一種氧化鈣生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氧化鈣生產(chǎn)工藝，屬于化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]氧化鈣是煉鋼過程中必要的輔料，它的質(zhì)量將直接影響所煉鋼材的多少和好壞，所以在冶金企業(yè)中，氧化鈣的質(zhì)量是非常重要的。我國是生產(chǎn)和利用氧化鈣最早的國家，秦長(zhǎng)城和許多考古發(fā)現(xiàn)已證實(shí)了這個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。我國雖然是能源大國，但由于工藝落后，尤其是舊窯型和土燒氧化鈣窯污染大、質(zhì)量差、能耗高、產(chǎn)量低，達(dá)不到煉鋼對(duì)白灰的質(zhì)量要求，與世界上機(jī)械化全自動(dòng)化煅燒相比，差距相當(dāng)大，目前我國白灰窯70%是無任何環(huán)保措施的土窯，受地方保護(hù)得以生存，但各地區(qū)嚴(yán)重的各類工業(yè)污染問題已引起國家的高度重視，因此淘汰土燒白灰窯，建造我們自己的具有節(jié)能、環(huán)保、高效的現(xiàn)代化白灰窯既是國家環(huán)保的要求也是目前我國現(xiàn)在數(shù)十萬家氧化鈣生產(chǎn)企業(yè)勢(shì)在必行的舉措。
[0003]氧化鈣廣泛用于農(nóng)藥、造紙、食品、石油化工、制革、廢水的凈化等方面，可應(yīng)用于制造電石、純堿、漂白粉，用作耐火材料、干燥劑以及土壤改良劑、鈣肥；用作分析試劑、制造熒光粉的助熔劑；用于制革、廢水凈化；用作建筑材料、冶金助熔劑；是制氫氧化鈣及各種鈣化合物的主要原料。傳統(tǒng)的氧化鈣生產(chǎn)方法，主要以石灰石為原料，煅燒工藝采用豎窯，將石灰石與固體燃料混在一起或分層裝入窯中燃燒。這種生產(chǎn)方法需要的設(shè)備體積大，還容易引入二次雜質(zhì)，降低產(chǎn)品的純度CN101244900A公開了一種以高純度大理石為原料，以氣體或固體燃料為熱源的氧化鈣生產(chǎn)方法，一定程度上減少了新雜質(zhì)的引入，基本達(dá)到了清潔生產(chǎn)，但是這種生產(chǎn)工藝不易控制，生產(chǎn)成本較高。
[0004]本發(fā)明旨在提供一種新的氧化鈣生產(chǎn)工藝，以碳酸鈣礦石為原料，加入特定的活化劑，可以大大減少煅燒時(shí)間，節(jié)能環(huán)保；此外得到的氧化鈣純度高，活性高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明針對(duì)【背景技術(shù)】存在的問題，提供一種新的氧化鈣生產(chǎn)工藝，以碳酸鈣礦石為原料，加入特定的活化劑，可以大大減少煅燒時(shí)間，節(jié)能環(huán)保；此外得到的氧化鈣純度高，活性高。
[0006]碳酸鈣(limestone)是沉積源形成的一種巖石，屬堿性巖石，主要成分是碳酸鈣、鈣鎂碳酸鹽或者碳酸鈣和碳酸鎂的混合物。根據(jù)不同的密度范圍，成型的碳酸鈣分為三個(gè)子類:
低密度碳酸鈣一一密度范圍1，760-2, 160千克/立方米。
[0007]中密度碳酸鈣——密度范圍2，160-2, 560千克/立方米。
[0008]高密度碳酸鈣一一密度大于2，560千克/立方米。
[0009]碳酸鈣具有良好的加工性、磨光性和很好的膠結(jié)性能，不溶于水，易溶于飽和硫酸，能和強(qiáng)酸發(fā)生反應(yīng)并形成相應(yīng)的鈣鹽，同時(shí)放出C02。
[0010]因?yàn)樘妓徕}(C aC03)是天然礦物，所以它含有一些不利于煅燒的雜質(zhì)，雜質(zhì)主要是Si02 AL203 Fe203 K20 P S等，它們主要來源于三個(gè)方面:
