石灰回轉窯操作手冊(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 殘留。CO2在石灰中的含量高低，主要是通過煅燒來控制。它對石灰的質量和煉鋼的效果，都具有很大的影響。 a、生心小或無生心：石灰顆粒表面易燒結而產生過燒，活性的特點會被破壞。 b、 生心過大：無疑對石灰的有效分解產生影響，造成石灰特點形成不夠，降低活性度。 c、煉鋼過程中，如果殘留 CO2過高，會影響廢鋼的用量 ，增加熱耗，降低石灰利用率，同時也難以控制泡沫渣和噴濺。因此，在嚴格控制石灰煅燒程度的同時，也應該注意對煅燒后的石灰產品做好貯存運輸過程的防水化工作，降低粉化率。 d、 CO2含量換算： 石灰石被加熱分解的反應是排除 CO2的反應，根據 CaCO3分解方程式的結果表明。當 CaCO3 = 100， CaO = 56，CO2 = 44 時。 100247。 44 = 當生產 kg 單位的 CaO 需要 CaCO3為 kg 時， 247。 = m3 247。 = Nm3 / kg 11 由此可以得知：當生產 kg 單位的 CaO 需要 CaCO3為 kg 時，所產生的 CO2量為 （ 標準立方米 ）Nm3。 第二章 煅燒活性石灰的原料 一、原料選擇要求 利用回轉窯煅燒活性石灰的首要條件，是對原料的選擇和使用。而根據選用的原料 —— 石灰石的特性來確定煅燒設備和煅燒方式，是獲得合格產品的重要保證。 用于生產活性石灰的原料，主要是碳酸鹽類巖石，元素成份以 CaCO3為主，也就是我們通常所說的石灰石。 石灰石的種類很多，一般常見的有：粒狀結晶石灰石、致密石灰石、多 孔石灰石、土狀石灰石、泥灰質石灰石、白堊、白云石、貝殼 —— 石灰質河卵石等。 由于在活性石灰的主要化學成分中，對 CaO（氧化鈣）的含量有較高的要求，一般應達到 90 %以上。同時，對 S（硫） 、 P（磷）等雜質的含量又有愈低愈好的要求。因此，對生產活性石灰的原料 —— 石灰石的質量是有明確要求的。 在對石灰原料的選用或使用上，在眾多品位的石灰石（ CaCO3 碳酸鈣）中，常以 CaO（氧化鈣）含量大于 54 ％， SiO2 （二氧化硅）、 S (硫 )、 P (磷 )、 MgO (氧化鎂 )， Fe2O3 (三氧化二鐵 )、 Al2O3 (三 氧化二鋁 ) 等雜質含量低值的石灰石作為煅燒活性石灰的原料。因為它是實現活性石灰產品所應具有的理化性質的首要保證，這一點是非常重要的。為了滿足石灰產品的性質需要，長期以來，對生產冶金石灰或活性石灰主要原料的選擇，多以致密石灰石為主，即普通石灰石。因為，致密石灰石的最大特點是表現在它所具有的致密細粒的結晶結構和質地硬度較小的特點，是煅燒活性石灰較為理想的原材料。 石灰石的粒度 對石灰石的粒度要求，從煅燒的角度看，對 CaCO3（碳酸鈣）加熱的目的，是除去顆粒中所含的 CO2（二氧化碳）。 由于 CO2的分離是從石灰 石的表面向其內部緩慢地進行的，這時，如果石灰石的顆粒過大，則傳熱分解過程便會很慢， CO2的分離就會需要過高的溫度來產生較高的分離壓力。同時，也會延長 CO2的分離時間。 由于天然生成的石灰石層內具有多孔性和傳熱性能差等特點的存在，當溫度達到 1250～ 1350℃時，石灰石的表面會產生過燒，收縮并產生裂紋，使 CO2 不能充分地分離。同時，高溫亦能夠使雜質渣化率增大。因此，對石灰石的粒度選擇，對石灰煅燒的影響是非常大的。 從煅燒設備的角度看，根據選用的石灰石粒度，確定回轉窯的煅燒系統結構，特別是豎式預熱器。其基本內容 包括：物料堆積狀態、移動速度、冷熱膨脹效果等對透氣程度、傳熱、受熱效率、分解率、產能及石 12 灰最終煅燒結果的影響。 從產品使用的角度看，將石灰用于轉爐煉鋼的造渣劑時，鋼的冶煉是在一定的溫度范圍內有時間上的要求的。這也就決定了石灰在與鋼水進行反應并完成造渣時，也應具有時間上的要求。 