SU1625839A1 - Способ обжига тонкомолотого известн ка - Google Patents

Description

(21)4658137/33

(22)01.03.89

(46) 07.02.91, Бюл. 5

(71)Днепропетровский металлургический институт

(72)О.Г.Федоров, В,Н.Бойко, А.В.Петровский, Н.М.Гришин, А.Н.Белоножко и Б.А.Задо  (53) 666.94(088.8)

(56)За вка Японии № 58-39786, кл. С 04 В 1/02, опублик. 1983.

(Ј4) СПОСОБ ОБЖИГА ТОНКОМОЛОТОГО ИЗВЕСТНЯКА

(57)Изобретение относитс  к термической обработке тонкоизмельченных материалов и может быть использовано

в металлургической промышленности дл  производства извести, примен емой в шихте окомковани  при производстве железорудных окатышей и1агломерата , а также дл  вдувани  ее в расплав при десульфурации чугуна и стали. Цель изобретени  - получение извести с высокой химической активностью за счет создани  в ней мелкокристаллической структуры. В за вленном способе обжига подогрев тонкомолотого известн ка осуществл ют при 400-950°С со скоростью 80-200 град/с, а охлаждение до 500 С проводит со скоростью 150-300 град/с. Врем  гидратации извести в воде 45-55 с. 1 табл., 1 ил.

I

СО

с

Изобретение относитс  к термической обработке тонкоизмельченных материалов и может быть использовано в металлургической промышленности дл  производства извести, примен емой в шихте окомковани  при производстве железорудных окатышей и агломерата, а также дл  вдувани  в расплав при десульфурации чугуна и стали.

Целью изобретени   вл етс  получение извести с высокой химической активностью за счет создани  в ней мелкокристаллической структуры.

Предлагаемый способ обеспечивает получение извести с мелкокристаллической структурой благодар  нагреву исходного материала (известн ка) до

температуры разложени . Подогрев мелкодисперсного известн ка до 400 С не вызывает в нем никаких структурных изменений и скорость подогрева до этой температуры не оказывает вли ни  на кристаллическую структуру известн ка . При температуре 400°С начинаетс  процесс разложени  карбоната магни  с протеканием структурных изменений в подогреваемом известн ке. С повышением температуры подогрева вплоть до температуры начала интенсивного разложени  -вестн ка (950°С) скорость химической реакции и, следовательно, скорость структурных изменений в материале возрастает. Верхний температурный предел соответ

ствует началу интенсивного протекани  процесса декарбонизации известн ка - началу процесса обжига, чем и обусловлен выбор значени  верхнего предела, соответствующий 950-°С.

Большое вли ние на величину кристаллов получаемой извести оказывает врем  подогрева или, иначе, врем  пребывани  материала в зоне высоких температур (400-950°С). Чем продолжительнее врем  пребывани , тем размер кристаллов извести больше. Дл  получени  мелкокристаллической структуры извести врем  подогрева иэвест- н ка необходимо сокращать. Это условие оговариваетс  скоростью подогрева известка, составл ющей 80- 200 град/с. Нижний предел скорости подогрева (80 град/с) выбран из условий получени  мелкокристаллической структуры извести. Подогрев известн ка с меньшей скоростью резко увеличивает величину кристаллов извести и снижает ее химическую актив ность (увеличиваетс  врем  гидратации извести и уменьшаетс  температура гидратации). Подогрев известн ка со скоростью, превышающей нижний предел, способствует получению мелко кристаллической структуры извести. Верхний предел скорости подогрева известн ка (200 град/с) ограничен экономичностью способа, поскольку подогрев известн ка с большей скоростью требует значительного увеличени  затрат теплоты (топлива).

