12kPa,所述回转窑转速为3.5转/min。
作为本发明所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法的优选实施方式,第六级热烟气旋风筒的风温为950~1130℃,负压为1.0~2.0kPa。
本发明的有益效果在于:本发明提供了一种粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法,与现有技术相比,本发明所述方法具有以下优势:
1)本发明采用石灰石粉体后,经多级悬浮预热窑进行悬浮预热,然后在窑外分解炉内进行高温悬浮下煅烧,再进入回转窑煅烧,该方法的产量高,单机产能达6000吨/天以上,产品吨能耗在100kg标准煤以下;
2)目前传统的立式石灰窑、单级预热回转石灰窑产品吨煤耗标煤耗在250kg左右,而采用本发明方法,产品吨能耗在100kg标煤耗以下,而且由于碳酸钙粉体是经悬浮预热后在窑外分解炉内悬浮状态下燃烧,分解迅速充分,合格率高,产品质量好,同时不存在过烧或烧不熟透的现象,煤耗降低一倍以上;
3)窑衬寿命长,运转效率高:由于窑内热负荷减轻,延长了回转窑耐火砖的寿命,减少了耐火材料的单位消耗;
4)采用本发明方法,NOx生成量少,对环境污染小;由于50%-60%的燃料由窑内转移至分解炉内燃烧,燃烧产生的SO2和NOx在进入多级热烟气旋风筒时被进入的粉体碳酸钙吸收,因此,经高温反应生成有机硫排出,并通过控制物料投放量,调整风温、风压,调整燃料用量来减少NOx的生成量,因此不用增加环保设备,减少了投资。
5)本发明方法可以形成在大规模生产单套产能大于多套产能,在相同的生产能力下,占地面积小,设备制造安装容易,单位产品设备投资、基建费用较低。
附图说明
图1为实施例所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法采用的处理系统的结构示意图;其中,1、提升机;2、排风机;3、热风道;4、分解炉;5、三次热风管;6、回转窑;7、冷却器;C1、第一级热烟气旋风筒;C2、第二级热烟气旋风筒;C3、第三级热烟气旋风筒;C4、第四级热烟气旋风筒;C5、第五级热烟气旋风筒;C6、第六级热烟气旋风筒。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示,本实施例所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法采用的处理系统,包括六级热烟气旋风筒C1—C6、分解炉4、回转窑6及冷却器7。回转窑6设有燃料喷入口,回转窑6的燃料喷入口与分解炉4之间设有三次热风管5,回转窑6的烟室与分解炉4及热风道3相连通,回转窑6的出料口与冷却器7相连接。
六级热烟气旋风筒C1—C6依次串接在向上输送热烟气的热风道3上,热风道3的末端安装有排风机2,位于最顶端的热烟气旋风筒为第一级热烟气旋风筒C1,第一级热烟气旋风筒C1的落料出口与第三级热烟气旋风筒C3的热烟气出口管道相接,第三级热烟气旋风筒C3的落料出口与第五级热烟气旋风筒C5的热烟气出口管道相接,第五级热烟气旋风筒C5的落料出口与分解炉4的进料口相连;第二级热烟气旋风筒C2的落料出口与第四级热烟气旋风筒C4的热烟气出口管道相接,第四级热烟气旋风筒C4的落料出口与第六级热烟气旋风筒C6的热烟气出口管道相接;分解炉4的出口物料随上升气流与第六级热烟气旋风筒C6的进料管道相接,第六级热烟气旋风筒C6的落料出口与回转窑的烟室相接;粉体石灰石生料由第一级热烟气旋风筒C1与第二级热烟气旋风筒C2之间的热风道中投入。