在碳酸鈣煅燒過程中，原料碳酸鈣粒度的影響是非常大的，由于C02的分離是碳酸鈣表面向內(nèi)部慢慢進(jìn)行的，所以大粒徑碳酸鈣比小粒徑的煅燒要困難，需用的時(shí)間也長(zhǎng)。通過科學(xué)試驗(yàn)分析，在一定溫度下煅燒時(shí)間與碳酸鈣厚度的平方成正比，80mm石塊與40mm的石塊相比，前者需要4倍于后者的煅燒時(shí)間。實(shí)踐證明豎爐選用40-80mm粒度的碳酸鈣，回轉(zhuǎn)窖選用10-30mm粒度的碳酸|丐效果最為理想。
[0011]碳酸鈣含鈣高的密度大，不好燒，但煅燒后的氧化鈣灰質(zhì)好，反之含鈣低的碳酸鈣密度小，好燒，但煅燒后的灰質(zhì)差。碳酸鈣含鈣量及其他物質(zhì)含量利用化學(xué)分析測(cè)試、磨損實(shí)驗(yàn)及煅燒實(shí)驗(yàn)等得到準(zhǔn)確結(jié)果后，經(jīng)慎重判斷選擇使用。優(yōu)質(zhì)碳酸鈣一般CaO含量在52%以上，MgO含量在3%以內(nèi)，Si02在1%以內(nèi)。
[0012]碳酸鈣煅燒燃料有很多種。其中有固體的，液體的，氣體的等等。
[0013]固體狀燃料主要是煤及其加工品。煤是重要的能源和化工原料，它的種類繁多。碳酸鈣煅燒用煤選用發(fā)熱量高含S低的為最佳。但使用煤作燃料成本高污染大。
[0014]液體燃料為石油及其加工品。大多通過噴霧裝置霧化，擴(kuò)散燃燒。但也因生產(chǎn)成本過高污染大一般不使用。
[0015]氣體燃料有很多種，如:煉焦制的煤氣，發(fā)生爐制的煤氣，天然氣，高爐煤氣，轉(zhuǎn)爐煤氣等。氣體燃料有利于提高熱效、節(jié)約能源。氣體燃料與燃煤相比可提高熱效2倍，較燃油提高I倍；而且氣體燃料有利于保護(hù)大氣環(huán)境減少NOX和S02排放量。所以建議選擇氣體作為煅燒碳酸鈣的燃料。
[0016]⑴氣燒氧化鈣窯節(jié)約能源，特別是用利用高爐剩余煤氣和焦?fàn)t剩余煤氣，以及其它各種工業(yè)爐剩余煤氣是最大的能源節(jié)約和利用。
[0017]⑵有利環(huán)境保護(hù)，由于氣燒窯沒有固體燃料經(jīng)燃燒后排放的大量有害氣體，而且原來向大氣排放的煤氣經(jīng)燃料后也減少了向大氣中排放污染，所以對(duì)環(huán)境保護(hù)非常有利。
[0018]⑶爐內(nèi)溫度均勻，煅燒氧化鈣質(zhì)量好。氣體燃料可在碳酸鈣的所有空隙中燃燒，無死角，用煤作燃料布料稍有不均就會(huì)出現(xiàn)溫度有高有低。由于氣燒火焰均勻且又是同時(shí)放熱，可做到快速燃燒和快速冷卻，故氧化鈣活性度好。
[0019]⑷便于檢測(cè)，好操作。因氣燒窯的溫度和煤氣、空氣流量、壓力均可由儀表檢測(cè)，司爐工可根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)掌握爐況和調(diào)節(jié)爐況，不像固體燃料不好控制，即使該爐子停了燃?xì)膺€在繼續(xù)燃燒，氣燒窯調(diào)節(jié)周期短，固體燃料窯調(diào)節(jié)周期長(zhǎng)。
[0020]氣體燃料其中最為理想的是高爐和焦?fàn)t煤氣，但焦?fàn)t煤氣熱值過高，且必須脫焦油，所以不容易控制使用。
[0021]白灰煅燒設(shè)備一白灰窯
老爐型白灰窯有好多種。如土窯、普通豎爐型、回轉(zhuǎn)窯等等。其中土窯和使用煤作為煅燒燃料的普通豎爐型灰窯屬淘汰設(shè)備。現(xiàn)在大多采用用煤氣做燃料的豎爐型窯和回轉(zhuǎn)窯。普通氣燒豎爐型氧化鈣窯按爐容積分為25、50、140、180、300M3的。越小越容易掌握。
[0022]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明旨在通過加入催化劑，并且對(duì)工藝整體的優(yōu)化來達(dá)到本發(fā)明的目的。
