CN112390548A - 一种高镁石灰石煅烧方法及其生产的石灰 - Google Patents

一种高镁石灰石煅烧方法及其生产的石灰 Download PDF

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Abstract

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高镁石灰石煅烧方法及其生产的石灰。本发明的高镁石灰石煅烧方法，包括：(1)将破碎筛分后的高镁石灰石进行预热；(2)对预热后的高镁石灰石进行喷水及风冷处理，使所述高镁石灰石的温度快速降到100℃以下；(3)将步骤(2)预处理后的高镁石灰石进行煅烧得到石灰。本发明的高镁石灰石煅烧方法，通过对预热后的高镁石灰石进行冷水喷淋+风冷“淬温”处理，可以稳定石灰石组织结构，强化石灰石强度，避免了在煅烧时产生粉末而恶化窑况的情形。

Description

一种高镁石灰石煅烧方法及其生产的石灰
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高镁石灰石煅烧方法及其生产的石灰。
背景技术
山西省、河北省一带有丰富的高镁石灰石资源，其MgO含量通常达到7％-14％，CaO含量为38％-46％。这部分资源多分布在低镁石灰石夹层之间，若得到利用，可以有效降低石灰生产成本。而石灰中的MgO对于后工序烧结、炼钢都是有利的成分，炼钢、烧结利用这种高镁石灰，可以减少白云石配比，有利于熔剂成本的降低。
而这种高镁石灰石煅烧性能与常规石灰石有所不同，按常规工艺煅烧，石灰石易爆裂产生粉末，恶化窑况，并易使回转窑结圈，影响回转窑的作业效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种高镁石灰石煅烧方法及其生产的石灰。
具体的，本发明的高镁石灰石煅烧方法，包括：
(1)将破碎筛分后的高镁石灰石进行低温预热处理；
(2)对预热后的高镁石灰石进行喷水及风冷处理，使所述高镁石灰石的温度快速降到100℃以下；
(3)将步骤(2)预处理后的高镁石灰石进行煅烧得到石灰。
上述的高镁石灰石煅烧方法，所述煅烧的煅烧温度根据高镁石灰石中MgO含量的不同而不同。
上述的高镁石灰石煅烧方法，所述MgO含量在7％以上并小于9.5％时，所述煅烧温度为1050℃±30℃；所述MgO含量在9.5％以上并在15％以下时，所述煅烧温度为1000℃±30℃。
上述的高镁石灰石煅烧方法，所述低温预热处理的预热温度为260℃-280℃。
上述的高镁石灰石煅烧方法，所述高镁石灰石的粒径为10-40mm。
上述的高镁石灰石煅烧方法，所述喷水的喷水量为190-200kg/t-石灰石。
上述的高镁石灰石煅烧方法，所述风冷处理时，风机转速为500-1000r/min。
上述的高镁石灰石煅烧方法，所述煅烧前还包括低温预热处理，温度为260-275℃。
另一方面，本发明还提供了一种石灰，其由上述的高镁石灰石煅烧方法制备而成。
所述石灰的转鼓粉率为16％-19％，水化活性为28.5％-31％。
本发明的技术方案具有如下的有益效果：
(1)本发明的高镁石灰石煅烧方法，通过对预热后的高镁石灰石进行冷水喷淋+风冷“淬温”处理，可以稳定石灰石组织结构，强化石灰石强度，避免了在煅烧时产生粉末而恶化窑况的情形；
(2)本发明的高镁石灰石煅烧方法，针对不同的MgO含量采取不同的煅烧温度控制，有利于降低煤粉消耗量及废气排放，还保证了煅烧石灰的活性度，减轻了回转窑结圈现象。
具体实施方式
为了充分了解本发明的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本发明作详细说明。本发明的工艺方法除下述内容外，其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明，否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。
针对高镁石灰石煅烧易爆裂，产生粉率，影响窑况和石灰质量，煤粉消耗较高的问题，本发明提供了一种高镁石灰石煅烧方法，包括：(1)将破碎筛分后的高镁石灰石进行低温预热处理；(2)对预热后的高镁石灰石进行喷水及风冷处理，使所述高镁石灰石的温度快速降到100℃以下；(3)将步骤(2)预处理后的高镁石灰石进行煅烧得到石灰。