设备运行时,将粉碎为粒径小于70目的石灰石粉体生料经提升机1提升后投入第一级热烟气旋风筒C1与第二级热烟气旋风筒C2之间的热风道3中。在排风机2的作用下,控制第二级热烟气旋风筒C2内的风温达400~500℃,控制负压为4~5kPa;第一级热烟气旋风筒C1的风温经投入的物料吸收热量后小于第二级热烟气旋风筒C2的风温;控制第三级热烟气旋风筒C3内的风温达500~600℃,控制负压为3.5~4.5kPa;控制第四级热烟气旋风筒C4内的风温达600~700℃,控制负压为2.5~3.5kPa;控制第五级热烟气旋风筒C5内的风温达800~900℃,控制负压为1.5~2.5kPa;控制分解炉4内的煅烧温度为900~1100℃,控制负压为0.9~1.5kPa,风速为8.0~8.6m/s,煅烧分解时间为25~35s,物料煅烧分解率达到90%以上;控制回转窑6内的温度为1100~1300℃,煅烧25~35min;所述冷却器7可采用冷风冷却物料。
六级热烟气旋风筒C1—C6中的热烟气可来自分解炉与回转窑燃料煅烧物料所产生的余热量,实现余热充分利用,降低能耗。
本发明粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法,具体操作步骤如下:
(1)将粒径小于70目石灰石粉末送至多级悬浮预热窑中预热至800℃以上;
(2)预热后的物料从第五级热烟气旋风筒C5的落料出口送至分解炉4,在900~1100℃下煅烧;
(3)分解炉4煅烧后的物料在上升烟气的作用下进入第六级热烟气旋风筒C6收集后与分解炉4落下的物料一起送至回转窑6中,在1100~1300℃下煅烧后送入冷却器7内经冷却处理降至常温后即得成品氧化钙。
本实施例所述的回转窑6设有燃料喷入口,并通过三次热风管5将窑头冷却成品产生的高温热风送到分解炉4助燃利用,排风机2排出的余热以及冷却器7产生的余热可外排发电或其它方面,实现余热利用。所述回转窑6中采用的燃料为石油焦,采用石油焦替代煤炭作为热源,利用多通道的燃烧器,经高压(12kPa以上)迅速燃烧,灰份分低,灰分低于0.33%(传统煤炭为10%以上),大大降低成品中的杂质含量,热量高达8300大卡以上(煤炭6000大卡以下),能够节约能源,燃烧效率高。
本实施例所述方法将石灰石破碎研磨成粉体后,经提升机1送到第二级旋风筒C2的顶部管道。通过排风机2,控制整个系统的风速、风量。物料进入第一级热烟气旋风筒C1与第二级热烟气旋风筒C2之间的热风道后,在风速的作用下,物料随气流悬浮吸收热量进入第一级热烟气旋风筒C1内收集,经收集预热后的物料从旋风筒C1底部的管道进入旋风筒C3顶部的风管,物料在旋风筒C3与旋风筒C2之间的连接风管内与上升的热气流悬浮预热。经旋风筒C2旋风收集后物料从旋风筒C2底部管道进入旋风筒C4与旋风筒C3之间的连接风道内。物料在热气流风速的作用下悬浮预热,上升带入旋风筒C3,经旋风筒C3收集后进入旋风筒C5与旋风筒C4之间的连接风管再悬浮预热。物料随上升气流进入旋风筒C4,经旋风筒C4旋风收集后经旋风筒C4底部管道进入旋风筒C6与旋风筒C5之间的连接风管,物料同样在风速的作用下悬浮预热,此时物料达到800度以上,已部分分解,物料上升进入旋风筒C5,经旋风筒C5收集后物料被送入分解炉4,物料在分解炉内于900~1100℃高温悬浮状态下迅速煅烧分解,分解炉内的温度由喷入燃料计量控制,经分解炉煅烧后,分解率达90%以上。物料经分解炉内上升的气流同步进入旋风筒C6。经旋风筒C6收集后经底部管道进入回转窑6。此时进入回转窑的物料为流体状,再经回转窑转动翻滚,经少量燃料燃烧温度于1100~1300℃煅烧完成分解,窑内温度由窑头喷入燃料计量控制,物料完全分解熟透后进入冷却器7经冷却处理至常温后卸出入库。