Оговоренные услови  подогрева подвергаемого обжигу при 950-Н50 С известн ка  вл ютс  необходимыми, но недостаточными дл  получени  высокоактивной извести. Дл  получени  мелкокристаллической структуры извести процесс ее охлаждени  необходимо вести таким образом, чтобы не успева ли протекать процессы рекристаллизации (роста кристаллов) и рекарбонизации (соединение оксидов кальци  и магни  с углекислым газом). Предотвращение протекани  этих процессов достигаетс  быстрым охлаждением извести до температуры 500°С. Эта температура  вл етс  граничной, ниже этго значени  скорость охлаждени  практически не вли ет на активность получаемой извести. Быстрое охлаждение до более высокой температуры, так же как и медленное охлаждение до указанной температуры, снижает активность

Q 5 0 5 о

о 5 о

5

5

получаемой мелкодисперсной извести . из-за протекани  в ней процессов рекристаллизации и рекарбонизации. Нижний предел скорости-охлаждени  извести (150 град/с) выбран из условий получени  ее высокой активности . Охлаждение извести с меньшей скоростью резко увеличивает величину кристаллов извести. Верхний предел скорости охлаждени  извести (300 град/с), так же как и максимальна  скорость подогрева известн ка, ограничен экономическими соображени ми (при большей скорости охлаждени  |извести снижаетс  термический КПД установки).

На чертеже представлена схема, по сн юща  предлагаемый способ обжига тонкомолотого известн ка.

Способ осуществл ют следующим образом.

Исходный Тонкомолотый известн к загружают в подогреватель, состо щий из трех ступеней 1-3. Загрузку известн ка производ т в газоход между первой 1 и второй 2 ступен ми подогрева . Подогрев известн ка осуществл ют дымовыми газами во взвешенном состо нии по пр моточно-противоточнон схеме. Причем подогрев известн ка в интервале температур 400-950°С производ т со скоростью 80-200 град/с. Необходима  скорость подогрева известн ка в случае необходимости достигаетс  вводом дополнительного теплоносител  в тракты подогревател . Известн к последовательно проходит все ступени подогрева и поступает из третьей ступени 3 подогрева на обжиг в дехар- бонизаюр 4, Число ступеней подогрева может быть любым и выбираетс  в эави- . симости от необходимой глубины утилизации тепла дымовых газов.

В декар бониэаторе 4 осуществл ют обжиг мелкодисперсного известн ка в закрученном потоке при температуре дисперсного потока 950-1150°С, при этом топливо и смесь воздуха с материалом ввод т в декарбонизатор 4 тангенциально . Из декарбониэатора 4 мелкодисперсную известь в потоке дымовых газов направл ют в циклон-осади- тель 5, где происходит сепараци  извести . Из осадител  5 дымовые газы направл ют в подогреватель известн ка (в третью ступень 3 подогрева), а известь - в охладитель извести, соето щий из трех ступеней 6-8 охлаждени .

Известь последовательно проходит первую 6, вторую 7 и третью 8 ступени охлаждени , и ее охлаждают воздухом во взвешенном состо нии по пр моточ- но-противоточной схеме. При этом охлаждение извести до температуры 500аГ производ т со скоростью 150- 300 град/с. При необходимости дл  поддержани  требуемой скорости охлаждени  извести в тракты охллдигелч осуществл ют регулируемми подсос холодного воздуха„ Из третьей ступени

8охладител  известь пневмонасосом

9подают в промежуточный бункер и далее потребителю. Количество ступеней охлаждени  зависит от необходимой глубины утилизации физического тепла извести и конечной температуры извести. Воздух из перлон ступени 6 охлаждени  подают в ;и-клрб ннчнтор

4 дл  сжигани  топ.тин-. Лви-м;ние воздуха , дымовых газов и мелюдигперсно- го материала в охладителе, деклрбони- заторе 4, осаднтеле 5 и подогреватель осуществл етс  с гочошьм дымососа 10, усганонленного за первой ступенью 1 подогрева извести  ,. Сыор .сываемые дымососом 10 дычовпо гаш направл ют на очистку дл  улавливани  ликвидного материала.

Способ обжига тонкомолотого известн ка осуществл ют н i опытной установке , состо щей из декарбоннчато- ра - циклонного агрегат, с т.-нген- циальными вводами теплоносител  и материала, циклона-ос. mm лл , трехступенчатого ЦИКЛОН1КЧ о под. гревате- л  известчка, трехступенчатого циклонного охладител  извести и т го- дутьевых средств. Пблигу подвергают мелкодисперсный известн к с содержанием класса -74 мкм до 95%. Химический состав, %: СаО 52,93; Мр,0 1,34; Si02 l,73j п.п.п. 43,05; проч. 0,91.

