[實(shí)用新型]無需生石灰消化器的鐵礦燒結(jié)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520527187.0
• 申請日: 2015-07-20
• 公開（公告）號: CN204874674U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡兵;賀新華;王兆才;戴波;孫英
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶長天國際工程有限責(zé)任公司
• 主分類號: C22B1/14
• 分類號: C22B1/14
• 代理公司: 北京卓恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉;劉明芳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種鐵礦燒結(jié)過程取消生石灰消化器的鐵礦燒結(jié)裝置。

背景技術(shù)

在鐵礦燒結(jié)生產(chǎn)過程中，需要配加3％～5％的生石灰，來提高混合料的成球性，以改善燒結(jié)料層的透氣性，而且消化后的消石灰比表面積大，有助于鐵酸鈣的形成，能夠更快發(fā)生固液相反應(yīng)，易于形成低熔點(diǎn)化合物，最終達(dá)到降低燃料用量和減小燃燒帶阻力的目的。

生石灰消化是生石灰中主要成分氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣的過程，此反應(yīng)過程稱為CaO的水化反應(yīng)。主要消化反應(yīng)的熱力學(xué)反應(yīng)方程式為：

CaO(s)+H₂O(l)＝Ca(OH)₂(s)+65.17KJ(1)

上述反應(yīng)過程放熱，隨著溫度的升高又加速了反應(yīng)的進(jìn)行，只要有足夠的消化水和充裕的消化時(shí)間，就可以實(shí)現(xiàn)生石灰的完全消化。此消化過程除了放出熱量以外，還會(huì)出現(xiàn)明顯的外觀體積變化，而且反應(yīng)放出來的熱量將部分水變成水蒸氣使消化產(chǎn)物形成質(zhì)地疏松的粉末，其體積可增大1.5～2.0倍，提高了熔劑的分散性，改善了混合料的制粒效果。由此可見，在鐵礦燒結(jié)過程中采用生石灰不僅可以預(yù)熱混合料，而且有利于混合料的制粒，可以改善燒結(jié)料層透氣性。

另外，通過公式(1)可以計(jì)算生石灰消化所需水量(公式2)：

其中，M_生石灰代表生石灰的用量，kg；η_生石灰代表生石灰中CaO的比例，％；M_水代表消化水的用量，L。

現(xiàn)有燒結(jié)生產(chǎn)上，生石灰添加一般采用直接配加生石灰和間接采用消石灰替代兩種方式。后者盡管能夠避免生石灰消化過程給燒結(jié)生產(chǎn)帶來的危害，但是損失了消化熱，通過燒結(jié)工序熱平衡計(jì)算結(jié)果顯示，生石灰消化熱相當(dāng)于固體燃耗的3％～4％，換句話說，采用生石灰消化熱預(yù)熱混合料，理論上可以節(jié)約固體燃耗3％～4％。直接配加生石灰工藝，其消化方式一般有兩種：一種是采用專門的生石灰消化器，將生石灰消化成消石灰后與其它原燃料、熔劑和返礦混合。即在燒結(jié)配料室內(nèi)設(shè)置有專門的生石灰消化器，在消化器內(nèi)加入生石灰的同時(shí)加水，在消化器內(nèi)盡可能的完成生石灰的消化，同時(shí)放出大量熱量，然后把高溫下的消石灰和鐵原料、固體燃料、熔劑、返礦等先后通過圓盤給料機(jī)、電子皮帶秤落到后續(xù)的膠帶機(jī)上，最后在一次混合機(jī)內(nèi)加水實(shí)現(xiàn)混勻。現(xiàn)有主流原燃料配料混勻系統(tǒng)，包括生石灰消化系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。另外一種方式是不用消化器，生石灰直接配入混合料中，混合料進(jìn)入一次混合機(jī)后在混合的同時(shí)加水消化。即在燒結(jié)配料室內(nèi)不設(shè)置專門的消化器，生石灰直接進(jìn)行配料，然后與其它鐵原料、燃料、熔劑和返礦混合，最后在一次混合機(jī)的入口到出口的整個(gè)過程中邊加水消化邊混勻。這種工藝的缺陷是：入口處加水過早，生石灰未經(jīng)混勻就加水，消化中的生石灰粘性增加，混勻效果差，消石灰易粘結(jié)在筒壁上，而且消化產(chǎn)生的大量蒸汽攜帶粉塵從入口冒出，污染環(huán)境；出口處加水較晚，使生石灰吸水后無時(shí)間消化就流出混合機(jī)，只能在后續(xù)運(yùn)輸過程中緩慢消化或造成消化不完全，不能最大發(fā)揮生石灰的作用和功能，這種生石灰添加方式曾經(jīng)在部分生產(chǎn)條件落后的燒結(jié)廠得到應(yīng)用，但不符合現(xiàn)有環(huán)保要求嚴(yán)苛的工業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

生石灰消化器是用來將生石灰(CaO)加水消化成消石灰(Ca(OH)₂)的裝置。傳統(tǒng)生石灰消化過程是在消化器中實(shí)現(xiàn)，容易出現(xiàn)以下一些問題：消化過程中放出的熱量形成蒸汽攜帶粉塵從消化器及后續(xù)運(yùn)輸設(shè)備中散發(fā)，從而造成環(huán)境污染和熱量浪費(fèi)，特別嚴(yán)重的是含塵蒸汽四處彌漫，造成配料秤傳感器的損壞頻繁，使生產(chǎn)間斷；生石灰在消化器中一旦消化不完全，消化后粘結(jié)成塊，就會(huì)出現(xiàn)下料不暢，堵塞管道，生石灰配料不穩(wěn)定等現(xiàn)象，影響燒結(jié)穩(wěn)定生產(chǎn)；設(shè)置專門的生石灰消化器及其輔助裝置，給配料室的除塵系統(tǒng)帶來極大的負(fù)荷，而且配料室周圍生產(chǎn)環(huán)境差，不符合現(xiàn)有鋼鐵綠色生產(chǎn)理念。

對于一些低品位鐵礦石，如黃鐵礦，制硫酸后產(chǎn)生硫酸渣，含水量高，一般都需要預(yù)處理(過濾和干燥)后降低水分才能使用，從而增加了成本；特別是鋼鐵廠淤泥池里的混合污泥，一般都是作為“廢料”處理，沒有作為資源加以利用，既增加了環(huán)境污染，又造成了資源的浪費(fèi)。

現(xiàn)有燒結(jié)生產(chǎn)過程的生石灰消化工藝，特別是在配料室專門設(shè)置消化器的主流生石灰消化工藝，流程長(需要額外設(shè)置專門的集密封運(yùn)輸、加水消化和布袋除塵一體的工藝流程)，裝備復(fù)雜(例如它包含生石灰消化器本體、集氣罩、排氣管、多孔霧化噴頭、生石灰進(jìn)料口和生石灰出料口等)，設(shè)備易于堵塞造成下料不暢直接影響燒結(jié)生產(chǎn)作業(yè)率，造成配料室工作環(huán)境差等等。