本发明的高镁石灰石煅烧方法，通过对预热后的高镁石灰石进行“淬温”预处理，使其组织结构稳定。
在一些优选的实施方式中，本发明的高镁石灰石煅烧方法，包括以下步骤：
(1)将破碎筛分后的高镁石灰石进行低温预热处理。
优选的，所述高镁石灰石经破碎筛分后，粒径为10-40mm。
进一步优选的，所述预热的预热温度为260℃-280℃，通过将高镁石灰石提前进行预热，使石灰石中的闭气孔和闭裂纹中的液岩气受热膨胀所产生的压力能够缓慢释放，以防止石灰石在加热过程中爆裂。当高镁石灰石的预热温度低于260℃时，不能使闭气孔和闭裂纹打开，不能有效形成应力释放的通道，后续进入预热窑会产生爆裂现象，恶化窑况；当高镁石灰石的预热温度高于280℃时，一是浪费能源，二是温度过高，会引起爆裂。
(2)对预热后的高镁石灰石进行喷水及风冷处理，使所述高镁石灰石的温度快速降到100℃以下。
其中，所述喷水为喷冷水，冷水水温为10-30℃。优选的，所述喷水的喷水量为190-200kg/t-石灰石，当喷水量小于190kg/t-石灰时，则起不到冷淬作用；当喷水量大于200kg/t-石灰时，则易使石灰石过湿，进入预热窑会影响透气性，增加能耗。当喷水量为190-200kg/t-石灰石时，效果较佳。
其中，所述风冷处理采用风机进行，在一个可选的实施方式中，所述风机为罗茨风机，风机的转速为500-1000r/min，优选为700r/mm。
本发明通过对预热处理后的高镁石灰石进行喷冷水+风冷处理，使石灰石温度快速降到100℃以下，可以有效强化高镁石灰石的组织结构，避免高镁石灰石煅烧爆裂产生粉末，使回转窑内不易结圈，提高了回转窑的作业效率。
(3)将步骤(2)预处理后的高镁石灰石进行煅烧得到石灰。
为了使高镁石灰石中碳酸钙和碳酸镁尽可能分解，并保证有较高的活性。本发明中高镁石灰石的煅烧温度根据MgO含量的不同而不同。优选的，MgO含量为7％-9.5％时，所述煅烧温度为1050℃±30℃；MgO含量为9.5％-15％时，所述煅烧温度为1000℃±30℃。
其中，在煅烧MgO含量为7％-9.5％的高镁石灰石过程中，当煅烧温度小于1020℃时，则CaCO3得不到分解，将会产生生烧；当煅烧温度大于1080℃时，则易使MgCO3和CaCO3过烧，使得CaO和MgO的活性减弱。这均对后工序使用不利。在煅烧MgO含量为9.5％-15％的高镁石灰石过程中，当煅烧温度小于970℃时，则同样会使CaCO3得不到分解，产生生烧；当煅烧温度大于1030℃时，则易使分解得到的CaO和MgO活性降低，不利于炼钢脱硫和烧结制粒成球。
其中，所述煅烧前还包括低温预热处理，低温预热处理的温度为260-275℃。
优选的，将步骤(2)预处理后的高镁石灰石送入预热器-回转窑中进行低温预热和煅烧。
按照本发明的方法对预处理后的高镁石灰石进行预热和煅烧，煅烧后得到的石灰活性好、强度高，能够满足后续生产的需要。
根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种石灰，其由上述的高镁石灰石煅烧方法制备而成。
经检测，按照本发明的高镁石灰石煅烧方法得到的石灰，转鼓粉率为16％-19％，石灰石爆裂率在15％以下，石灰水化活性为28.5％-31％，煅烧过程中煤粉消耗在193kg/t以下。
实施例
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件。下列实施例中使用的原料均为常规市购获得。
实施例1
(1)石灰石MgO含量为7.46％，CaO含量为44.26％。
(2)石灰石破碎后，经过筛分，将10-40mm的石灰石送入预热罐，经过265℃预热处理后，从出料口出来后进行喷水+风冷处理，喷水量为190kg/t-石灰石，风机转速为700r/min，使石灰石温度快速降低到100℃以下。
(3)将上述物料再带入预热器经260-280℃预热后，送入回转窑进行煅烧：煅烧温度按1050℃控制，喷煤量按195kg/t控制。煅烧完毕进入冷却器进行冷却，输出成品石灰。
