[發明專利]生石灰消化、除塵和污水污泥處理裝置和方法

有效

• 申請號: 201610378164.7
• 申請日: 2016-06-01
• 公開（公告）號: CN105800968B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 鄔斌;王龍崗;李靖;肖良明;李康;蘇道
• 申請（專利權）人: 中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: C04B2/08
• 分類號: C04B2/08;B01D50/00;C02F1/52;C02F11/12
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙)11394
• 代理人: 唐曙暉

技術領域

本發明涉及鋼鐵燒結廠生石灰消化領域，尤其涉及為一種高效生石灰消化、除塵和污水處理系統。主要解決生石灰的消化和消化除塵和污水對環境污染的問題。

背景技術

隨著現代工業的發展，人民生活質量的提高，對環保的要求越來越高，安全生產、清潔生產已成為現代企業文明的標志。

生石灰，又名石灰，主要成分是氧化鈣，化學式CaO，相對分子質量56.08；白色塊狀或粉狀，立方晶系，工業品中常因含有MgO、Al₂O₃和Fe₂O₃等雜質而呈暗灰色、淡黃色或褐色；相對密度3.25～3.38g/cm3，真密度3.34g/cm3，體積密度1.6～2.8g/cm3，熔點2614℃，沸點2850℃；溶于酸。冶金行業經常用到的消石灰(又稱熟石灰)，其主要成分是氫氧化鈣，化學式Ca(OH)₂，消石灰是生石灰與水反應的產物，在反應過程中放出熱量，反應方程式如下：

CaO+H₂O＝Ca(OH)₂+64.9kJ

燒結是將各種粉狀含鐵原料，適宜的熔劑和燃料混合制粒后放于燒結設備上點火燒結，在燃料產生高熱和一系列物理化學變化的作用下，使部分混合料表面發生軟化和融化，產生一定數量的液相，并濕潤其它未熔化的礦石顆粒，當冷卻后，液相將礦粉顆粒粘結成燒結礦的過程。生石灰是燒結的主要熔劑之一，其對燒結過程起著較為重要的作用。生石灰與水進行反應生成粒度極細的消石灰，呈膠體顆粒，顆粒極細，比表面積高達30萬cm²/g，有利于混合料成球，提高制粒效果和燒結料層的透氣性。含有Ca(OH)₂的燒結料小球有較高的濕容量，因而在燒結過程中熱穩定性好，可抵抗干燥帶的破壞作用，減輕過濕層的影響。另外，生石灰與水反應過程中放出大量熱量，提高料溫，降低固體燃料的消耗。

生石灰消化時會產生大量含塵煙氣，由于煙氣特性的特殊性，普通電除塵和布袋除塵均不適用，目前燒結廠針對生石灰消化煙氣普遍采用水浴除塵技術，雖然除塵效果得到改善，但水浴除塵產生的除塵污水沒有經過任何有效處理而外排，造成二次污染和浪費，該問題的存在嚴重制約著水浴除塵器在燒結中的應用。

在鋼鐵冶金行業中，一般需要將鐵礦在進高爐煉鐵前進行燒結處理，而生石灰對燒結過程起著較為重要的作用，第一，提高混合物料的制粒效果，改善料層透氣性，與消化前相比，混合料>3mm的粒級增加了10％以上，可以使燒結機利用系數提高3％-5％；第二，含有Ca(OH)₂的燒結料小球有較高的濕容量，因而在燒結過程中熱穩定性好，可抵抗干燥帶的破壞作用，減輕過濕層的影響；第三，提高料溫；第四，降低固體燃料的消耗。研究表明，由于料溫的提高，制粒較果的改善，燒結礦產量可提高10％左右，節約焦粉1.5kg/t；目前生石灰已經成為燒結廠主要熔劑之一，配比在3％-5％。

燒結是將各種粉狀含鐵原料，適宜的熔劑和燃料混合制粒后放于燒結設備上點火燒結，在燃料產生高熱和一系列物理化學變化的作用下，使部分混合料表面發生軟化和融化，產生一定數量的液相，并濕潤其它未熔化的礦石顆粒，當冷卻后，液相將礦粉顆粒粘結成燒結礦的過程。生石灰是燒結的主要熔劑之一，其對燒結過程起著較為重要的作用。生石灰與水進行反應生成粒度極細的消石灰，呈膠體顆粒，顆粒極細，比表面積高達30萬cm²/g，有利于混合料成球，提高制粒效果和燒結料層的透氣性。含有Ca(OH)₂的燒結料小球有較高的濕容量，因而在燒結過程中熱穩定性好，可抵抗干燥帶的破壞作用，減輕過濕層的影響。另外，生石灰與水反應過程中放出大量熱量，提高料溫，降低固體燃料的消耗。

在進燒結機前，還需要將鐵精礦、焦煤粉還有消化后的熟石灰在混合滾筒中混合和制粒，然后再去燒結機進行燒結。現有的工藝是將生石灰和其他原料堆放在同一個配料車間，生石灰經短暫消化后和其他原料一起經輸送帶輸送至滾筒混合機中進行混合和制粒。現有的這道工序主要存在以下問題：

一、燒結廠普遍采用單級消化器，消化時間短，消化率低，未消化的生石灰在一混和二混中繼續消化。生石灰消化時體積膨脹1～1.5倍，破壞已經成球的制粒小球，影響料層透氣性，未充分發揮生石灰的消化作用。