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1、新兴流化床炉煅烧小粒度石灰石技术关键字：小粒度石灰石 流化床炉 煅烧摘 要：目前，各种活性石灰煅烧工艺只能煅烧 10mm 以上粒度的石灰石原料 迫切需要一种新型生产工艺，可以有效煅烧小粒度石灰石及粉料。以充分利用 石灰石资源。新兴河北工程技术有限公司经过努力，开发出了流化床炉煅烧小 粒度石灰石的工艺及装备。本文介绍了流化床炉工艺流程、技术特点及优势。一、石灰煅烧工艺现状随着我国经济的发展，冶金、化工、建材行业对活性石灰的需求量日益增 加。及钢铁冶金行业，其石灰使用量早已突破四千万吨。煅烧活性石灰工艺主 要有单膛竖窑、麦尔兹窑、弗卡斯窑、回转窑、悬浮窑等几种窑型。它们所适合的原料粒度各不相同，详
2、见下表：序号窑型适配原料粒度1单膛竖窑4080mm2麦尔兹窑4080mm3弗卡斯窑4080mm4回转窑1050mm5悬浮窑1mm据此不难看出，10mm以上的石灰石都可以得到有效的利用。而10mm以下的石灰石必须破碎至 1mm 以下，才能使用悬浮窑进行煅烧。但相对而言，悬 浮窑造价较高；而且石灰石的破碎预处理也需要消耗较多的电能。所以石灰石 矿山的尾矿浪费是惊人的。初步估算，每年总量至少达到千万吨级以上。正是 基于此种情况，新兴河北工程技术有限公司经过长期的调研和理论分析，通过 计算机模拟辅助设计，开发出了一套利用流化床炉技术煅烧小粒度石灰石的新 工艺。二、工艺简介2.1 设计目的利用流化床原理
3、，设计一种煅烧 10mm 以下粒度石灰石的新型生产工艺， 以充分利用石灰石矿山尾矿，提高矿山综合利用率，达到节约资源的目的。2.2 物料流程如下图所示，石灰石原料通过装载机装入上料矿槽中，矿槽下设置振动给 料机。通过振动，石灰石原料落入上料斗式提升机中，再被提入上料缓冲仓内 仓下设星形卸灰阀均匀下料。阀下物料通过溜槽由预热后的输送风吹入流化炉 内。烟囱袋换热原料台T二口流化炉 怙1 HIT冷却风机 一EZh-L燃烧器一次风机冷却室2#旋风除尘器2#成品仓1#旋风 除尘器外运加压风机气流 物料流物料流程示意图石灰石在流化炉内进行煅烧，烧成后随热烟气进入1#旋风除尘器，大部分 石灰落入冷却室内被冷
4、却。冷却后的物料通过 2#旋风除尘器收集，直接进入 1# 成品仓内。另有少部分石灰小颗粒随废烟气经过换热器及布袋收尘器的收集， 最终落入 2#成品仓。1#、2#成品仓下设卸灰或气力输送设备，以便外运。2.3 热工过程及技术难点经过预热的输送风将物料吹入流化炉内，经过预热和加压的二次风从流化 床底部吹出，完成对石灰石的流化过程。流化床上部布置燃烧器，用以提供石 灰石分解所需要的热能。燃烧器布置方式可以是双排或环形布置。分解完成的石灰通过流化气流进入 1#旋风除尘器中（此旋风除尘器需进行 隔热、保温处理），大部分石灰在此被收集并落入 1#成品仓内。流出 1#旋风除 尘器的热废气首先进入换热器。此换
5、热器用来预热原料仓下输送风及燃烧器所用助燃风。当燃料为高炉煤气或转炉煤气等低热值非对称分子气体燃料时，还 可对气体燃料进行预热，以达到提高燃烧温度，节约能源，提高燃烧速度的目 的。出换热器后，废气温度降低至180C以下，经过布袋除尘器净化处理。最 后通过引风机送至烟囱外排。1#旋风除尘器收下的成品灰本身带有大量的热量，而且高温成品灰也不方 便储存、运输。所以，必须专门设置冷却设备，以便对1#旋风除尘器所收集下 的成品灰进行冷却。冷却室分为两级冷却。同时，冷却成品灰的二次风得到预 热，并通过2#旋风除尘器净化，而成品灰通过2#旋风除尘器收集。预热后的二 次风则经过高温风机的加压，通往流化床，以流
6、化入炉石料。整个热工过程的主要难度在于使用流化床技术及石灰石原料的较小粒度， 决定了在煅烧过程中，物料流与热气流之间很难实现逆流，只能以顺流来设置 工艺流程。而顺流的工艺设置，对成品的冷却及成品本身热量的回收是比较困 难的。同时，出炉高温热废气所含热量的回收也是需要重点考虑的问题。2.4 产品目标设计过程中考虑的原料为常见的原料种类，主要技术指标如下表：CaOSiO2S含水量粒度(%)(%)(%)(%)(mm)三51W2%0.03110产品控制指标如下：CaOSiO2活性度生过烧率(%)(%)(ml)(%)三85W3.5三2806.0燃料根据实际情况可使用焦炉煤气、转炉煤气、高炉煤气或发生炉煤
7、气。2.5 技术特点及优势（1）节约资源，提高资源利用率 将彻底解决石灰石矿山尾矿利用的问题。以建设一条 200t/d 石灰生产线为 例，每年可利用尾矿 12.5 万吨，按每吨石灰石 45 元的采购价格计算，利用价 值达 562.5 万元。（2）投资少，施工难度低 大部分设备均为工业中通用设备，如斗式提升机、旋风除尘器、风机、换 热器、除尘器等。没有如回转窑一样超宽、超长的重型设备，也没有麦尔兹窑 中复杂的控制换向设备。（3）操作、维护简单虽然检测点不少，但是需要控制操作的比较少。用电设备也比较少。主要 调节几个风路的阀门开度。所以，整个工艺的操作流程比较简单，对操作人员 和日常维护人员的要求
8、也不高。（4）节约能源外排废气的温度及成品灰所含热量都最大限度地得到利用。系统内热设备 及管道也采用隔热、保温处理，最大限度的减少系统设备表面热损失。（5）环保清洁整个系统封闭运行，故除了上料、成品外运扬尘和系统废气外排之外，整 个系统不存在其它废气污染点。系统废气经过布袋除尘的处理，粉尘含量能够 控制在国家标准之内。上料及成品单独设置除尘系统也可满足环保要求。同时， 系统内除了风机，没有其它噪音设备，对噪声的控制也是非常有效的。（6）燃料适用范围广无论是气体燃料（各种煤气、天然气等）、液体燃料还是固体燃料，都可有 效使用。但需注意的是在使用煤粉作为燃料时，将会影响成品灰的品质，因为 顺流的工艺布置很难将煤灰从成品灰中分离出来。三、结语流化床炉煅烧小颗粒活性石灰工艺是对现有几种主力窑型的有益补充。新 兴河北工程技术有限公司作为中国石灰协会常务理事单位，有责任也有义务为 我国石灰行业的工艺、装备的技术进步起到推进作用。正是基于这种使命感、 责任感，促使我单位投入大量人力、物力对活性石灰工艺及装备进行实验研究， 在已成熟掌握的竖窑、回转窑、悬浮窑技术的基础上，又开发设计出了流化床 炉煅烧小颗粒度石灰石新工艺（此项技术已申请国家发明专利），以供客户选择 使用。
流化床炉煅烧小粒度石灰石技术
