现以某大型钢铁厂的石灰回转窑为例说明石灰回转窑的生产工艺和设备。该厂的回转窑用以焙烧石灰石和白云石,生成活性石灰和轻烧白云石等副原料,其主要工艺流程如图1至图6所示,包括7个系统,即原料贮运水洗系统$、回转窑系统(3个)、成品贮运处理系统、公用系统和水处理系统。 (1)原料贮运水洗系统。原料贮运水洗系统又划分为原料供料系统、原料水洗系统和石灰石细粒输送系统。如图1至图2所示石灰石或白云石由胶带运输机送至原料贮槽顶部,由电动四通阀及两条短胶带运输机101–101将石灰石或白云石送至相应原料贮槽,其中石灰石贮槽为101–102(No.1和No.3)、白云石贮槽为101–103(No.2)。它设有防尘用喷水电磁阀并与胶带运输机101–101联锁以减轻污染,在每个原料贮槽均设有料位计,在低料位时发出要料信号并报警,当高料位时自动停止向该贮槽供料。通过原料贮槽底部的胶带运输机101–204、101–203将石灰石或白云石送至水洗系统顶部,该处设有喷水电磁阀并与胶带运输机101–204、101–203联锁使该胶带运输机运转时喷水,石灰石或白云石经过洗矿机、水洗振动筛将10~30mm的石灰石或白云石通过胶带运输机102–106、102–107送到中间仓顶部,经过电动三通阀将石灰石或白云石分别送至不同的仓内,在每个仓内均设有高、低料位计,低料位时,允许向该仓内送料信号并报警,高料位时停止向该仓供料。水洗选筛下来的石灰石或白云石细粒经分级机分选再由胶带运输机102–104送至细粒仓,最终由汽车运走。通过振动给料机、胶带运输机A04、A05(见图2)、电动四通阀ZCY–A0021、ZCY–A0032将细粒石灰石分别送至B04贮槽,通过电动三通阀ZCY–B0010、胶带运输机B01、电动三通阀ZCY–B0020和胶带运输机B02将细粒石灰石分别送至B05、B06贮槽。同时防尘用喷水电磁阀与B01、ZCY–B0020、B02联锁,以减轻污染。 图1 原料供料及水洗工艺流程及检测和自动控制系统 图2 原料水洗工艺流程及检测和自动控制系统 (细粒石灰石部分) (2)回转窑系统。水洗完毕的石灰石或白云石由原料贮槽下部振动给料机给出,经胶带运输机201–103上设置的皮带秤称量后(见图3),经过倾斜胶带运输机201–106送至预热机上部的给矿室顶部,然后经溜嘴入振动筛201–202将其筛分成粗、细两种粒度后分别由两条移动式胶带运输机201–202送入链箅预热机202–101的两个供料槽内,在两个供料槽内设有料位计,低料位时,发出允许向该仓内送料信号并报警,高料位时停止向该仓供料。 图3 回转窑系统工艺流程及检测和自动控制系统(其一) 矿石从供料槽加入预热机的过程是通过加料闸板和链箅板的行走相配合完成的。按工艺要求,布料时将粗粒部分先加于链箅板上,然后再将细粒部分分布于粗粒的上部。布料厚度约为500~600mm,其厚度可通过加料闸板予以调整。回转窑排出的烟气在预热机内穿过料层使矿石受到加热,在链箅机构的缓慢走行过程中矿石被逐渐预热到600~800℃左右并开始分解,经挡料板和加料溜槽进入回转窑203–101焙烧(参见图4)。焙烧完毕的生石灰或轻烧白云石在水平运动的箅式冷却机205–105被空气冷却后,经振动给料机、板式输送机205–401,并由设置在胶带运输机205–402上的皮带秤称量后送往成品贮运处理系统。回转窑排出的烟气通过预热机链箅板上的料层后,由链箅下部的多个排烟孔排出,并经烟气冷却塔206–101(图3)冷却到250℃以下,进入高温布袋除尘器206–102净化处理后,由主排烟机206–201和烟囱排入大气。由布袋除尘器和烟气冷却塔回收的粉尘经链式输送机送入粉料仓。其后,将焙烧生石灰所回收的粉尘作为成品用专用罐车送往铁水脱硫站使用,焙烧轻烧白云石所得的粉尘由罐车运往成品贮运处理系统压成球后使用。预热机下部漏出的物料由链式输送机、斗式提升机经双重密封阀返回窑内。冷却机下部出的粉料和冷却机及布袋除尘器回收的粉料由链式输送机送到成品胶带运输机。 图4 回转窑系统工艺流程及检测和自动控制系统(其二) (3)成品贮运处理系统。参见图5至图6,它把回转窑焙烧的成品经过胶带运输机、电动阀、振动筛等把石灰、轻烧白云石运送到成品仓。当回转窑焙烧的成品是硬烧石灰时,该硬烧石灰经振动给料机从冷却机送到板式输送机205–401上(图4),然后送到耐热式带式输送机205–402上,再经过电动三通阀送到耐热式带式输送机207–102上,{zh1}经犁式卸料器进入石灰细磨子系统(已有系统,图中未示出)。当回转窑焙烧的成品是活性石灰时,该活性石灰经板式输送机205–401、耐热式带式输送机205–402和电动三通阀送到耐热式带式输送机207–101上,再经过直线振动筛207–201筛分成三种不同粒度的石灰,其中粒度为15~30mm的石灰经过胶带输送机207–401–1、电动四通阀、胶带输送机207–401–5和胶带输送机207–401–6分别送到成品仓,3~15mm的石灰经过胶带输送机207–401–2、电动四通阀、胶带输送机207–401–3和胶带输送机207–401–4分别送到成品仓,小于3mm的石灰经过链式输送机207–407送到细粉仓(参见图6)。