CN108585552A - 一种回转窑中活性石灰的焙烧工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种回转窑中活性石灰的焙烧工艺，涉及建筑材料生产技术领域，本发明的焙烧工艺包括以下步骤：(1)原料预处理、(2)添加剂的制备、(3)石灰石粉末的制备、(4)初级煅烧、(5)二次煅烧、(6)出料。本发明的活性石灰的生产工艺从所用原料到工艺过程均不添加以及产生任何有害物质，通过在添加剂的添加，以及科学合理的生产工艺，制备出活性高的石灰，同时能在长时间能保持高的活性，其制备工艺简单，可操作性高，且绿色环保，具有较大的社会价值和经济效益。

Description

一种回转窑中活性石灰的焙烧工艺

【技术领域】

本发明涉及建筑材料生产技术领域，具体涉及一种回转窑中活性石灰的焙烧工艺。

【背景技术】

目前的近年来水泥市场产能过剩状况逐步加剧，水泥市场持续低迷，水泥价格大幅度下跌，部分水泥厂处于半停产状态。而活性石灰作为冶炼、化工、建筑、医疗卫生、火力电厂脱硫等行业的基础性材料，应用越来越广泛，需求量逐年增加，市场前景广阔。

我国目前活性石灰采用回转窑和竖窑两种生产方法，采用回转窑生产的石灰活性好，市场需求量大；鉴于上述的诸多原因，利用现有水泥熟料线的部分装备和设施，改进现有回转窑水泥线改成石灰线，需要在回转窑尾部增加上料计量装置、提升机、石灰预热器，同时对现有篦冷机进行改造，现提出一种回转窑中活性石灰的焙烧工艺。

【发明内容】

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种回转窑中活性石灰的焙烧工艺，本发明的活性石灰的生产工艺从所用原料到工艺过程均不添加以及产生任何有害物质，通过在添加剂的添加，以及科学合理的生产工艺，制备出活性高的石灰，同时能在长时间能保持高的活性，其制备工艺简单，可操作性高，且绿色环保，具有较大的社会价值和经济效益。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种回转窑中活性石灰的焙烧工艺，包括以下步骤：

(1)原料预处理：将石灰石原料水洗去杂、晾干，经锤破机破碎至呈直径8-10mm的碎石，锤破机破碎频率为380-420T/h；

(2)添加剂的制备：取改良剂、分散剂和氯酸盐，按照质量比为3-4:1-2:5-7的比例混合均匀；

(3)石灰石粉末的制备：将步骤(1)获得的碎石与步骤(3)所得添加剂混合，然后输入立磨机研磨、过筛制成粒径为5-7mm的煅烧原料；

(4)初级煅烧：由煤气发生器向窑外分解器提供煤气对煅烧原料进行初级煅烧并在窑外分解器内进行部分分解，其间温度设定在650-850℃；

(5)二次煅烧：经分解器分解的粉料输入到窑体内腔具有15-40mm厚度保温层的且窑体内腔壁耐火砖设有凸起的回转窑内进行熟化煅烧，其间温度设定在900-1200℃；

(6)出料：由回转窑出料口出料并冷却至180-220℃后得活性石灰成品，所述冷却介质采用冰盐水。

本发明中，进一步地，所述步骤(1)采用的石灰石原料为钙含量高于53％的高品质石灰。

本发明中，进一步地，所述步骤(4)中在进行初级煅烧前先做以下处理：将煅烧原料送入回转窑窑体，采用烟煤进行预烧，预烧温度为650-750℃，预烧时间为160-180min，回转窑的转速为2-3r/min，同时保证窑体内氧气充足。

本发明中，进一步地，所述步骤(3)中的分散剂由以下重量份的原料组成：有机聚羧酸盐分散剂28-42份、无机聚磷酸盐分散剂12-20份、滑石粉5-10份、流平剂3-8份和醋酸丁酯8-16份。

本发明中，进一步地，所述步骤(3)中的改良剂由以下重量份的原料组成：铬化合物35-55份、丙醇75-95份、硬脂酸3-8份、麸皮粉12-18份、载体75-95份、茶油7-11份和碱液5-6份。