總之，對石灰石粒度要求的首要條件是：應以滿足用戶對石灰產品粒度的需要為原則，結合考慮石灰石開采過程的成型率和可利用率，并能保持可長期的使用性為基礎而進行的。 石灰石的雜質 用于煅燒 活性石灰的原料是石灰石 CaCO3（碳酸鈣）。它是一種 天然礦物質，純 CaCO3的熔點為 1339℃。它是以 CaO（氧化鈣）為主要成分和其它物質組成的，純 CaO 的熔點為 2550℃。但是，石灰石并非是純凈的物質，在它們的內部組織中，會含有各種各樣的雜質成份。 石灰石中最常見的雜質有： （ 二氧化硅 ） SiO （ 三氧化二鋁 ） Al2O （ 氧化鐵） Fe2O （ 碳酸鎂 ） MgCO （ 硫 ）S、 （ 磷 ） P 和 （ 氧化鈉 ） Na2O、 （ 氧化鉀 ） K2O。 石灰在用于煉鋼時，對雜質成分要求注重的是 S、 P 雜質的低值含量。而在制堿工業中，對石灰的雜質要求則在于 Mn（錳）、 Cr（鉻）、 Ba（鋇） 、 As（砷）等和其他重金屬指標。 任何一個種類的石灰石中都會含有不同種類和不同程度的雜質。這些雜質的來源按其分類有： a、 石灰石本身存在的。 b、 物質形態粘附在石灰石表面的。 在石灰石中，對煅燒過程能夠造成影響的有害雜質主要是： SiO Al2O Fe2O Na2O、 K2O 等。它們在較低的溫度（ 900℃左右）時，就能與 CaO 發生反應，造成 CaO 顆粒間的融合。使顆粒收縮，晶粒粗大，渣化率增大。它們是造成石灰在煅燒過程中，產生結圈結瘤的重要因素之一。 石灰石的檢驗 石灰石質量的好壞，在很大程度上影響著活性石灰的最 終燒成質量。因此，對選用的石灰石質量進行檢驗和分析是非常重要的。 其中，主要的檢驗方法是：化學分析試驗法，即全分析法。 全分析法的主要檢驗內容包括： CaO、 Mgo、灼堿、 S、 P、 SiO Al2O Fe2O3和 Na2O、 K2O 等指標的含量。 另外，對石灰石進行質量檢驗的其他方式還有，磨損試驗、結晶組織觀察試驗、煅燒試驗等。與此同時，對石灰石粒度的比例選擇，礦物結構，硬度，耐磨度等物理性能也是原料選擇的重要因素。 從石灰石的外觀上看，石灰石的顏色也比較多。常見的有：灰色、灰黑色、灰白色、諸紅色等。而在一般的 認識當中，理化性能優良的石灰石，其外觀顏色通常被視為以灰黑色為主。但是，在本質上，石灰石中鈣含量的高低，與其外觀的顏色是沒有根本聯系的。 原料開采后或入窯煅燒前，通常要經過水洗處理，目的是為了保證原料表面的清潔，減少雜質的存在。包裹在石灰石表面的泥土中，常存在著 SiO鉀、鈉的氧化物和其他多種雜質。 SiO2無論是對煅燒過程的石 13 灰質量還是對穩定操作，都是有害的。包裹在石灰石雜質中鉀、鈉的氧化物雖然含量很小（ 1%），但是，它們的氧化物或在生成為其它化合物時的熔點都特別低。是形成窯內結圈的原因之一。石灰石中所 含的水分，對石灰的最終煅燒結果影響不大。控制水分的目的是為了穩定熱效率。特別是在預熱器內，防止因水分過多時產生相互粘結而引起蓬料。 而對原料水洗后的篩分目的，是為了獲得所需的原料粒度。這些，都是為了煅燒出合格的活性石灰和利于煅燒操作的需要。 二、理化指標 根據活性石灰產品和煅燒的需要，對原料的選擇有基本性質的要求。其物理性質、化學成份按類別區分有如下要求： 1． 化學成份 表五 指標 級別 化 學 成 份 % CaO SiO2 MgO Al2O3 Fe2O3 S P 灼堿 一級 ≥ 54 ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 痕跡 ≥ 43 二級 ≥ ≤ ≤ ≤ 痕跡 ≥ 普通 ≥ 53 ≤ ≤ ≤ ≥ 42 2．物理性質 1） 粒度： 要求值： 20 — 50mm，其中：≤ 20mm 和 ≥ 50mm 均 ≯ 10 ％ 實際值：≤ 20 mm : ％， ≥ 50 mm : ％， 20 — 50 mm = 84 ％ 2） 水份： 入窯前： ＜ 4 ％ 3） 雜質： ＜ 1 ％ 石灰石與石灰消耗比例： 根據 CaCO3分解式，其 Ca