Способ обжига тонкомолотого известняка

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ЮИ

РЕСПУБЛИК (19) (И)

Щ)5 С 04 В 2/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г !Д

ГОСУДМРСТВЕНН!и!Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ПЛАНТ СССР (2.1 ) 4658! 37/33 (22) 01 03 89 (46) 07 ° 02 ° 91 ° Бюл, Р 5 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) О,Г.Федоров, В,Н,Бойко, А,В,Петровский, Н.М.Гришин, А,Н,Белоножко и Б,А,надоя (53) 666.94(088.8) (56) Заявка Японии й* 58-39786, кл, С 04 В 1/02, опублик, 1983 ° (54) СПОСОБ ОБЖИГА TOHKOHOJIOTOI О ИЗВЕСТНЯКА (57) Изобретение относится к термической обработке тонкоиэмельченных материалов и может быть использовано

Изобретение относится к термичес" кой обработке тонкоизмельченных материалов и может быть использовано в металлургической промьппленности для производства извести, применяемой в шихте окомкования при производстве е железорудных окатышей и агломерата, а также для вдувания в расплав при десульфурацни чугуна и стали.

Целью изобретения является получение извести с высокой химической активностью эа счет создания в ней мелкокристаллической структуры.

Предлагаемый способ обеспечивает получение извести с мелкокристаллической структурой благодаря нагреву исходного материала (известняка) до

2 в металлургической промышленности для производства извести, применяемой в шихте окомковаиия при производстве желеэорудных окатышей и агломерата, а также для вдувания ее в расплав прн десульфурации чугуна и стали, Цель изобретения — получение извести с высокой химической активностью эа счет создания в ней мелкокристаллической структуры. В заявленном спо собе обжига подогрев тонкомолотого известняка осуществляют при

400-950 С сс скоростью 80-200 град c, о а охлаждение до 500 С чрово.i, т со скоростью 150-300 град/с, Время гидратации извести в воде 45-55 с.

1 табл., 1 ил. температуры разложения. Подогрев мело кодисперсного известняка до 400 С не вызывает в нем никаких структурных изменений и скорость подогрева до этой температуры не оказывает влияния на кристаллическую структуру известняка. При температуре 400 С начинается процесс разложения карбоната магния с протеканием структурных изменений в подогреваемом известняке, С повышением температуры подогрева вплоть до температуры начала интенсивного разложения в вестйяка (950 С) скорость химической реакции и, следовательно, скорость струКтурных изменений в материале возрастает, Верхний температурный предел соответ1625839

35 ствует началу интенсивного протекания процесса декарбонизации извест" няка - началу процесса обжига, чем и обусловлен выбор значения верхнего предела, соответствующий 950ОС.

Большое влияние на величину. кристаллов получаемой извести оказывает время подогрева или, иначе, время пребывания материала в зоне высоких 10 температур (400-950 С). Чем продолжительнее время пребывания, тем размер кристаллов извести больше ° Дпя получения мелкокристаллической структуры извести время подогрева иэвест- 15 няка необходимо сокращать. Это условие оговаривается скоростью подогрева известка, составляющей 80200 град/с. Нижний предел скорости подогрева (80 град/с) выбран из 20 условий получения мелкокристаллической структуры извести. Подогрев известняка с меньшей скоростью резко увеличивает величину кристаллов извести и .снижает ее химическую актив- 25 ность (увеличивается время гидратации извести и уменьшается температура гидратации). Подогрев иэвестняа со скоростью, превьппающей нижний редел, способствует получению мелко- 30

Кристаллической структуры извести.

Верхний предел скорости подогрева известняка (200 град/с) ограничен экономичностью способа, поскольку подогрев известняка с большей скоростью требует значительного увеличения затрат теплоты (топлива).

Оговоренные условия подогрева подвергаемого обжигу при 950-1150 С известняка являются необходимыми, 40 но недостаточными для получения высакоактивной извести. Для получения мелкокристаллической структуры извести процесс ее охлаждения необходимо вести таким образом, чтобы не успева- 45 ли протекать процессы рекристаллизации (роста кристаллов} и рекарбониэации (соединение оксидов кальция и магния с углекислым газом). Предотвращение протекания этих процессов достигается быстрым охлаждением извести до температуры 500 С. Эта температура является граничной, ниже этого значения скорость охлаждения практически не влияет на активность получаемой извести. Быстрое охлаждение до более высокой температуры, так же как и медленное охлаждение до указанной температуры, снижает активнос ъ получаемой мелкодисперсной извести из-эа протекания в ней процессов рекристаллизации и рекарбонизации.

Нижний предел скорости ° охлаждения извести (150 град/с) выбран из услоBHH получения ее высокой активнос-! ти. Охлаждение извести с меньшей ско ростью резко увеличивает величину

,кристаллов извести. Верхний предел скорости охлаждения извести (300 град/с), так же KBK H MBKCHMBJIb» ная скорость подогрева известняка, ограничен экономическими соображениями (при большей скорости охлаждения извести снижается термический КПД установки).

