生石灰工藝設(shè)備設(shè)計(jì)要點(diǎn)
時(shí)間:2022-11-09 10:36:08
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摘要:概述了生石灰在燒結(jié)中的作用及生石灰輸送方案,并從實(shí)際應(yīng)用的角度對(duì)生石灰參與配料的各種方案闡述簡(jiǎn)析,為優(yōu)化生石灰配料系統(tǒng)提供了更多可能性。
關(guān)鍵詞:燒結(jié)配料系統(tǒng);生石灰配料工藝;設(shè)計(jì)要點(diǎn)
生石灰作為堿性熔劑的一種,在燒結(jié)配料過(guò)程中扮演著重要角色,因?yàn)樯业奶砑觿┝考翱刂品椒ㄖ苯佑绊憻Y(jié)礦的堿度。生石灰遇水后變?yōu)橄遥蟹稚⒍却?、具粘性、密度小等物理特性。如今,大多?shù)燒結(jié)廠均以外購(gòu)生石灰為主,多采用管道氣力輸送或罐車(chē)上料方式,經(jīng)過(guò)生石灰倉(cāng)的貯存,其物理特性更加均勻穩(wěn)定,再通過(guò)重量配料方式參與到燒結(jié)系統(tǒng)的配料中來(lái)。
1燒結(jié)過(guò)程添加生石灰的作用
生產(chǎn)過(guò)程中要求添加的生石灰的粒度≤3mm,含水0%,CaO≥85%,活性度≥250ml(活性度是指用4ml的HCl中和滴定至終點(diǎn)時(shí),所消耗的HCl的體積)。首先,生石灰的添加可預(yù)熱混合料,利用生石灰消化放熱提高料溫,防止料層過(guò)濕;其次,生石灰遇水消化過(guò)程中體積可以增大一倍,有利于強(qiáng)化制粒過(guò)程,進(jìn)而能使料球強(qiáng)度提高;最后,添加生石灰生產(chǎn)時(shí),更容易生成熔點(diǎn)低、流動(dòng)性好易凝結(jié)的液相,成品率明顯增加,可降低燃燒帶厚度和速度及液相對(duì)氣流的阻力從而提高燒結(jié)速度,提高了整機(jī)利用系數(shù)。但是,根據(jù)各廠的配比不同,并不是一味添加生石灰就能對(duì)燒結(jié)過(guò)程有利,生石灰用量大除了不經(jīng)濟(jì)外也會(huì)使混合料堆密度降低,料球強(qiáng)度反而會(huì)破壞,所以要遵循適量原則,盡量在燒結(jié)點(diǎn)火前使生石灰充分消化。
2生石灰在配料系統(tǒng)中的位置
生石灰氣力輸送(即接收系統(tǒng))主要有生石灰氣力管道運(yùn)輸和密封罐車(chē)兩種來(lái)料形式。在現(xiàn)有設(shè)計(jì)中,生石灰運(yùn)送到燒結(jié)配料室生石灰倉(cāng)頂通過(guò)終端箱或垂直卸料嘴打入倉(cāng)中,倉(cāng)頂要根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同設(shè)計(jì)不同大小的倉(cāng)頂布袋除塵器,同時(shí)為防止噴倉(cāng),每個(gè)倉(cāng)頂均設(shè)置相應(yīng)規(guī)格的泄爆閥。生石灰作為熔劑是一種粉狀物料,對(duì)車(chē)間的污染程度較為嚴(yán)重,鑒于集中除塵的考慮,生石灰礦倉(cāng)一般設(shè)置在車(chē)間的最末端或倒數(shù)第二個(gè)物料倉(cāng)位。生石灰倉(cāng)設(shè)計(jì)的大小原則上考慮貯存時(shí)間大于等于8小時(shí)為宜,但根據(jù)各廠區(qū)來(lái)料條件的不同,可適當(dāng)調(diào)整。生石灰倉(cāng)壁一般設(shè)置振動(dòng)疏堵設(shè)備,可以是空氣炮、倉(cāng)壁振動(dòng)器、聲波清灰器等。由于生石灰的物料性能,其金屬礦倉(cāng)的倉(cāng)壁不小于60°,現(xiàn)階段設(shè)計(jì)傾角通常采用65°或70°為宜。礦倉(cāng)內(nèi)設(shè)襯板,選用時(shí)以防腐防粘料為原則。因生石灰的用量在燒結(jié)系統(tǒng)中并不是很大,可以考慮一個(gè)礦槽設(shè)兩個(gè)下料口或兩個(gè)礦槽一工一備的布置形式。
3生石灰工藝設(shè)備設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1傳統(tǒng)生石灰配料工藝及設(shè)備。傳統(tǒng)的生石灰配料一般分容積配料形式和重量配料形式兩種。因容積配料誤差較大,現(xiàn)有設(shè)計(jì)中已完全摒棄。重量配料形式的精度可達(dá)到±0.5%甚至更低,所以在生產(chǎn)應(yīng)用中廣受好評(píng)得以推廣。以往的燒結(jié)工程曾經(jīng)使用的生石灰卸料設(shè)備通常是細(xì)灰閘門(mén)、回轉(zhuǎn)給料機(jī)、螺旋電子秤加生石灰配消器的組合,這種生石灰消化在車(chē)間內(nèi)部給車(chē)間環(huán)境造成較大困擾,且容易堵料,所以已不再采用。3.2優(yōu)化的生石灰配料工藝設(shè)備組合。如今設(shè)計(jì)的工程中,主要采用兩種形式的生石灰配料工藝設(shè)備組合:———細(xì)灰閘門(mén)+回轉(zhuǎn)給料機(jī)+密封皮帶秤:生石灰礦倉(cāng)下直接接細(xì)灰閘門(mén),用變頻調(diào)速的回轉(zhuǎn)給料機(jī)控制生石灰的下料量,取消生石灰車(chē)間內(nèi)消化的步驟,下端的密封皮帶秤恒速運(yùn)轉(zhuǎn)。