Способ получения извести
Изобретение относится к технологии обжига извести в шахтных пересыпных печах и может быть использовано на химических, металлургических предприятиях и предприятиях, выпускающих строительные материалы. Технический результат - повышение степени обжига известняка до 83-93% при высоком тепловом КПД - не менее 80% - и расширение диапазона используемого твердого топлива. В способе получения извести путем обжига известняка при сжигании твердого топлива, состоящего из кокса и/или смеси кокса и углеродсодержащего материала, массовое отношение известняка и углерода в твердом топливе составляет 1:(0,050÷0,075), а отношение средних размеров кусков твердого топлива и известняка 1:(1÷2). Средний размер кусков твердого топлива составляет 25-100 мм, а средний размер кусков известняка составляет 30-180 мм. В качестве кокса используют кокс металлургический и/или кокс каменноугольный, и/или кокс литейный, и/или кокс литейный каменноугольный, и/или кокс нефтяной, и/или кокс доменный и/или в качестве углеродсодержащего материала используют каменный уголь и/или антрацит. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к способам получения извести в шахтных пересыпных печах и может быть использовано на химических, металлургических предприятиях и предприятиях, выпускающих строительные материалы.
Известен способ получения извести путем обжига карбонатсодержащего сырья при сжигании твердого топлива, состоящего из смеси доменного кокса и углеродсодержащего материала, содержащего 4-20 мас.% оксидов, 3-12 мас.% летучих компонентов, при массовом отношении (СаО+MgO)/(SiO2+Al2О3)- 0,66-0,2. В качестве углеродсодержащего материала используется каменный уголь и антрацит, соотношение доменного кокса и углеродсодержащего материала составляет 1:0,1-0,2:0,8. Кроме этого, при обжиге поддерживается содержание СО2 в диапазоне 38-40 об.% [1].
Недостатком данного способа является низкая степень обжига карбонатного сырья, а также ограниченный диапазон соотношения доменного кокса и углеродсодержащего материала из-за жестких требований к химическому составу последнего и трудности поддерживания содержание СО2 в диапазоне 38-40 об.%.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения извести путем обжига известняка в шахтной печи при сжигании твердого топлива, в качестве твердого топлива используется смесь доменного и нефтяного кокса в соотношении 1:(0,3-1) [2].
Недостатками данного способа являются невысокая степень обжига известняка при высоком тепловом КПД печи и значительное снижение теплового КПД при повышенной степени обжига, а также ограниченный круг используемого твердого топлива. Все это происходит вследствие того, что в известном способе не учитывается влияние соотношения известняка и углерода в твердом топливе и соотношение средних размеров кусков известняка и твердого топлива. Кроме того, в известном способе диапазон используемого твердого топлива ограничивается доменным и нефтяным коксом.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение вышеприведенных недостатков известного способа, а именно: повышение степени обжига извести при высоком тепловом КПД и расширение диапазона используемого твердого топлива.
Поставленная задача достигается благодаря предлагаемому способу получения извести, включающему обжиг известняка при сжигании твердого топлива, состоящего из кокса и/или смеси кокса и углеродсодержащего материала, при массовом отношении известняка и углерода в твердом топливе 1:(0,050-0,075) и отношении средних размеров кусков твердого топлива и известняка 1:(1-2). Кроме этого, используют известняк со средним размером кусков 30-180 мм и твердое топливо со средним размером кусков 25-100 мм. В качестве твердого топлива используют кокс металлургический и/или кокс каменноугольный и/или кокс литейный и/или кокс литейный каменноугольный и/или кокс нефтяной и/или кокс доменный и/или антрацит и/или каменный уголь.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Готовят шихту известняка и твердого топлива, состоящего из кокса и/или смеси кокса и углеродсодержащего материала, причем в качестве кокса используется - кокс металлургический по ТУ 1104-076100-0019437-159-96 и/или кокс каменноугольный по ТУ 14-7-49-80 и/или кокс литейный каменноугольный по ГОСТ 3340-88 и/или нефтяной кокс замедленного коксования по ТУ 0258-103-008636, в качестве углеродсодержащего материала используется каменный уголь, например марки ТПКО, ТПК и/или антрацит ГОСТ 25543-88 марка А.