本发明采用多级悬浮预热,使物料在多级旋风筒中不断悬浮预热吸收热量,而且物料经高温预热后进入分解炉内与燃烧的燃料在持续悬浮的状态下迅速煅烧分解,提高了燃烧效率,大大降低了能耗。
本发明由于细微粉体是经悬浮预热循环吸收热能,在悬浮状态下煅烧,能耗比传统的块状石灰煅烧大幅降低,达到100公斤标煤/吨以下,单线产能及生产效率比传统的高5-10倍。排放出的SO3及NOx(NO2)与入窑粉体碳酸钙在悬浮预热过程中充分混合吸收(碳酸钙本就是脱硫、脱硝的材料),带入分解窑内经高温煅烧,形成无机硫与制成品固体排出,大大减低了排放,减少了对环境的污染影响。
由于碳酸钙是脱硫主要使用材料,在煅烧过程中与SO2反应生成矿物硫,充分吸收带入到分解炉高温生成有机硫排出,不用增加环保设备,减少了投资。
实施例2
本实施例采用实施例1所述处理系统制备氧化钙,产能为2250吨/天,各级热烟气旋风筒的尺寸为:旋风筒C1直径为5.67m、高度为5.35m;旋风筒C2直径为6.58m、高度为5.83m;旋风筒C3直径为6.96m、高度为6.93m;旋风筒C4直径为7.15m、高度为5.58m;旋风筒C5直径为7.86m、高度为5.91m;旋风筒C6直径为7.93m、高度为5.98m,分解炉的直径为6.8m,高度为13.5m;回转窑的尺寸为Φ4.2×60m,窑速为3.5转/分钟。
具体方法为:将石灰石破碎后研磨成粒径为70目以下的粉体生料,经提升机按每小时180吨生料投入到第一级热烟气旋风筒C1与第二级热烟气旋风筒C2之间的连接管道中悬浮预热后进入第一级热烟气旋风筒C1悬浮预热后,物料进入第二级热烟气旋风筒C2与第三级热烟气旋风筒C3之间的热风道中悬浮预热,物料被热气流带入第二级热烟气旋风筒C2收集预热。此时第二级热烟气旋风筒C2控制风温为350℃(T2),在排风机控制下,负压为3.4kPa(P2)。生料经悬浮预热旋风分离收集后进入到第三级热烟气旋风筒C3与第四级热烟气旋风筒C4之间的热风道中悬浮预热,物料被热气流带入第三级热烟气旋风筒C3内收集预热,此时第三级热烟气旋风筒C3风温为450℃(T3),负压为3.1kPa(P3)。物料经第三级热烟气旋风筒C3悬浮预热旋风分离收集后进入第四级热烟气旋风筒C4与第五级热烟气旋风筒C5之间的热风道中悬浮预热,物料被热烟气流带入第四级热烟气旋风筒C4收集并悬浮预热,此时第四级热烟气旋风筒C4温度为550℃(T4),负压为2.3kPa(P4)。物料经第四级热烟气旋风筒C4悬浮预热旋风分离收集后进入第五级热烟气旋风筒C5与第六级热烟气旋风筒C6之间的热风道中悬浮预热,物料被带入第五级热烟气旋风筒C5收集悬浮预热,第五级热烟气旋风筒C5温度为750℃(T5),负压为1.5kPa(P5),此时生料已部分分解,物料温度已达650℃以上。经第五级热烟气旋风筒C5旋风分离收集进入分解炉煅烧分解,分解炉煅烧温度850℃(T6),负压为0.85kPa(P5),煅烧30s,物料在分解炉内悬浮状态下迅速煅烧分解,分解率为80%以上。物料被热烟气流再带入第六级热烟气旋风筒C6,经第六级热烟气旋风筒C6旋风分离收集后进入回转窑,此时进入回转窑的物料为流体状,物料再经回转窑转动翻滚,控制窑内温度为1200℃(T7),煅烧30min,少量燃料燃烧后物料完全分解,最后经冷却器进行冷却处理至常温后入库,成品时产95吨,约2250吨/天。经检测:产品质量,产量不达标,产品吨能耗95kg标准煤,氧化钙含量达85%,活性指数300。
实施例3
本实施例采用与实施例2相同的处理系统制备氧化钙,具体方法为:
将石灰石破碎后研磨成粒径为70目以下的粉体生料,经提升机按每小时195吨生料投入到第一级热烟气旋风筒C1与第二级热烟气旋风筒C2之间的连接管道中悬浮预热后进入第一级热烟气旋风筒C1悬浮预热后,物料进入第二级热烟气旋风筒C2与第三级热烟气旋风筒C3之间的热风道中悬浮预热,物料被热气流带入第二级热烟气旋风筒C2收集预热。此时第二级热烟气旋风筒C2控制风温为400℃(T2),在排风机控制下,负压为4Pa kPa(P2)。生料经悬浮预热旋风分离收集后进入到第三级热烟气旋风筒C3与第四级热烟气旋风筒C4之间的热风道中悬浮预热,物料被热气流带入第三级热烟气旋风筒C3内收集预热,此时第三级热烟气旋风筒C3风温为500℃(T3),负压为3.5kPa(P3)。物料经第三级热烟气旋风筒C3悬浮预热旋风分离收集后进入第四级热烟气旋风筒C4与第五级热烟气旋风筒C5之间的热风道中悬浮预热,物料被热烟气流带入第四级热烟气旋风筒C4收集并悬浮预热,此时第四级热烟气旋风筒C4温度为600℃(T4),负压为2.5kPa(P4)。物料经第四级热烟气旋风筒C4悬浮预热旋风分离收集后进入第五级热烟气旋风筒C5与第六级热烟气旋风筒C6之间的热风道中悬浮预热,物料被带入第五级热烟气旋风筒C5收集悬浮预热,第五级热烟气旋风筒C5温度为800℃(T5),负压为1.5kPa(P5),此时生料已部分分解,物料温度已达680℃以上。经第五级热烟气旋风筒C5旋风分离收集进入分解炉煅烧分解,分解炉煅烧温度950℃(T6),负压为0.9kPa(P6),煅烧30s,物料在分解炉内悬浮状态下迅速煅烧分解,分解率达到85%以上。物料被热烟气流再带入第六级热烟气旋风筒C6,经第六级热烟气旋风筒C6旋风分离收集后进入回转窑,此时进入回转窑的物料为流体状,物料再经回转窑转动翻滚,控制窑内温度为1200℃(T7),煅烧30min,少量燃料燃烧后物料完全分解,最后经冷却器进行冷却处理至常温后入库,成品时产100吨,约2400吨/天,经测算:产量超过设计指标,产品吨能耗95kg标准煤,氧化钙含量达90%以上,活性指数360以上。
实施例4
本实施例采用与实施例2相同的处理系统制备氧化钙,具体方法为:
将石灰石破碎后研磨成粒径为70目以下的粉体生料,经提升机按每小时200吨生料投入到第一级热烟气旋风筒C1与第二级热烟气旋风筒C2之间的连接管道中悬浮预热后进入第一级热烟气旋风筒C1悬浮预热后,物料进入第二级热烟气旋风筒C2与第三级热烟气旋风筒C3之间的热风道中悬浮预热,物料被热气流带入第二级热烟气旋风筒C2收集预热。此时第二级热烟气旋风筒C2控制风温为420℃(T2),在排风机控制下,负压为4.2Pa kPa(P2)。生料经悬浮预热旋风分离收集后进入到第三级热烟气旋风筒C3与第四级热烟气旋风筒C4之间的热风道中悬浮预热,物料被热气流带入第三级热烟气旋风筒C3内收集预热,此时第三级热烟气旋风筒C3风温为520℃(T3),负压为3.7kPa(P3)。物料经第三级热烟气旋风筒C3悬浮预热旋风分离收集后进入第四级热烟气旋风筒C4与第五级热烟气旋风筒C5之间的热风道中悬浮预热,物料被热烟气流带入第四级热烟气旋风筒C4收集并悬浮预热,此时第四级热烟气旋风筒C4温度为620℃(T4),负压为2.7kPa(P4)。物料经第四级热烟气旋风筒C4悬浮预热旋风分离收集后进入第五级热烟气旋风筒C5与第六级热烟气旋风筒C6之间的热风道中悬浮预热,物料被带入第五级热烟气旋风筒C5收集悬浮预热,第五级热烟气旋风筒C5温度为820℃(T5),负压为1.8kPa(P5),此时生料已部分分解,物料温度已达700℃以上。经第五级热烟气旋风筒C5旋风分离收集进入分解炉煅烧分解,分解炉煅烧温度950℃(T6),负压为0.95kPa(P6),煅烧25s,物料在分解炉内悬浮状态下迅速煅烧分解,分解率达到90%以上。物料被热烟气流再带入第六级热烟气旋风筒C6,经第六级热烟气旋风筒C6旋风分离收集后进入回转窑,此时进入回转窑的物料为流体状,物料再经回转窑转动翻滚,控制窑内温度为1150℃(T7),煅烧35min,少量燃料燃烧后物料完全分解,最后经冷却器进行冷却处理至常温后入库,成品时产102吨,约2400吨/天,经测算:产量超过设计指标,产品吨能耗95kg标准煤,氧化钙含量达94%以上,活性指数430以上。
