CN114716161A - 一种烧结石灰快速消化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冶金技术领域，特别是涉及一种烧结石灰快速消化的方法，该方法包括如下步骤：将氯化铵溶液和石灰加入消化器，二者在消化器中快速进行反应，消化器内温度升高，会有部分氨气释放出来，通过消化器的集尘装置将这部分灰尘和氨气收集后，并返回氯化铵溶液再次形成氨水；消化后熟石灰铺在配料皮带上，并翻料装置将消化后的熟石灰埋于配料层之下，以保持料温；当混合物料经过两次混合制粒后，熟石灰充分与物料混匀，并与矿石料和燃料进入烧结机进行烧结、然后整粒，直至生产出符合标准的成品。极大的促进了石灰的消化速度和消化率，改善了熟石灰的粒度和混合料中的均匀性，提高了混合料温度，改善了烧结性能。

Description

一种烧结石灰快速消化的方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，特别是涉及一种烧结石灰快速消化的方法。
背景技术
石灰是由石灰石高温煅烧分解掉二氧化碳后，主要成分为氧化钙CaO，氧化镁MgO，二氧化硅SiO2的物质，也叫生石灰。石灰达到一定质量标准并在钢铁生产中应用就叫冶金石灰。石灰对冶金行业有着非常重要的作用，在烧结生产工艺，炼钢生产工艺，都离不开冶金石灰的作用。在烧结生产过程中，石灰的消化速度是石灰的活性的重要指标，影响到烧结矿混合料温度，混合料的造球制粒性能，进而影响到烧结矿的烧成质量。生石灰与水发生反应生成熟石灰的过程，称为石灰的熟化，又称消解或消化。
目前提高烧结石灰消化速度的方法，主要是提高反应面积，提高反应温度，和提高搅拌和增加反应时间来实现。
专利CN201811597022.5公开了一种生石灰的消化方法，它将传统的螺旋推进器改成了平桨式搅拌杆，借助生石灰的堆积在重力的作用下挤压推进生石灰通过三个消化仓，延长了消化时间，大幅提高了生石灰在消化仓中的消化度；它将消化仓中的温度通过气体循环系统和冷凝设备控制在100-120摄氏度之间，既保证了生石灰的快速消化，又避免了高温环境造成设备损坏损坏，还保证了消化中的生石灰以及氢氧化钙具有适度的粘性，便于造球球，烧结过程中透气性好，大幅提高了烧结矿的产量和质量；同时又解决了原料过黏造成的消化仓堵塞。
专利CN201410713945.8公开了一种烧结生石灰消化装置及方法，本发明通过在原有烧结生石灰消化装置的基础上设置生石灰分流器，实现了生石灰的分层分组消化，从而使生石灰的消化更完全，原料中CaO分布更均匀，烧结混合制粒效果更好，烧结料＞3mm粒级提高5％，混合料的料温从62℃提高到75℃。
然而以上专利技术主要是从石灰的提高反应面积、提高反应温度、以及提高搅拌和增加反应时间等物理方法来实现提升消化速度的，均未涉及化学反应的促进方法。
发明内容
本发明就是针对上述存在的缺陷而提供一种烧结石灰快速消化的方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种烧结石灰快速消化的方法，该方法包括如下步骤：
S1、将质量浓度3%-4%的氯化铵溶液和一定量的石灰加入消化器，消化器内石灰和氯化铵溶液的质量比例为2~4：1~3；
S2、在消化器中石灰和氯化铵溶液快速进行反应，消化器内温度升高，会有部分氨气释放出来，通过消化器的集尘装置将这部分灰尘和氨气收集后，并返回氯化铵溶液再次形成氨水；经过与氯化铵溶液的作用，消化器出口石灰的消化率达到95%以上；
S3、消化后熟石灰经消化器的螺旋布料器均匀铺在配料皮带的料层上，并经过三个犁形翻料装置将消化后的熟石灰埋于配料层之下，以保持料温；
S4、当混合物料进入一次混合制粒机后，经过旋转混合，消化后的熟石灰充分与物料混匀，然后进入二次混合制粒机，由二次混合制粒机出口出来的混合料温度大于85℃；
S5、混料制粒完成后与矿石料和燃料进入烧结机进行烧结、然后整粒，生产出成品。
进一步的，S5中烧结机料层厚度大于980mm。
进一步的，S5中烧结的燃料消耗45-45.5kg/t。
更进一步的，S5中烧结的转鼓强度79-80%。成矿率83-84%。
本发明的有益效果为：
本发明通过将现有技术常用的水改为3wt%-4wt%的氯化铵溶液进行石灰消化，极大的促进了石灰的消化速度和消化率，改善了熟石灰的粒度和混合料中的均匀性，提高了混合料温度，改善了烧结料层的过湿度和料层透气性，从而提高了料层厚度，提高了烧结机的利用系数。同时，降低了烧结的固体燃料消耗，另外由于生产过程中产生部分氯化钙，氯化钙对烧结矿具有提高烧结矿的成矿率和烧结矿转鼓强度的作用。
附图说明
图1为本发明方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明公开了一种烧结石灰快速消化的方法，该方法包括如下步骤：
S1、将质量浓度3%-4%的氯化铵溶液和一定量的石灰加入消化器，消化器内石灰和氯化铵溶液的质量比例为2~4：1~3；
S2、在消化器中石灰和氯化铵溶液快速进行反应时，温度会升高，会有部分氨气释放出来，该部分的反应原理如下：
CaO+H2O=Ca(OH）2；
Ca(OH）2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3·H2O；
2NH3·H2O+CaO=Ca(OH）2+2NH3↑；