При приготовлении шихты соблюдают массовое отношение известняка и углерода в твердом топливе 1:(0,050-0,075). Средний размер кусков известняка поддерживают в интервале 30-180 мм, а средний размер кусков твердого топлива 25-100 мм. Причем отношение средних размеров твердого топлива и известняка поддерживают в интервале 1:(1-2). Подготовленную шихту загружают в пересыпную шахтную печь и производят обжиг известняка известными способами. Об эффективности процесса обжига судят по степени обжига, показывающего, какой процент известняка перешел в известь (оксид кальция), и по тепловому КПД, показывающему, какой процент тепла, выделившегося при сжигании твердого топлива, пошел на разложение известняка.
Осуществление процесса получения извести по предлагаемому способу позволяет повысить степень обжига извести при высоком тепловом КПД и расширить диапазон используемого твердого топлива.
Следует подчеркнуть, что обязательным условием положительного эффекта является строгое соблюдение указанного массового соотношения известняка и углерода в твердом топливе 1:(0,050-0,075) и соотношения средних размеров кусков твердого топлива и известняка в интервале 1:(1-2). Невыполнение хотя бы одного из перечисленных требований не позволяет достигнуть положительного эффекта.
Как следует из полученных при испытании способа результатов, существенно улучшаются показатели процесса:
Степень обжига извести повышается до 83-93%, при тепловом КПД не менее 80%.
Расширяется круг используемого твердого топлива - возможно использование кокса металлургического и/или кокса каменноугольного и/или кокса литейного и/или кокса литейного каменноугольного и/или кокса нефтяного и/или кокса доменного и/или антрацита и/или каменного угля.
Таким образом, между новыми признаками предлагаемого способа:
массовым соотношением известняка и углерода в твердом топливе 1:(0,050-0,075), соотношением средних размеров кусков твердого топлива и известняка 1:(1-2), средним размером кусков известняка 30-180 мм, средним размером кусков твердого топлива 25-100 мм и достигаемым при этом положительным эффектом: повышением степени обжига извести при высоком тепловом КПД и расширением диапазона используемого твердого топлива - имеется новая причинно-следственная связь: наличие указанных признаков в совокупности признаков предложенного способа обеспечивает достижение положительного эффекта, а отсутствие любого из перечисленных признаков не позволяет получить положительный эффект.
Сущность предложенного способа и его преимущества в сравнении с объектом - прототипом приведены в примерах.
Примеры:
Шихту, состоящую из известняка и твердого топлива, состоящего из кокса и/или смеси кокса и углеродсодержащего материала, с массовым соотношением известняка и углерода в твердом топливе 1:(0,050-0,075), средним размером кусков известняка 30-180 мм, средним размером кусков твердого топлива 25-100 мм и соотношением средних размеров кусков твердого топлива и известняка 1:(1-2), загружают в пересыпную известково-обжигательную шахтную печь и производят обжиг известными способами. Состав шихты и показатели процесса представлены в таблице 1.