实施例5
本实施例采用与实施例2相同的处理系统制备氧化钙,具体方法为:
将石灰石破碎后研磨成粒径为70目以下的粉体生料,经提升机按每小时205吨生料投入到第一级热烟气旋风筒C1与第二级热烟气旋风筒C2之间的热风道中悬浮预热后进入第一级热烟气旋风筒C1悬浮预热后,物料进入第二级热烟气旋风筒C2与第三级热烟气旋风筒C3之间的热风道中悬浮预热,物料被热气流带入第二级热烟气旋风筒C2收集预热。此时第二级热烟气旋风筒C2控制风温为450℃(T2),在排风机控制下,负压为4.5kPa(P2)。生料经悬浮预热旋风分离收集后进入到第三级热烟气旋风筒C3与第四级热烟气旋风筒C4之间的热风道中悬浮预热,物料被热气流带入第三级热烟气旋风筒C3内收集预热,此时第三级热烟气旋风筒C3风温为550℃(T3),负压为4kPa(P3)。物料经第三级热烟气旋风筒C3悬浮预热旋风分离收集后进入第四级热烟气旋风筒C4与第五级热烟气旋风筒C5之间的热风道中悬浮预热,物料被热烟气流带入第四级热烟气旋风筒C4收集并悬浮预热,此时第四级热烟气旋风筒C4温度为650℃(T4),负压为3kPa(P4)。物料经第四级热烟气旋风筒C4悬浮预热旋风分离收集后进入第五级热烟气旋风筒C5与第六级热烟气旋风筒C6之间的热风道中悬浮预热,物料被带入第五级热烟气旋风筒C5收集悬浮预热,第五级热烟气旋风筒C5温度为850℃(T5),负压为2kPa(P5),此时生料已部分分解,物料温度已达700℃以上。经第五级热烟气旋风筒C5旋风分离收集进入分解炉燃烧分解,分解炉煅烧温度1000℃(T6),负压为1kPa(P6),煅烧35s,物料在分解炉内悬浮状态下迅速煅烧分解,分解率达到95%以上。物料被热烟气流再带入第六级热烟气旋风筒C6,经第六级热烟气旋风筒C6旋风分离收集后进入回转窑,此时进入回转窑的物料为流体状,物料再经回转窑转动翻滚,控制窑内温度为1200℃(T7),煅烧25min,少量燃料燃烧后物料完全分解,最后经冷却器进行冷却处理至常温后入库,成品时产108吨,约2550吨/天,经测算:产量超过设计指标,产品吨能耗95kg标准煤,氧化钙含量达96%以上,活性指数440以上。
实施例6
本实施例采用与实施例2相同的处理系统制备氧化钙,具体方法为:
将石灰石破碎后研磨成粒径为70目以下的粉体生料,经提升机按每小时207吨生料投入到第一级热烟气旋风筒C1与第二级热烟气旋风筒C2之间的热风道中悬浮预热后进入第一级热烟气旋风筒C1悬浮预热后,物料进入第二级热烟气旋风筒C2与第三级热烟气旋风筒C3之间的热风道中悬浮预热,物料被热气流带入第二级热烟气旋风筒C2收集预热。此时第二级热烟气旋风筒C2控制风温为500℃(T2),在排风机控制下,负压为5kPa(P2)。生料经悬浮预热旋风分离收集后进入到第三级热烟气旋风筒C3与第四级热烟气旋风筒C4之间的热风道中悬浮预热,物料被热气流带入第三级热烟气旋风筒C3内收集预热,此时第三级热烟气旋风筒C3风温为600℃(T3),负压为4.5kPa(P3)。物料经第三级热烟气旋风筒C3悬浮预热旋风分离收集后进入第四级热烟气旋风筒C4与第五级热烟气旋风筒C5之间的热风道中悬浮预热,物料被热烟气流带入第四级热烟气旋风筒C4收集并悬浮预热,此时第四级热烟气旋风筒C4温度为700℃(T4),负压为3.5kPa(P4)。