经检测，石灰石爆裂率为14.5％，石灰转鼓粉率为18.4％，石灰水化活性为29.85％，煤粉消耗量为192kg/t。
实施例2
(1)石灰石MgO含量为9.13％，CaO含量为43.86％
(2)石灰石破碎后，经过筛分，将10-40mm的石灰石送入预热罐，经过270℃预热处理后，从出料口出来后进行喷冷水+风冷处理，喷水量为195kg/t-石灰石，风机转速为700r/min，使石灰石温度快速降低到100℃以下。
(3)将上述物料再带入预热器经260-280℃预热后，送入回转窑进行煅烧：煅烧温度按1030℃控制，喷煤量按190kg/t控制。煅烧完毕进入冷却器进行冷却，输出成品石灰。
经检测，石灰石爆裂率为15.0％，石灰转鼓粉率为17.8％，石灰水化活性为29.33％，煤粉消耗量为191kg/t。
实施例3
(1)石灰石MgO含量为10.81％，CaO含量为41.99％
(2)石灰石破碎后，经过筛分，将10-40mm的石灰石送入预热罐，经过275℃预热处理后，从出料口出来后进行喷冷水+风冷处理，喷水量为198kg/t-石灰石，风机转速为700r/min，使石灰石温度快速降低到100℃以下。
(3)将上述物料再带入预热器经260-280℃预热后，送入回转窑进行煅烧：煅烧温度按1000℃控制，喷煤量按185kg/t控制。煅烧完毕进入冷却器进行冷却，输出成品石灰。
经检测，石灰石爆裂率为14.88％，石灰转鼓粉率为16.91％，石灰水化活性为30.68％，煤粉消耗量为187kg/t。
实施例4
(1)石灰石MgO含量为14.01％，CaO含量为38.69％
(2)石灰石破碎后，经过筛分，将10-40mm的石灰石送入预热罐，经过270℃预热处理后，从出料口出来后进行喷冷水+风冷处理，喷水量为193kg/t-石灰石，风机转速为700r/min，使石灰石温度快速降低到100℃以下。
(3)将上述物料再带入预热器经260-280℃预热后，送入回转窑进行煅烧：煅烧温度按980℃控制，喷煤量按182kg/t控制。煅烧完毕进入冷却器进行冷却，输出成品石灰。
经检测，石灰石爆裂率为14.97％，石灰转鼓粉率为16.55％，石灰水化活性为29.93％，煤粉消耗量为184kg/t。
实施例5
(1)石灰石MgO含量为7.0％，CaO含量为44.68％。
(2)石灰石破碎后，经过筛分，将10-40mm的石灰石送入预热罐，经过270℃预热处理后，从出料口出来后进行喷水+风冷处理，喷水量为192kg/t-石灰石，风机转速为700r/min，使石灰石温度快速降低到100℃以下。
(3)将上述物料再带入预热器经260-275℃预热后，送入回转窑进行煅烧：煅烧温度按1080℃控制，喷煤量按196kg/t控制。煅烧完毕进入冷却器进行冷却，输出成品石灰。
经检测，石灰石爆裂率为14.3％，石灰转鼓粉率为15.96％，石灰水化活性为28.57％，煤粉消耗量为192.8kg/t。
实施例6
(1)石灰石MgO含量为15.0％，CaO含量为37.36％
(2)石灰石破碎后，经过筛分，将10-40mm的石灰石送入预热罐，经过275℃预热处理后，从出料口出来后进行喷冷水+风冷处理，喷水量为195kg/t-石灰石，风机转速为700r/min，使石灰石温度快速降低到100℃以下。
(3)将上述物料再带入预热器经260-280℃预热后，送入回转窑进行煅烧：煅烧温度按970℃控制，喷煤量按181.5kg/t控制。煅烧完毕进入冷却器进行冷却，输出成品石灰。
经检测，石灰石爆裂率为13.89％，石灰转鼓粉率为17.28％，石灰水化活性为28.55％，煤粉消耗量为181.3kg/t。
对比例1
(1)石灰石MgO含量为7.05％，CaO含量为42.56％
(2)石灰石破碎后，经过筛分，将10-40mm的石灰石送入预热罐在265℃的热风中进行预热处理15小时后，再带入预热器经850-900℃预热后，送入回转窑在1100℃进行煅烧，煅烧完毕进入冷却器进行冷却，输出成品石灰。
经检测，石灰石爆裂率为18％，石灰转鼓粉率为21.6％，石灰水化活性为26.91％，煤粉消耗为224kg/t。
对比例2
(1)石灰石MgO含量为12.14％，CaO含量为40.78％
(2)石灰石破碎后，经过筛分，将10-40mm的石灰石经过265℃低温预热处理，再带入预热器经850-900℃预热后，送入回转窑在1100℃进行煅烧，煅烧完毕进入冷却器进行冷却，输出成品石灰。