当回转窑焙烧的成品是轻烧白云石时,该轻烧白云石由电动三通阀送到胶带输送机207–102上,再经过单层振动筛207–202筛分成3~30mm和3mm以下两种不同粒度的轻烧白云石,其中粒度为3~30mm的块料由胶带输送机207–403–1、电动四通阀和胶带输送机207–403–2、胶带输送机207–403–3分别送入块状轻烧白云石成品仓,3mm以下的粉料则直接进入粉状轻烧白云石仓(参见图6)。 图5 成品贮运处理工艺流程及检测和自动控制系统(其一)
图6 成品贮运处理工艺流程及检测和自动控制系统(其二) (4)公用系统。参看图7,公用系统划分为空气压缩机系统(主要为除尘系统和仪表系统提供压缩空气,设有往复式无油压缩机两台、净化和干燥装置等)、备用煤气升压机系统(当回转窑系统煤气升压机出现故障时为回转窑提供煤气)、湿式除尘系统(回转窑点火、停窑或事故处理时,为防止高温烟气进入布袋除尘器烧毁布袋而设置一套旁通烟气净化用的湿式除尘系统。该系统包括烟气冷却器、湿式除尘器、泥浆泵和排烟机组成。湿式除尘器产生的泥浆送往水处理系统处理)和清循环水系统(预热机、回转窑等使用的冷却水回流到冷却水回水槽,再用泵送上冷却塔冷却后,流入冷却水槽,然后用泵送到各冷却水用户,系统蒸发等损失的水由过滤水补充)等四个部分。 图7 公用系统工艺流程及检测和自动控制系统 (5)水处理系统。参见图8至图9,从水洗系统产生的污水经螺旋分级机排水口进入中间槽,然后用泥浆泵送入浓缩池,由加药系统在浓缩池内投入絮凝剂,对污水进行处理后,底部沉淀物从浓缩池底部泥浆泵、泥浆分配槽、转鼓真空过滤机进行泥、液分离,分离出的泥饼经胶带输送机102–208、102–209运至泥饼堆场,分离出的液体进入气液分离器,分离出的气体经真空泵排入到大气中,含泥液体经中间槽再返送至浓缩池,浓缩池上层的清水将送回回水槽,作为水洗系统的洗矿用水。 图8 水处理系统工艺流程及检测和自动控制系统(其一) 图9 水处理系统工艺流程及检测和自动控制系统(其二)
活性石灰是炼钢的重要辅助原料,使用活性石灰具有提高钢水质量,增加产量,降低炼钢各种消耗和成本,稳定操作等一系列特点。实践证明,凡采用活性石灰炼钢的企业都取得了显者的经济效益。近十几年来,我国炼钢用石灰产量增加了40%,但其中活性度300ml以上的xx石灰从占炼钢石灰总量的27%提高到29.5%,仅增加了2.5%。这就说明虽然我国钢的产量快速增长,但炼钢用的石灰的质量仍没有得到根本改善,活性石灰还没有得到光泛应用。近几年来,我国各钢铁企业,特别是中.小型钢铁企业为了提高钢铁产品的质量,增加产量,降低生产成本,增加市场竟争力,非常重视炼钢用石灰,特别是xx石灰的产生。但因炼钢对石灰的质量要求非常高,其生产工艺和设备选择均应优先满足炼钢的要求。从有关统计可知,我国大部分符合炼钢用的xx石灰是由回转窑和先进竖窑生产的。而中档石灰是用我国自行开发的节能型竖窑和新型气烧竖窑生产的。 前几年我国花巨资从国外引进技术先进的竖窑,如贝肯巴赫套筒窑、麦尔兹双膛蓄热式竖窑和弗卡斯竖窑等。这些竖窑在国内众多钢铁企业经消化吸收和改进,基本得到成功应用。但窑体结构复杂,适合锻烧40~ 对比回转窑和新型气烧竖窑,回转窑具有以下优点: 1、回转窑的产量高。非常适合大型活性石灰生产线,现在世界上已有日产2200吨的石灰回转窑投入生产;国内外已建成很多日产150~300吨石灰回转窑,运行状况很好,也适合中、小型石灰企业的应用。 2、回转窑属敞开式煅烧,窑体结构简单,气流畅通,含硫烟气可及时排出,燃料中的硫份不易附着,因而产品含硫量低,符合炼钢的要求。同时因物料在窑内均匀滚动前进,受热均匀,产品质量稳定,生、过烧率很低,可以煅烧高活性度的炼钢用石灰。在同等条件下,回转窑生产的石灰其活性度高于气烧竖窑,平均高30ml以上,活性度一般为340~380 ml,甚至高达400 ml。 3、回转窑可以直接煅烧10~ 4、在窑尾配置竖立预热器可充分利用回转窑内煅烧产生的高温烟气,将石灰石从常温预热到初始分解温度状态。这不仅能大大提高回转窑的产量,还能降低单位产品热耗; 5、窑头处配置竖立冷却器不仅可使高温石灰骤冷,提高产品活性度,也便于运输、储存。同时还能得到较高温度的入窑二次风。能有效地提高窑内烧成温度,降低燃料消耗。 6、经窑尾竖式预热器排出的烟气温度低,在280~ ,使后续烟气处理设备的配置简捷有效,可顺利的达到环保要求。 7、回转窑石灰质量稳定是其{zd0}的优点。 从总的发展趋势看来,我国活性石灰生产设备应立足于国内。不论从生产能力的适应性,能生产满足炼钢要求的高活性、低硫份、质量稳定的活性石灰、还是能充分利用优质石灰石矿山资源等方面,回转窑均具有很好的发展前景。 |