物料经第四级热烟气旋风筒C4悬浮预热旋风分离收集后进入第五级热烟气旋风筒C5与第六级热烟气旋风筒C6之间的热风道中悬浮预热,物料被带入第五级热烟气旋风筒C5收集悬浮预热,第五级热烟气旋风筒C5温度为900℃(T5),负压为2.5kPa(P5),此时生料已部分分解,物料温度已达800℃以上。经第五级热烟气旋风筒C5旋风分离收集进入分解炉燃烧分解,分解炉煅烧温度1150℃(T6),负压为1.5kPa(P6),煅烧30s,物料在分解炉内悬浮状态下迅速煅烧分解,分解率达到95%以上。物料被热烟气流再带入第六级热烟气旋风筒C6,经第六级热烟气旋风筒C6旋风分离收集后进入回转窑,此时进入回转窑的物料为流体状,物料再经回转窑转动翻滚,控制窑内温度为1300℃(T7),煅烧30min,少量燃料燃烧后物料完全分解,最后经冷却器进行冷却处理至常温后入库,成品时产111吨,约2660吨/天,经测算:产量超过设计指标,产品吨能耗100kg标准煤,氧化钙含量达96%以上,活性指数440以上。
实施例7
本实施例采用与实施例2相同的处理系统制备氧化钙,具体方法为:
将石灰石破碎后研磨成粒径为70目以下的粉体生料,经提升机按每小时208吨生料投入到第一级热烟气旋风筒C1与第二级热烟气旋风筒C2之间的连接管道中悬浮预热后进入第一级热烟气旋风筒C1悬浮预热后,物料进入第二级热烟气旋风筒C2与第三级热烟气旋风筒C3之间的热风道中悬浮预热,物料被热气流带入第二级热烟气旋风筒C2收集预热。此时第二级热烟气旋风筒C2控制风温为550℃(T2),在排风机控制下,负压为5.8kPa(P2)。生料经悬浮预热旋风分离收集后进入到第三级热烟气旋风筒C3与第四级热烟气旋风筒C4之间的热风道中悬浮预热,物料被热气流带入第三级热烟气旋风筒C3内收集预热,此时第三级热烟气旋风筒C3风温为650℃(T3),负压为4.8kPa(P3)。物料经第三级热烟气旋风筒C3悬浮预热旋风分离收集后进入第四级热烟气旋风筒C4与第五级热烟气旋风筒C5之间的热风道中悬浮预热,物料被热烟气流带入第四级热烟气旋风筒C4收集并悬浮预热,此时第四级热烟气旋风筒C4温度为750℃(T4),负压为3.6kPa(P4)。物料经第四级热烟气旋风筒C4悬浮预热旋风分离收集后进入第五级热烟气旋风筒C5与第六级热烟气旋风筒C6之间的热风道中悬浮预热,物料被带入第五级热烟气旋风筒C5收集悬浮预热,第五级热烟气旋风筒C5温度为950℃(T5),负压为2.5kPa(P5),此时生料已部分分解,物料温度已达900℃以上。经第五级热烟气旋风筒C5旋风分离收集进入分解炉煅烧分解,分解炉煅烧温度1200℃(T6),负压为1.5kPa(P6),煅烧30s,物料在分解炉内悬浮状态下迅速煅烧分解,分解率达到96%以上。物料被热烟气流再带入第六级热烟气旋风筒C6,经第六级热烟气旋风筒C6旋风分离收集后进入回转窑,此时进入回转窑的物料为流体状,物料再经回转窑转动翻滚,控制窑内温度为1350℃(T7),煅烧30min,少量燃料燃烧后物料完全分解,最后经冷却器进行冷却处理至常温后入库,成品时产114吨,约2700吨/天。经测算:产品吨能耗113kg标准煤,氧化钙含量达96%以上,活性指数430以上。
实施例2~7中各级热烟气旋风筒的风温和负压、分解炉的煅烧温度和负压、回转窑的温度、产能、氧化钙质量等参数汇总见表1。
表1
从实施例2~7的比较可以看出,多级悬浮预热窑中各级旋风筒中的风温和压力影响产品的质量,实施例2的温度和风压偏低,产品合格率较低,废品较多;实施例7在能耗增加的情况下,产品产量与质量并未明显提升,造成了能源浪费;在实施例3~6的风温和压力下,获得的产品质量达到了特级或一级产品指标要求。