本发明中，进一步地，所述载体为氧化钙或硅酸钙。

本发明中，进一步地，所述碱液为氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明的回转窑中活性石灰的焙烧工艺从所用原料到工艺过程均不添加以及产生任何有害物质，原料上采用含钙量高的石灰石作为原料，并将原料粒度大小粉碎至5-7mm之间，使得石灰石在在窑内分解快速，减少热量损耗，避免产生生烧，粒度过小，料间孔隙小，热量传递不均匀，局部产生过烧；通过生产对比，采用合适的粒度比，可有效缩短物料停留时间、减少料层损失、改善热传导条件、提高石灰的活性度。本发明首先是对原料石灰石进行粉末化处理，使得将要进入预热器的原料不再以块石的形状出现；在后续的初级煅烧、熟化煅烧阶段，由预热器、窑外分解器、回转窑构成的连续煅烧工序所产生的完全熟化结果是传统设备及生产工艺不可比拟的，从而使煅烧效果有优化性的提高，且能够有效降低了石灰中硫的含量，进一步降低了功耗，同时提高了石灰石的活性，得到了高效活性石灰。

2.本发明的活性石灰生产工艺中，在石灰粉里添加改良剂，改良剂由铬化合物、丙醇、硬脂酸、麸皮粉、载体、茶油和碱液组成，茶油属于天然植物油，环保性能好，且其具有极强的相溶性，可以促进各组份原料的相互融合；加入磨成粉后的麸皮，麸皮含有大量的木质素，因此具有很强的吸附性，可作为除味剂，添加本发明的改良剂是通过物理的方法，在石灰粉微粒的表面形成一薄膜，以降低石灰粉微粒的表面能，该薄膜以其疏水性和光滑性，解决了普通石灰粉遇水易潮解、流动性差的问题，使石灰粉具有了防水的性能和易于流动的特点，能在较长时间内保持高活性度，从而延长了活性石灰粉的使用时间，提高了活性石灰粉的使用效率，节省了资源。添加本发明后的活性石灰粉活性度高、抗水能力强,且流动性好。

3.本发明的活性石灰生产工艺中，在石灰粉里添加分散剂，以有机聚羧酸盐分散剂和无机聚磷酸盐分散剂作为主要原料，可以降低石灰石浆液的细度和黏度，提高浆液的均一性、稳定性和流动性，加入滑石粉可增加石灰的吸附性和稳定性，加入流平剂提高抗老化性；加入醋酸丁酯能提供良好的流阻，其作为有机溶剂可以将各组分原料更好的熔合在一起，使得各原料的性能及作用都能更好的发挥出来，本发明加入的分散剂有利于提高石灰石浆液的品质。

【具体实施方式】

下面的实施例可以帮助本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不可以以任何方式限制本发明。

实施例1

本实施例所提供的一种回转窑中活性石灰的焙烧工艺，包括以下步骤：

(1)原料预处理：将钙含量高于53％的高品质石灰石原料水洗去杂、晾干，经锤破机破碎至呈直径8mm的碎石，锤破机破碎频率为380T/h；

(2)添加剂的制备：取改良剂、分散剂和氯酸盐，按照质量比为3:1:5的比例混合均匀；

(3)石灰石粉末的制备：将步骤(1)获得的碎石与步骤(3)所得添加剂混合，然后输入立磨机研磨、过筛制成粒径为5mm的煅烧原料；其中，分散剂由以下重量份的原料组成：有机聚羧酸盐分散剂28份、无机聚磷酸盐分散剂12份、滑石粉5份、流平剂3份和醋酸丁酯8份；改良剂由以下重量份的原料组成：铬化合物35份、丙醇75份、硬脂酸3份、麸皮粉12份、载体75份、茶油7份和碱液5份；其中的载体为氧化钙或硅酸钙；碱液为氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液。