На чертеже представлена схема, поясняющая предлагаемый способ обжига тонкомолотого известняка.

Способ осуществляют следующим образом, Исходный тонкомолотый известняк загружают в подогреватель, состоящий из трех ступеней 1-3 ° Загрузку известняка производят в газоход между первой 1 и второй 2 ступенями подогрева. Подогрев известняка осуществляют дымовыми газами во взвешенном состоянии по прямоточно-противоточной схеме ° Причем подогрев известняка в интервале температур 400-950 С производят со скоростью 80-200 град/с.

Необходимая скорость подогрева известняка в случае необходимости достигается вводом дополнительного теплоносителя в тракты подогревателя ° Известняк последовательна проходит все ступени подогрева и поступает из третьей ступени 3 подогрева на обжиг в декарбониэатор 4 ° Число ступеней подогрева может бьггь любым и выбирается в зави» . сим сти от необходимой глубины утилизации тепла дымовых гадов °

В декарбачизаторе 4 осуществляют обжиг мелкодисперсного известняка в закрученном потоке при температуре дисперсного потока 950-1150 С, при этом топливо н смесь воздуха с материалом вводят в декарбонизатор 4 тангенциально. Из декарбониэатора 4 мелкоднсперсную известь в потоке дымовых газов направляют в циклон-осадитель 5, где происходит сепарация извести, Иэ осадителя 5 дымовые газы направляют в подогреватель известняка (в третьк ступень 3 подогрева), а известь - в охладнтель извести, сос»

5 !6 т«ящий из трех ступеней 6-8 охлаждения °

Известь последов»тельно проходит первую 6, вторую 7 и третью 8 ступени охлаждения, и ее охлаждают воздухс м во взвешенном состоянии ло прямоточно-противоточн«й схеме. При этом охлаждение извести до температуры 500 ( произв«дят со скоростью 150300 град/с. При 13е«бходимости для поддержания требуем(.й ск«р«сти «хлаждения извести в тр»кты охлацителя осуществ31яют регулируемый ffngc()r холодного воздуха. Из третьей cTулени

8 охладителя известь пневмона(1 сом

9 подают в пр«ме))уточны)1 бункер и далее потребителю, К«личеств« ступеней охлаждения завис11т от необходимой Глубины утилиз а)гии фи )иве ск ) г« тепла извести и коле ill«ll Tf.f .If«ð»òóðff извести. В здуx из пер)«)й «туг ели 6 охлаждения п«дают H;!t кар(, нл )»т(р

4 для сжиг»ния т )11л))в». Пви е 1)е н( духа, дымовых га 3 в и M(=rif (дисперсного материала в (хи ацителе, „I(li;) p f;) fflf заторе 4, «садителе 5 и и )л. гpH13»TI= ле осу(цествляетс)1 с I . )и )и)1,1 д),)мое )с»

10, усг. н()нленног«з;1 Церн )и «ту()ен) i) ! лод«грена и )несTI«ff . Пы(р»сыв;)емые дым«С«с«м 0 Дl I)1() Вн!(Г» fbi fi l I lj) а !3 II )If(T на очистку для улавлив,)ния !;Iгленпдно— го мате.ри»л а.

Сл«с«б обжиг а T«f1f(t>lf()11))T«f «из вестняк» (-.су)пес твляют н )ll ITff()il установке, еnrт яп)ей ii ) Ц(к»рб 11и.)»T«ра — цикл«нн«гo агрегат; с т(111гt ll цис3льными вводамll те лл «11 ) (I I T(.:1) H материала, циклона-(с: »<Т )и 1, трехсту11еичатого пик 1«н)1)г«)г«ц .гревателя известчка, трехступе) чатог«пик«хлад)1теля извес ri) ii THr пдутьевых средств. ))б; игу п«дверга)от мелк«дислерсный известняк с с«держанием класса -74 мкм до 95%. Химический состав, %.: СаО 52,93; 13;О 1,34;

Si0 1,73; п.л.л. 43,05; проч. 0,91.