生石灰應(yīng)用該工藝設(shè)備出料,使生產(chǎn)步驟既簡(jiǎn)單又順暢。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約了設(shè)備空間高度,出料方式相對(duì)簡(jiǎn)單,過(guò)程易操控。缺點(diǎn)是回轉(zhuǎn)給料機(jī)的變頻控制料流不穩(wěn)定,需要操作過(guò)程中逐漸摸索出生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。以山西建龍實(shí)業(yè)有限公司265m2燒結(jié)機(jī)技術(shù)改造項(xiàng)目為例,配料室中生石灰倉(cāng)的下口標(biāo)高為3.8m,相較于之前同等規(guī)模燒結(jié)工程配料室使用生石灰配消器的下口高度降低近1.5m,礦倉(cāng)有效容積相應(yīng)增加約60m3,為生產(chǎn)提供了更加可靠的保證?!灏彘y+回轉(zhuǎn)給料機(jī)+減量密封秤:生石灰礦倉(cāng)下直接接插板閥可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行給料或封閉切換,回轉(zhuǎn)給料機(jī)變頻調(diào)速用以控制生石灰下料到減量密封秤的礦槽時(shí)間,當(dāng)減量秤的礦槽迅速充滿(mǎn)后,減量秤礦槽的稱(chēng)重傳感器返回信號(hào),關(guān)閉回轉(zhuǎn)給料機(jī),生石灰由減量秤的密封倉(cāng)下至螺旋給料機(jī)給料,此螺旋給料機(jī)變頻調(diào)速控制生石灰的給料量。減量密封秤的進(jìn)出口和上、下設(shè)備的連接形式均為軟連接,這樣可精準(zhǔn)控制生石灰給料量。這種給料方式的優(yōu)點(diǎn)是給料精度高,稱(chēng)量準(zhǔn)確,不易揚(yáng)塵。缺點(diǎn)是設(shè)備高度高,影響礦倉(cāng)儲(chǔ)量,出料過(guò)程復(fù)雜,設(shè)備操作頻繁,螺旋給料機(jī)可能堵料。以河南濟(jì)源鋼鐵(集團(tuán))有限公司燒結(jié)機(jī)脫硫脫硝環(huán)保升級(jí)改造工程為例,此項(xiàng)目配料生石灰倉(cāng)應(yīng)用此種下料形式給料,給料過(guò)程連續(xù)準(zhǔn)確,每小時(shí)流量可以控制在最小10t/h,最大38t/h,精度0.5%。生石灰礦槽下口標(biāo)高為5.95m,直接接插板閥及回轉(zhuǎn)給料機(jī),然后設(shè)置約200mm軟連接接入約5m3的稱(chēng)量斗,稱(chēng)量斗下口接螺旋給料機(jī)。當(dāng)回轉(zhuǎn)給料機(jī)開(kāi)啟下料時(shí),理論上可以在3~5min充滿(mǎn)稱(chēng)量斗,然后關(guān)閉回轉(zhuǎn)給料機(jī),在接下來(lái)的時(shí)間里螺旋秤只需給出稱(chēng)量斗中的料量即可,通過(guò)控制變頻調(diào)速的螺旋秤,也可以達(dá)到準(zhǔn)確給料控制生產(chǎn)的目的。生石灰給料過(guò)程即重復(fù)上述動(dòng)作,大約每小時(shí)往復(fù)動(dòng)作7~8次。3.3其他改進(jìn)形式及探索方向。生石灰配料工藝的改善也不乏其他形式設(shè)備的應(yīng)用,有的廠區(qū)將減量秤的螺旋改成配料秤選擇帶寬較大且?guī)佥^慢的型號(hào)(需要保證測(cè)量精度且在車(chē)間空間允許的情況下),使生石灰緩慢落入下方集料膠帶機(jī)。同時(shí),皮帶秤帶面敞開(kāi),不易堵料,頭部不設(shè)通風(fēng)除塵點(diǎn),減少生石灰被吸走的概率避免產(chǎn)生二次揚(yáng)塵,或者下料點(diǎn)處設(shè)噴霧抑塵設(shè)施等。這些都是現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐摸索出的最新成果,均可為今后的生石灰配料工藝設(shè)備選擇提供更多可能性。當(dāng)然,有的項(xiàng)目廠家要求加入生石灰消化設(shè)計(jì)也是研究的方向,消化生石灰最大的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在如何排汽、排污,拒絕車(chē)間二次污染,并使下料過(guò)程更加順暢,這就要求今后需結(jié)合改進(jìn)后的生石灰消化器和更加合理的工藝設(shè)備布置來(lái)進(jìn)一步解決、指導(dǎo)消化過(guò)程帶來(lái)的難題。
4結(jié)語(yǔ)
生石灰的配料工藝設(shè)計(jì)一直都改進(jìn)與探討,通過(guò)不同設(shè)備組合的工藝設(shè)計(jì)形式,達(dá)到精準(zhǔn)、清潔、有序、自動(dòng)化程度高的生石灰配料設(shè)計(jì)。在今后的設(shè)計(jì)工作中,工程設(shè)計(jì)者需要更深入地研究生石灰在燒結(jié)配料中的屬性,結(jié)合不斷更新的自動(dòng)化設(shè)備,最大幅度地使生石灰的熔劑特性得以在燒結(jié)過(guò)程中發(fā)揮,并在具體的工程應(yīng)用中推廣開(kāi)來(lái)。
作者:祝鸚弋 單位:中冶北方(大連)工程技術(shù)有限公司