(4)初级煅烧：将煅烧原料送入回转窑窑体，采用烟煤进行预烧，预烧温度为650℃，预烧时间为160min，回转窑的转速为2r/min，同时保证窑体内氧气充足，接着由煤气发生器向窑外分解器提供煤气对煅烧原料进行初级煅烧并在窑外分解器内进行部分分解，其间温度设定在650℃；

(5)二次煅烧：经分解器分解的粉料输入到窑体内腔具有15mm厚度保温层的且窑体内腔壁耐火砖设有凸起的回转窑内进行熟化煅烧，其间温度设定在900℃；

(6)出料：由回转窑出料口出料并冷却至180℃后得活性石灰成品，所述冷却介质采用冰盐水。

实施例2

本实施例所提供的一种回转窑中活性石灰的焙烧工艺，包括以下步骤：

(1)原料预处理：将钙含量高于53％的高品质石灰石原料水洗去杂、晾干，经锤破机破碎至呈直径9mm的碎石，锤破机破碎频率为400T/h；

(2)添加剂的制备：取改良剂、分散剂和氯酸盐，按照质量比为3:2:6的比例混合均匀；

(3)石灰石粉末的制备：将步骤(1)获得的碎石与步骤(3)所得添加剂混合，然后输入立磨机研磨、过筛制成粒径为6mm的煅烧原料；其中，分散剂由以下重量份的原料组成：有机聚羧酸盐分散剂35份、无机聚磷酸盐分散剂16份、滑石粉7份、流平剂6份和醋酸丁酯12份；改良剂由以下重量份的原料组成：铬化合物45份、丙醇85份、硬脂酸6份、麸皮粉15份、载体85份、茶油9份和碱液5份；其中的载体为氧化钙或硅酸钙；碱液为氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液。

(4)初级煅烧：将煅烧原料送入回转窑窑体，采用烟煤进行预烧，预烧温度为700℃，预烧时间为170min，回转窑的转速为2.5r/min，同时保证窑体内氧气充足，接着由煤气发生器向窑外分解器提供煤气对煅烧原料进行初级煅烧并在窑外分解器内进行部分分解，其间温度设定在750℃；

(5)二次煅烧：经分解器分解的粉料输入到窑体内腔具有26mm厚度保温层的且窑体内腔壁耐火砖设有凸起的回转窑内进行熟化煅烧，其间温度设定在1150℃；

(6)出料：由回转窑出料口出料并冷却至200℃后得活性石灰成品，所述冷却介质采用冰盐水。

实施例3

本实施例所提供的一种回转窑中活性石灰的焙烧工艺，包括以下步骤：

(1)原料预处理：将钙含量高于53％的高品质石灰石原料水洗去杂、晾干，经锤破机破碎至呈直径10mm的碎石，锤破机破碎频率为420T/h；

(2)添加剂的制备：取改良剂、分散剂和氯酸盐，按照质量比为4:2:7的比例混合均匀；

(3)石灰石粉末的制备：将步骤(1)获得的碎石与步骤(3)所得添加剂混合，然后输入立磨机研磨、过筛制成粒径为7mm的煅烧原料；其中，分散剂由以下重量份的原料组成：有机聚羧酸盐分散剂42份、无机聚磷酸盐分散剂20份、滑石粉10份、流平剂8份和醋酸丁酯16份；改良剂由以下重量份的原料组成：铬化合物55份、丙醇95份、硬脂酸8份、麸皮粉18份、载体95份、茶油11份和碱液6份；其中的载体为氧化钙或硅酸钙；碱液为氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液。

(4)初级煅烧：将煅烧原料送入回转窑窑体，采用烟煤进行预烧，预烧温度为750℃，预烧时间为180min，回转窑的转速为3r/min，同时保证窑体内氧气充足，接着由煤气发生器向窑外分解器提供煤气对煅烧原料进行初级煅烧并在窑外分解器内进行部分分解，其间温度设定在850℃；