Извест  в количестве 1,5-2,5 т/ч через весодоэатор пневмостранспортом ввод т в газоход между первой и второй ступен ми подогрева. Подогрев известн ка осуществл ют отход щими из осадител  дымовыми газами. Скорость подогрева известн ка регулируют количеством поступаклцих в подогреватель дымов газов и их температурой (в трактах подогревател  дополнительно устанавливают газовые горелки), при этом величину скорости подогрева из

5

0

вестника измен ют в пределах 70- 250 град/с. Обжиг подогретого известн ка осуществл ют в декарбонизаторе при температуре дисперсного потока 950-1150 С. В качестве топлива используют природный газ с теплотворной способностью 35360 кДж/м . Сепарацию извести осуществл ют в циклоне-осадите -. ле, откуда известь поступает в охладитель (в газоход первой и второй ступен ми охладител ). Скорость охлаждени  извести измен ют в пределах 100-350 град/с и регулируют количеством поступающего в охладитель воздуха (в трактах охладител  установлены патрубки цл  регулируемого подсоса холодного воздуха). При определении скоростей изменени  температур известн ка и нзнести производ т измерени  температур дисперсных потоков по трактам установки и расходов газовоздушных потоков (геометрические размеры зле ментов установки ос- 5 таютс  без изменений). Из охладител  известь поступает в бункер-накопитель , откуда ее направл ют на дозировку дл  ввода в шихту окомковани , при этом содержание активных оксидов кальци  и магни  в шихте составл ет 1,5%. Окатыши, получаемые при замене бентонита ичвестыо, имеют следующие прочностные показатели: прочность сырых нл сжатие 1,16-1,28 кг/ок, на сбрасывание 4,9-5,5 раз, прочность сухих 3,8-4,5 кг/ок, прочность обожженных 315-363 кг/ок (зти показатели на уступают показател м прочности окатышей с бентонитом и подтверждают высокие в жущие свойства получаемой металлургической извести при окомко- вании тонкоизмельченного железорудного сырь ).

Результаты обжига тонкомолотого известн ка с заданной степенью обжига в пределах 90% приведены в таблице .

Как видно из таблицы, наиболее высокие показатели химической активности извести получают при скорости подогрева известн ка 80-200 град/с и скорости охлаждени  извести 150- 300 град/с. Отклонение скорости подогрева известн ка и скорости охлаждени  извести от их оптимальных значений в меньшую сторону ведет к снижению показателей активности извести. Превышение скорости подогрева известн ка и скорости охлаждени  извести

0

5

0

5

0

5

71

их оптимальных значений ведёт к снижнию термического КПД установки.

Claims (1)

1. Предлагаемый способ обжига тонкомолотого известн ка обеспечивает получение извести с высокой химической активностью, характеризующейс  временем гидратации извести в воде в течение 45-55 с против 1 мин 40 с - 2 мин 20 с по известному способу. При этом термический КПД установки остаетс  наиболее высоким (54,1 против 41,6-50,5Я). Формула изобретени 

   Способ обжига тонкомолотого известн ка , включающий подогрев его

   8

   отход щими газами во взвешенном состо нии , обжиг в потоке высокотемпера- турног.о теплоносител  с последующей сепарацией извести и многоступенчатым охлаждением воздухом во взвешенном состо нии, отличающийс  тем, что, с целью получени  извести с высокой химической активностью за счет создани  в ней мелкокристаллической структуры, подогрев известн ка осуществл ют при температуре 400-950°С со скоростью 80-200 град/с, а охлаждение до тем- пературы 500°С провод т ео скоростью

   150-300 град/с.

   Редактор Н.Гунько

   Составитель А.Кулабухова

   Техред Л.Олийнык Корректор М.Самборска 

   Заказ 258

   Тираж 425

   ВНИИПН Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

   дымобые

   газы IU на очистку

   - топ/гибо

   .Подписное