| Таблица 1 Состав шихты и показатели процесса обжига | ||||||||
| №примера | Твердое топливо | Отношение известняка и углерода твердого топлива, масс. | Отношение средних размеров кусков твердого топлива и известняка | Средний размер кусков твердого топлива, мм | Средний размер кусков известняка, мм | Степень обжига, % | Тепловой КПД (Доля тепла на разложение СаСОЗ),% | Примечание |
| 1 | Кокс доменный; Нефтяной кокс 1:0,3 | 1:0,049 | 1:1,71 | 70 | 120 | 74,8 | 81,9 | по прототипу |
| 2 | Кокс доменный Нефтяной кокс 1:0,4 | 1:0,076 | 1:1,60 | 75 | 120 | 92,9 | 66,5 | по прототипу |
| 3 | Кокс доменный Нефтяной кокс 1:0,5 | 1:0,069 | 1:4,3 | 30 | 130 | 79,8 | 62,4 | по прототипу |
| 4 | Кокс доменный Нефтяной кокс 1:0,6 | 1:0,068 | 1:0,8 | 50 | 40 | 90,6 | 71,7 | по прототипу |
| 5 | Кокс доменный Нефтяной кокс 1:0,7 | 1:0,066 | 1:1,95 | 95 | 185 | 74,6 | 60,8 | по прототипу |
| 6 | Кокс доменный Нефтяной кокс 1:0,8 | 1:0,067 | 1:1,60 | 25 | 40 | 79,8 | 64,4 | по прототипу |
| 7 | Кокс доменный Нефтяной кокс 1:0,9 | 1:0,073 | 1:1,4 | 110 | 150 | 90,2 | 66,6 | по прототипу |
| 8 | Кокс доменный Нефтяной кокс 1:1,0 | 1:0,072 | 1:1,2 | 30 | 35 | 94,7 | 70,9 | по прототипу |
| 9 | Кокс металлургический; Антрацит 1:1 | 1:0,064 | 1:1,5 | 100 | 150 | 90,7 | 80,2 | по изобретению |
| 10 | Кокс доменный; Кокс литейный 1:0,1 | 1:0,075 | 1:2 | 25 | 50 | 94,6 | 80,1 | по изобретению |
| 11 | Кокс металлургический | 1:0,06 | 1:1,8 | 50 | 90 | 90,7 | 81,1 | по изобретению |
| 12 | Кокс металлургический; Нефтяной кокс 1:0,5 | 1:0,064 | 1:1,71 | 70 | 120 | 92,1 | 80,8 | по изобретению |
| 13 | Кокс каменноугольный; Кокс литейный 1:0,3 | 1:0,056 | 1:1,2 | 70 | 120 | 90,4 | 88,2 | по изобретению |
| 14 | Кокс литейный каменноугольный; Антрацит 1:0,5 | 1:0,059 | 1:1,59 | 110 | 175 | 87 | 87,1 | по изобретению |
| 15 | Кокс доменный | 1:0,058 | 1:1,33 | 30 | 40 | 91,2 | 89,2 | по изобретению |
| 16 | Кокс литейный; Каменный уголь; Нефтяной кокс 1:0,5:0,3 | 1:0,06 | 1:1,67 | 60 | 100 | 93,4 | 85,4 | по изобретению |
| 17 | Кокс нефтяной; Каменный уголь 1:1 | 1:0,050 | 1:1,43 | 70 | 100 | 91 | 90,3 | по изобретению |
Полученные данные свидетельствуют, что при использовании известняка и твердого топлива, состоящего из кокса и/или смеси кокса и углеродсодержащего материала, предлагаемого гранулометрического состава, соотношения средних размеров кусков твердого топлива и известняка, массового соотношения известняка и углерода в твердом топливе степень обжига известняка повышается до 83-93% при тепловом КПД не менее 80%, при этом расширяется круг используемого твердого топлива - возможно использование кокса металлургического и/или кокса каменноугольного и/или кокса литейного и/или кокса литейного каменноугольного и/или кокса нефтяного и/или кокса доменного и/или антрацита и/или каменного угля.
Источники информации
1. Патент РФ RU 2186042 С2, кл. МПК 7 С 04 В 2/10 БИ №212002.
2. Авторское свидетельство СССР 1162764, кл. С 04 В 2/02, 1985 г.
1. Способ получения извести путем обжига известняка при сжигании твердого топлива, состоящего из кокса и/или смеси кокса и углеродсодержащего материала, отличающийся тем, что массовое отношение известняка и углерода в твердом топливе составляет 1:(0,050÷0,075), а отношение средних размеров кусков твердого топлива и известняка 1:(1÷2).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что средний размер кусков твердого топлива составляет 25-100 мм, а средний размер кусков известняка составляет 30-180 мм.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве кокса используют кокс металлургический, и/или кокс каменноугольный, и/или кокс литейный, и/или кокс литейный каменноугольный, и/или кокс нефтяной, и/или кокс доменный и/или в качестве углеродсодержащего материала используют каменный уголь и/или антрацит.