最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将石灰石粉末送至多级悬浮预热窑中预热至800~900℃;
(2)将预热后的物料送至分解炉,在900~1100℃下煅烧25~35s;
(3)将煅烧后的物料送至回转窑中,在1100~1300℃下煅烧25~35min,冷却,得氧化钙。
2.如权利要求1所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法,其特征在于,所述多级悬浮预热窑包括依次串接在向上输送热烟气的热风道上的六级热烟气旋风筒,第一级热烟气旋风筒为热风道上的最末级热烟气旋风筒,第五级热烟气旋风筒的落料出口与分解炉的进料口相连。
3.如权利要求2所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法,其特征在于,第一级热烟气旋风筒的风温小于第二级热烟气旋风筒的风温;
第二级热烟气旋风筒的风温为400~500℃,负压为4~5kPa;
第三级热烟气旋风筒的风温为500~600℃,负压为3.5~4.5kPa;
第四级热烟气旋风筒的风温为600~700℃,负压为2.5~3.5kPa;
第五级热烟气旋风筒的风温为800~900℃,负压为1.5~2.5kPa。
4.如权利要求1所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法,其特征在于,所述分解炉中的负压为0.9~1.5kPa。
5.如权利要求2所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法,其特征在于,所述热风道的末端设有排风机,第一级热烟气旋风筒的落料出口与第三级热烟气旋风筒的热烟气出口管道相接,第三级热烟气旋风筒的落料出口与第五级热烟气旋风筒的热烟气出口管道相接;第二级热烟气旋风筒的落料出口与第四级热烟气旋风筒的热烟气出口管道相接,第四级热烟气旋风筒的落料出口与第六级热烟气旋风筒的热烟气出口管道相接;分解炉的出口物料随上升气流与第六级热烟气旋风筒的进料管道相接,第六级热烟气旋风筒的落料出口与回转窑的烟室相接;粉体石灰石生料由第一级热烟气旋风筒与第二级热烟气旋风筒之间的热风道中投入。
6.如权利要求1所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法,其特征在于,所述石灰石粉末的粒径小于70目。
7.如权利要求2所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法,其特征在于,所述热烟气为分解炉和回转窑产生的烟气。
8.如权利要求1所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法,其特征在于,所述回转窑中煅烧采用的燃料为石油焦。
9.如权利要求1所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法,其特征在于,所述回转窑中的风压为12kPa,所述回转窑转速为3.5转/min。
10.如权利要求5所述粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法,其特征在于,第六级热烟气旋风筒的风温为950~1130℃,负压为1.0~2.0kPa。
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