[0023]—種氧化鈣的生產(chǎn)方法，其步驟如下:
(I)準(zhǔn)備原料:選擇CaO含量在52-58%以上，MgO含量在3%以內(nèi)，Si02在1%以內(nèi)的碳酸鈣礦石，將礦石粉碎成粒度40-80_之間；
(2)構(gòu)建煅燒設(shè)備，選用氣燒豎爐白灰窯:
環(huán)形輪基礎(chǔ)壁外徑3.95米，壁厚400mm，上標(biāo)高4.5m，鋼窖殼外徑4.29m，上頂標(biāo)高最高點(diǎn)為26.55m，即金屬窯殼高22.05m，斜橋頂31.25m(標(biāo)高)，窯內(nèi)徑3m，料柱高20m，有效容積140m3;裝有檢測(cè)熱電偶6個(gè)，位置為5.6m 一個(gè)，10.8m兩個(gè)，14.8m兩個(gè)，23.5m 一個(gè)；燒咀16個(gè)，位置在標(biāo)高13.3m，燒嘴6個(gè)，位置在標(biāo)高10.8m ;助燃風(fēng)圍管16邊形，直徑325mm，與燒嘴相對(duì)中心，冷卻風(fēng)圍管300*250 ;防爆孔Φ 250，250放散地面操作；冷卻風(fēng)機(jī)，助燃風(fēng)機(jī) 6.3A, 30Kw.卷揚(yáng)機(jī) 3 噸 18-22Kw。
[0024](3)煅燒預(yù)熱:將礦石塊均勻噴灑芒硝的溶液，噴灑的芒硝溶液的質(zhì)量為礦石質(zhì)量的3-3.8%，然后送入氣燒豎爐白灰窯內(nèi)300°C _380°C預(yù)熱30_50min ；
所述芒硝溶液的濃度為2-3.2g/L ;
(4)煅燒:預(yù)熱后，煤氣熱值860*4190KJ/m3，流量7000m3/小時(shí)，煅燒1_1.5h ;
(5)成品回收。
[0025]本發(fā)明的有益之處在于:
本發(fā)明以碳酸鈣礦石為原料，加入特定的活化劑，可以大大減少煅燒時(shí)間，節(jié)能環(huán)保；此外得到的氧化鈣純度高，活性高。
【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施例1:
氧化鈣的生產(chǎn)工藝:
(1)準(zhǔn)備原料:選擇CaO含量在52%以上，MgO含量在3%以內(nèi)，Si02在1%以內(nèi)的碳酸鈣礦石，將礦石粉碎成粒度80mm之間；
(2)構(gòu)建煅燒設(shè)備，選用氣燒豎爐白灰窯:
環(huán)形輪基礎(chǔ)壁外徑3.95米，壁厚400mm，上標(biāo)高4.5m，鋼窖殼外徑4.29m，上頂標(biāo)高最高點(diǎn)為26.55m，即金屬窯殼高22.05m，斜橋頂31.25m(標(biāo)高)，窯內(nèi)徑3m，料柱高20m，有效容積140m3;裝有檢測(cè)熱電偶6個(gè)，位置為5.6m 一個(gè)，10.8m兩個(gè)，14.8m兩個(gè)，23.5m 一個(gè)；燒咀16個(gè)，位置在標(biāo)高13.3m，燒嘴6個(gè)，位置在標(biāo)高10.8m ;助燃風(fēng)圍管16邊形，直徑325mm，與燒嘴相對(duì)中心，冷卻風(fēng)圍管300*250 ;防爆孔Φ 250，250放散地面操作；冷卻風(fēng)機(jī)，助燃風(fēng)機(jī) 6.3A, 30Kw，卷揚(yáng)機(jī) 3 噸 18Kwo
[0027](3)煅燒預(yù)熱:將礦石塊均勻噴灑芒硝的溶液，噴灑的芒硝溶液的質(zhì)量為礦石質(zhì)量的3.8%，然后送入氣燒豎爐白灰窯內(nèi)300°C預(yù)熱50min ;
所述芒硝溶液的濃度為2g/L ;
(4)煅燒:預(yù)熱后，煤氣熱值860*4190KJ/m3，流量7000m3/小時(shí)，煅燒1.5h ;