通过消化器的集尘装置将这部分灰尘和氨气收集后，并返回氯化铵溶液再次形成氨水：
NH3↑+H2O=NH3·H2O；
将以上4步反应合并之后：
2CaO+3H2O+2NH4Cl=CaCl2+Ca(OH）2+2NH3·H2O；
可以看出：氯化铵起到促进石灰消化的作用，就是促进氧化钙生成氢氧化钙熟石灰的反应速度，同时生成氯化钙，也就促进了石灰的消化。石灰中的结合氧化钙（一般石灰石煅烧过程中由于过烧而产生的）和非活性氧化钙都不可以与水反应消化成氢氧化钙，但是经过与氯化铵溶液的作用，结合氧化钙和非活性氧化钙都可以经行消化成熟石灰，消化器出口石灰的消化率达到95%以上；
S3、消化后熟石灰经消化器的螺旋布料器均匀铺在配料皮带的料层上，并经过三个犁形翻料装置将消化后的熟石灰埋于配料层之下，以保持料温；
S4、当混合物料进入一次混合制粒机后，经过旋转混合，消化后的熟石灰充分与物料混匀，然后进入二次混合制粒机，由二次混合制粒机出口出来的混合料温度大于85℃；由于消化效果的提升，烧结混合料温得到提升，混合料的粒度也得到提升，减少了过湿层对透气性的影响，从而可以提高烧结料层厚度30-50mm，极大的提高了生产效率。
S5、混料制粒完成后与矿石料和燃料进入烧结机进行烧结、然后整粒，直至生产出符合标准的成品。由于生石灰消化充分，在混合制粒过程中与其他物料混合均匀，使烧结过程中混合料的熔化温度降低，熔化区间变窄，节省燃料0.5-1kg/t矿。由于消化效果充分，在消化过程中有部分CaCl2产生，对烧结矿的转鼓强度有1-2%的提升，成矿率有1-2%提升。
根据上述步骤，通过三个实施例和一个对比例对本发明进行进一步介绍：
表1 实施例1-3及对比例的实验数据及实验结果：
对比例 实施例1 实施例2 实施例3
氯化铵溶液浓度wt% 0 3 3.5 4
石灰和氯化铵溶液比例 1：0 4：3 8：5 2：1
石灰消化率% 80 95 96 97
混合料温℃ 75 85 86 88
烧结机料层厚度mm 950 980 990 1000
燃料消耗kg/t 46 45.5 45 45.25
转鼓强度% 78 79 79.5 80
成矿率% 82 83 84 83.5
由表1可以看出：对比例没有使用氯化铵溶液对石灰进行消化，消化速度较慢，同样时间内的石灰消化率较低，仅为80%，混合料温为75℃，烧结机料层厚度为950mm，燃料消耗为46kg/t，烧结矿转鼓强度78%，成矿率82%。
实施例1使用了3wt%氯化铵溶液对石灰进行消化，石灰和氯化铵溶液的质量比例为4：3，在消化器中经过相同的消化时间，石灰消化率达到95%，和对比例相比提高了15%；混合料温达到85℃，与对比例相比提高15℃；料层厚度980mm，比对比例提高30mm；烧结的燃料消耗45.5kg/t，比对比例节约0.5kg/t；转鼓强度79%，比对比例提高1%；成矿率83%，比对比例提高1%。
实施例2使用了3.5%氯化铵溶液对石灰进行消化，石灰和溶液的比例为8：5在消化器中经过相同的消化时间，石灰下消化率达到96%，和对比例相比提高了16%；混合料温达到86℃，与对比例相比提高16℃；料层厚度990mm，比对比例提高40mm；烧结的燃料消耗45kg/t，比对比例节约1kg/t；转鼓强度79.5%，比对比例提高1.5%；成矿率84%，比对比例提高2%。
实施例3使用了4%氯化铵溶液对石灰进行消化，石灰和溶液的比例为2：1，在消化器中经过相同的消化时间，石灰消化率达到97%，和对比例相比提高了17%；混合料温达到87℃，与对比例相比提高17℃；料层厚度1000mm，比对比例提高50mm；烧结的燃料消耗45.25kg/t，比对比例节约0.75kg/t；转鼓强度80%，比对比例提高2%；成矿率83.5%，比对比例提高1.5%。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种烧结石灰快速消化的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1、将质量浓度3%-4%的氯化铵溶液和一定量的石灰加入消化器，消化器内石灰和氯化铵溶液的质量比例为2~4：1~3；
S2、在消化器中石灰和氯化铵溶液进行反应，消化器内温度升高，会有部分氨气释放出来，通过消化器的集尘装置将这部分氨气收集后，并返回氯化铵溶液再次形成氨水；经过与氯化铵溶液的作用，消化器出口石灰的消化率达到95%以上；
S3、消化后熟石灰经消化器的螺旋布料器均匀铺在配料皮带的料层上，并经过三个犁形翻料装置将消化后的熟石灰埋于配料层之下，以保持料温；
S4、当混合物料进入一次混合制粒机后，经过旋转混合，消化后的熟石灰充分与物料混匀，然后进入二次混合制粒机，由二次混合制粒机出口出来的混合料温度大于85℃；
S5、混料制粒完成后与矿石料和燃料进入烧结机进行烧结、然后整粒，生产出成品。
2.如权利要求1所述的烧结石灰快速消化的方法，其特征在于，S5中烧结机料层厚度大于980mm。
3.如权利要求1所述的烧结石灰快速消化的方法，其特征在于，S5中烧结的燃料消耗45-45.5kg/t。
4.如权利要求1所述的烧结石灰快速消化的方法，其特征在于，S5中烧结的转鼓强度79-80%；成矿率83-84%。
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