经检测，石灰石爆裂率为25.3％，石灰转鼓粉率为27.9％，石灰水化活性为25.76％，煤粉消耗为246kg/t。
对比例3
(1)石灰石MgO含量为9.5％，CaO含量为42.53％
(2)石灰石破碎后，经过筛分，将10-40mm的石灰石送入预热罐在265℃的热风中进行预热处理15小时后，再带入预热器经850-900℃预热后，送入回转窑在1015℃进行煅烧，煅烧完毕进入冷却器进行冷却，输出成品石灰。
经检测，石灰石爆裂率为18.52％，石灰转鼓粉率为23.46％，石灰水化活性为26.88％，煤粉消耗为205kg/t。
对比例4
(1)石灰石MgO含量为8.2％，CaO含量为43.62％
(2)石灰石破碎后，经过筛分，将10-40mm的石灰石送入预热罐在275℃的热风中进行预热处理15小时后，再带入预热器经850-900℃预热后，送入回转窑在1100℃进行煅烧，煅烧完毕进入冷却器进行冷却，输出成品石灰。
经检测，石灰石爆裂率为16.23％，石灰转鼓粉率为20.16％，石灰水化活性为26.55％，煤粉消耗为216kg/t。
对比例5
(1)石灰石MgO含量为10.2％，CaO含量为41.83％
(2)石灰石破碎后，经过筛分，将10-40mm的石灰石经过260℃低温预热处理，再带入预热器经850-900℃预热后，送入回转窑在950℃进行煅烧，煅烧完毕进入冷却器进行冷却，输出成品石灰。
经检测，石灰石爆裂率为23.3％，石灰转鼓粉率为24.21％，石灰水化活性为24.87％，煤粉消耗为206kg/t。
对比例6
(1)石灰石MgO含量为13.82％，CaO含量为38.05％
(2)石灰石破碎后，经过筛分，将10-40mm的石灰石经过265℃低温预热处理，再带入预热器经850-900℃预热后，送入回转窑在1050℃进行煅烧，煅烧完毕进入冷却器进行冷却，输出成品石灰。
经检测，石灰石爆裂率为22.4％，石灰转鼓粉率为23.17％，石灰水化活性为23.66％，煤粉消耗为228kg/t。
本发明在上文中已以优选实施例公开，但是本领域的技术人员应理解的是，这些实施例仅用于描绘本发明，而不应理解为限制本发明的范围。应注意的是，凡是与这些实施例等效的变化与置换，均应视为涵盖于本发明的权利要求范围内。因此，本发明的保护范围应当以权利要求书中所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种高镁石灰石煅烧方法，其特征在于，包括：
(1)将破碎筛分后的高镁石灰石进行低温预热处理；
(2)对预热后的高镁石灰石进行喷水及风冷处理，使所述高镁石灰石的温度快速降到100℃以下；
(3)将步骤(2)预处理后的高镁石灰石进行煅烧得到石灰。
2.根据权利要求1所述的高镁石灰石煅烧方法，其特征在于，所述煅烧的煅烧温度根据高镁石灰石中MgO含量的不同而不同。
3.根据权利要求2所述的高镁石灰石煅烧方法，其特征在于，所述MgO含量在7％以上并小于9.5％时，所述煅烧温度为1050℃±30℃；所述MgO含量在9.5％以上并在15％以下时，所述煅烧温度为1000℃±30℃。
4.根据权利要求1所述的高镁石灰石煅烧方法，其特征在于，所述低温预热处理的预热温度为260℃-280℃。
5.根据权利要求1所述的高镁石灰石煅烧方法，其特征在于，所述高镁石灰石的粒径为10-40mm。
6.根据权利要求1所述的高镁石灰石煅烧方法，其特征在于，所述喷水的喷水量为190-200kg/t-石灰石。
7.根据权利要求1所述的高镁石灰石煅烧方法，其特征在于，所述风冷处理时，风机转速为500-1000r/min。
8.根据权利要求1所述的高镁石灰石煅烧方法，其特征在于，所述煅烧前还包括低温预热处理，温度为260-275℃。
9.一种石灰，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的高镁石灰石煅烧方法制备而成。
10.根据权利要求9所述的石灰，其特征在于，所述石灰的转鼓粉率为16％-19％，水化活性为28.5％-31％。
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