Йзвестя). в количестве 1,5-2,5 т/ч через весодоэатор пневмостранспортом вводят в газоход между первой и второй ступенями подогрева, Под«грев известняка осуществляют отходящими из осадителя дымовыми газами. Скорость подогрева известнякà регулируют количеством поступаю)3)их в подогреватель дымов газов и их температурой (в трактах подогревателя дополнительно устанавливают газовые горелки), лри этом величину скорости подогрева из5839

55 вестника изменяют в пределах 70250 град/с ° Обжиг под«грет() го из ве стняка осуществляют в декарбонизаторе лри температуре дисперсного пот«ка

I)

950-1150 С, В качестве топлива используют природный гаэ с теплотворной способностью 35360 кДж/м . Сепарацию изэ вести осуществляют в циклоне-осадите-, ле, откуда известь поступает в «хладитель (в газ«ход между первой к втор«I1 ступенями охладителя). Скорость хлаждения и вести изменяют в предел»х 100-350 град/r и регулируют количеств)м п«с.гупающего в «хлаиитель воздуха (в трактах охладителя установлены натру бки для ре гул11руемого подсоса х«л«диого воздух») . При определении скоростей изменения температур и Звестняка и извести произв«дят измереlfпя температур дисперсных потоков и(тракгам установки и расходов г».3«в«3душгп)х потоков (геометрические ра )меры элем lf T()B уст))нонки оста)отся без изменений) . Из охладителя извест1. и ) ступает в бункер-н»копитепь, «ткуда ее н»пр»вчяют и» д«зир«в ку дл л 13 В()ц 1 н Ilffl xT gj око мк«В ани я ) при этом с«держ;)ние»ктивных оксидов кальция и магния в шихте составляет

1, 5%. Ок»т !IIIH п«луч»емые при з »мене бент«нита и)весть)о, имеют следу)ощие

IIpoHH()cTffhlt л«казатели: прочн«с ть сырых на сж(1тие 1, 16-1,28 кг/«к, на сбрасыв(1ние 4, 9-5, 5 раз лр«чн ость сухих 3, 8-4,5 кг/ок, лрочн«сть обожженных 31 5-363 кг/ок (эти п«к аз »тели на уступают и к JB(iòåëÿì прочности окатышей с бентонитс м и подтверждакт высокие вяжущие св«йства получаемой

Mt T»ëëóðãè÷f ской извести при ок«мковании тонк«измел1 1енн«го железорудного сырья).

Результаты «бжига тонкомол«т«го известняка с э»данн«й степенью обжига в пределах 90% приведены в таблице °

Как видно из таблицы, наиболее высокие показатели химической активности извести получают лри скорости подогрева известняк 80-200 град/с и скорости охлаждения извести 150300 град/с. Отклонение скорости подогрева известняка и скорости охлаждения извести от их оптимальных значений в меньшую сторону ведет к снижению локаэателейактивности извести, Превышение скорости подогрева известняка и скорости охлаждения извести

1625839 их оптимальных значений ведет к снижению термического КПД установки, Предлагаемьй способ обжига тонкомолотого известняка обеспечивает получение извести с высокой химической активностью, характеризующейся временем гндратации извести в воде в течение 45-55 с против мин 40 с—

2 мин 20 с по известному способу, При этом термический КПД установки остается наиболее высоким (54,1 против 41,6-50,57).

Формул а изобретения

Способ обжига тонкомолотого известняка, включающий подогрев его

1 отходящими газамн во взвешенном состоянии, обжиг в потоке высокотемпературного теплоносителя с последующей сепарацией извести и многоступенчатым охлаждением воздухом во взвешенном состоянии, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с целью получения извести с высокой химической активностью за счет создания в ней мелкокристаллической структуры, подогрев известняка осуществляют при температуре 400-950 С со скоростью

80-200 град/с, а охлаждение до температуры 500 С проводят ео скоростью о

150-300 град/с.

Тер кия допачиительиъ я ввод, и /кг известняка уст ки1 воздуха в охлатоплива в подогреватель аза, Нзка

О,О!З9

0,0209

0,1246

О,!87О

0,1246 о,о!ьо

0,0160

О,!246

2

4

6

8

lO

1!

12

13

14

l5

16

17

l8

l9

2lO

1 40

l4O

2I0 2IO

200

22О

I00

140 !

3lO

3IO

1 40

300

0,0697

0,0697

0,0697

0,0697 о,овзь

0,906

0,0697

0,0697

0,0697

0,0697

О,0697

0,0746

0,0771

0,0697

0,0746

0,0857

0,0906

0,0697

0,.0697

0,0697

0,0697

54,1

54,1

54,1

54,1

45,1

41,6

54,1

54,!

54,1

54,!

54,!

50,5

48,9

54 I

50,$

44,0

41,6

54,1

54,1

54,1

54.1

1 50

0-55

0-50

0-45

0-45

-45

1-55

1-50

0-55

- 0-$0

0-45

0-45

0-45

2 "20

I-45

1-40

0-45

0-55

0-$5.

О 45

0-50

98 ! оо оо

IO0

97

97

1 00

1 00

1 00

96

98

99

1 00

1 00

100

1625339 дьюооые газы иа очистку иэ

Составитель А,Кулабухова

Техред . JI,0лийнык Корректор М.Самборская

Редактор Н,Гунько

Тирах 425

Заказ 258

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.уагород, ул. Гагарина, 101