(5)二次煅烧：经分解器分解的粉料输入到窑体内腔具有40mm厚度保温层的且窑体内腔壁耐火砖设有凸起的回转窑内进行熟化煅烧，其间温度设定在1200℃；

(6)出料：由回转窑出料口出料并冷却至220℃后得活性石灰成品，所述冷却介质采用冰盐水。

对比例

一种活性石灰的生产工艺，包括以下步骤：

(1)石灰石细粉的制备：将石灰石粉碎成粉，过100目筛，得到石灰石细粉，备用；

(2)添加剂的制备：分别取煤粉和硅酸钠，将其混合均匀，其中，煤粉灰分<＝6wt.％，粒度为200目，煤粉和硅酸钠的质量比为10:2:5；

(3)混料：将步骤(1)制备的石灰石细粉与步骤(2)制备的添加剂搅拌混合均匀，得到混合料，其中，石灰石细粉与添加剂的质量比为10:0.8；

(4)煅烧：将步骤(3)中的混合料送入窑体重煅烧，煅烧温度为1160℃，煅烧时间为1.6h。

效果验证

为了更清楚的说明本发明的价值，现采用DL/T 1483-2015对上述实施例1-3以及对比例所制备得到的石灰进行理化性质以及性能测试，其结果如下表：

项目	实施例1	实施例2	实施例3	对比例
					CaO(wt.％)	92.87	93.25	92.96	85.32
C(wt.％)	0.02	0.01	0.02	0.65
					S(wt.％)	0.02	0.03	0.03	0.23
活性度(mL)	506	510	509	410

从上表可看出，实施例1-3的各项指标均优于对比例，本发明使用了多种添加剂并限定其配比，进一步降低了功耗，提高了石灰的活性度，得到的高活性的石灰。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种回转窑中活性石灰的焙烧工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)原料预处理：将石灰石原料水洗去杂、晾干，经锤破机破碎至呈直径8-10mm的碎石，锤破机破碎频率为380-420T/h；

(2)添加剂的制备：取改良剂、分散剂和氯酸盐，按照质量比为3-4:1-2:5-7的比例混合均匀；

(3)石灰石粉末的制备：将步骤(1)获得的碎石与步骤(3)所得添加剂混合，然后输入立磨机研磨、过筛制成粒径为5-7mm的煅烧原料；

(4)初级煅烧：由煤气发生器向窑外分解器提供煤气对煅烧原料进行初级煅烧并在窑外分解器内进行部分分解，其间温度设定在650-850℃；

(5)二次煅烧：经分解器分解的粉料输入到窑体内腔具有15-40mm厚度保温层的且窑体内腔壁耐火砖设有凸起的回转窑内进行熟化煅烧，其间温度设定在900-1200℃；

(6)出料：由回转窑出料口出料并冷却至180-220℃后得活性石灰成品，所述冷却介质采用冰盐水。

2.根据权利要求1所述的一种回转窑中活性石灰的焙烧工艺，其特征在于，所述步骤(1)采用的石灰石原料为钙含量高于53％的高品质石灰。

3.根据权利要求1所述的一种回转窑中活性石灰的焙烧工艺，其特征在于，所述步骤(4)中在进行初级煅烧前先做以下处理：将煅烧原料送入回转窑窑体，采用烟煤进行预烧，预烧温度为650-750℃，预烧时间为160-180min，回转窑的转速为2-3r/min，同时保证窑体内氧气充足。

4.根据权利要求1所述的一种回转窑中活性石灰的焙烧工艺，其特征在于，所述步骤(3)中的分散剂由以下重量份的原料组成：有机聚羧酸盐分散剂28-42份、无机聚磷酸盐分散剂12-20份、滑石粉5-10份、流平剂3-8份和醋酸丁酯8-16份。

5.根据权利要求1所述的一种回转窑中活性石灰的焙烧工艺，其特征在于，所述步骤(3)中的改良剂由以下重量份的原料组成：铬化合物35-55份、丙醇75-95份、硬脂酸3-8份、麸皮粉12-18份、载体75-95份、茶油7-11份和碱液5-6份。

6.根据权利要求5所述的一种回转窑中活性石灰的焙烧工艺，其特征在于，所述载体为氧化钙或硅酸钙。

7.根据权利要求5所述的一种回转窑中活性石灰的焙烧工艺，其特征在于，所述碱液为氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液。