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石灰石煅烧工艺大揭秘

石灰石俗称青石、灰岩,主要矿物是方解石,其次常含有白云石、菱镁矿及其他碳酸盐矿物。石灰石以方解石微晶呈现晶体形态、偏三角体及菱面体、粒状、结核状及多孔结构状等结构。

石灰石循环经济图

一、石灰石的煅烧流程

石灰石煅烧种类

石灰石的煅烧流程主要包括石灰石的预处理及石灰石的煅烧。

1、石灰石预处理

石灰石原矿石形状不规则,很难达到煅烧的要求;粒度分布广,难以保证煅烧的质量;杂质含量高,影响产品的质量,因此需要对不达标的石灰石进行预处理。

石灰石预处理流程

石灰石的破碎

为了使石灰石的粒度达到煅烧窑的基本要求,必须对其进行煅烧。

石灰石破碎选用的基本设备

石灰石清洗

为了保证产品的质量必须对石灰石进行清洗。

常用的洗石设备有转筒洗石机、螺旋洗石机、轮斗洗石机等。

分级

根据煅烧的工艺条件,对石灰石的粒度有一定的要求。因此,破碎和清洗后的石灰石必须进行分级,不符合要求的另作他用。

常用的分级设备

2、石灰石的煅烧

石灰石的煅烧是一系列的物理变化与化学变化反应的过程,根据这些变化将石灰石在窑内煅烧分为三个区段:

石灰石煅烧区段

预热区

预热区的基本化学反应包括,物料温度预热至900℃左右、蒸发物料中的水分、钙表面部分开始分解、碳酸镁完全分解等。

煅烧区

在煅烧区石灰石借助燃料燃烧放出的热量进行煅烧,将石灰石分解生成生石灰。

二、影响石灰石煅烧的因素

1、石灰石煅烧温度

石灰石煅烧速度与温度有极大关系。在常压下,石灰石的分解温度为898℃,当温度大于925℃之后才迅速分解。当煅烧温度为900℃时,石灰石分解速度为3.3mm/h1000℃6.6mm/h1100℃14mm/h。由此可见,提高煅烧温度,可以加速石灰石的分解。但是当煅烧温度大于1100℃时,容易出现过烧,石灰晶粒迅速增大、石灰活性变差、消化时间增长,产品质量降低。因此,在实际生产中煅烧温度应控制在1050℃左右。

2、石灰石粒度粒形

石灰石的煅烧速度取决于石灰石的粒度,粒度越大,煅烧速度越慢。石灰石中的碳酸钙分解是由表及里逐层推进的,生石灰的导热系数较石灰石小,石灰层越厚,导热性能越差,传热时间越长;并且越往里分解出的CO2越难逸出,从而导致生成的石灰因长时间处于高温状态而使CaO晶体逐渐增大,分解速度下降。由此可见,大粒径石灰石比小粒径的分解时间长,煅烧也更困难。

3、燃料粒度、配比率

在石灰石燃烧过程中,燃料的配比量是影响石灰石煅烧分解的关键。配比低了温度达不到要求,煅烧不充分,石灰生烧严重;反之,配比过大易造成结瘤。因此,燃烧配比要适宜,操作计量要准确。实际生产中,配比大小要根据石灰石粒度、燃料粒度、含水量、停窑时间、石灰质量和产量变化而及时合理地调整,通常使用无烟煤的配比要比使用焦炭的配比高 2%

4、送风量

一般情况空气量的控制用压力表示,即送风压力。在燃料配比合适的情况下,风压的大小会影响石灰窑内煅烧区上移或下移,同时影响煅烧过程窑气的变化。窑气主要成分是:CO2COO2,分别应控制(CO2)=4042% (CO)0.4(O2)≤1.0

CO2含量低于35%时,产出的石灰中生烧量增大;当CO含量较高时,说明燃料燃烧不完全,同时也是窑内结瘤的一个特征;当O2浓度过高,说明供风量太大,会增加石灰过烧率和热量损失不利于煅烧。

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