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皮江法炼镁煅烧白云石技术

皮江法炼镁煅烧白云石技术    在硅热法炼镁中,煅烧白云石的作用直接影响到镁的复原收率,不同类型的炉窑和不同的燃料以及不同结构类型的白云石,其煅烧条件及煅烧作用亦有差异。本文就此加以总述。
    一、两种结构类型的白云石及其煅烧
    白云石由于其杂质成分的不同,结构的不同它所具有的物理、化学功能有必定的差异。现在大致分为两类:一类是无定形状具有网状结构的白云石;一类是具有六方菱形结构的白云石。
    1、无必定形状具有网状结构的白云石,煅烧后仍能保存白云石的结构特性。这种煅白其粒子表面缺点大,颗粒的聚合力大,受机械作用后易发作变形。它的复原性较具六方菱形结构的白云石大。
    2、具有六方菱形结构的白云石易破碎,煅白细磨时也较网状结构的白云石易磨,且不粘磨,但其反响性较低。
    3、两种煅白的水化活性相差很小,而复原功能相差很大。标明煅白的水化活性度只代表煅白吸湿性。不能彻底代表其复原性。一般来说水化活性度高,复原功能也高。但相同的水化活性,由于白云石结构不一样,其复原功能不必定相同。
    4、选用无必定形状网状结构的白云石,由于强度大硬度大,碎矿时简略确保白云石块度,即破坏率低。
    5、无定形网状结构的白云石由于其晶格能小,热分化时吸热才干较六方菱形结构的白云石低,即煅烧时能量也较低,且在煅烧时热裂性小。
    从以上定论能够看出:具有六方菱形结构白云石煅烧后,破坏率高,易磨,不太适用于竖窑、混装立窑。而在欢腾炉、反转窑中作用比较抱负。由于竖窑、混装立窑的煅后料均会积在底部出料口,受上面料层压力,极易变成较小粒度的料,使窑内透气性差,易堵,影响整个窑的正常运转。但在反转窑及欢腾炉上不存在这个问题。
    无定形状具有网状结构的白云石,由于强度大、硬度高、晶格能小、热分化时吸热较六方菱形结构白云石低。所以在竖窑、混装立窑内也能够获得较抱负的煅烧作用。它所习惯的炉型规模很广,反转窑内也能够获得好的煅烧作用。
    综上所述,在现在的出产供应商中,同样是竖窑,由于白云石矿具有的结构特征不一样,煅后复原功能不同也是正常现象。
    二、不同煅烧设备煅烧白云石分析
    当时煅烧白云石的首要设备有反转窑、欢腾炉、燃气立窑及混装立窑等。关于年产5000吨以上的大型皮江法炼镁供应商,在新规划中要考虑节能,尾气余热运用等。峨嵋镁厂的初步规划咱们就考虑了在窑尾加炉蓖机的可能性。这样能够削减反转窑长度,扩展直径,大幅进步反转窑产能。
    (一)反转窑
    国内皮江法炼镁供应商,大部分选用反转窑煅烧白云石。反转窑煅烧白云石,不管白云石是何种结构,只需操控好工艺条件,其煅烧作用均很好。
    反转窑内传热进程示意图
    q辐-炉气和砌体以辐射方法传给炉料露出表面的热量;q辐-由砌体表面以辐射及传导方法传给炉料内表面的热量;q对-以对流方法传给炉料露出表面的热量
    原因是反转窑首要是辐射传热,也有对流传热(见上图)。
    白云石矿粒度较小(5mm~25mm),窑跟着窑的旋转,充沛翻滚,强化了辐射传热进程。物料加热均匀,煅烧彻底。煅烧温度简略操控。在合理的窑转速和给料量下煅烧获得极好的活性度与较低的灼减。与竖窑比较,它的质料运用率是竖窑的两倍,高达90%以上。而竖窑仅为40%~50%,从下降出产成本考虑,反转窑是镁厂最抱负的设备挑选。
    出产实践证明,反转窑出产出的煅白活性度高,镁的提取率和硅的运用率也比较高。而其它一些炉型出产出的煅烧白云石活性度高,镁的提取率和硅的运用率也比较高。而其它一些炉型出产出的煅烧白云石活性度就比较差。
    现在国内用于煅烧白云石的最大反转窑是宝钢Φ3m×70m反转窑,日产煅白600吨。较小的反转窑有Φ1.2m×26m,日产煅白18吨。
    (二)竖 窑
    竖窑是一种不滚动的立式煅烧设备。现在国内小规模热法镁厂,特别是乡镇厂商,个别厂商选用较多。年产200吨~300吨镁厂,大都选用这种方式的煅烧设备。它的特色是结构简略,一次性出资小,与反转窑比较,竖窑产值低,损耗大,煅白活性低。由于煅白在窑内冷却逗留时刻长,易吸水和粉化,并且存在煅烧带温度低,欠烧,热效率低,料层阻力大,煅烧料粒度(60mm~150mm)相差较大等问题。因而要求咱们在运用竖窑煅烧白云石技能上需求改善,除了完善操作,精选质料外,还能够改善炉子结构,进步机械化程度,运用燃煤机械减轻劳动强度,选用半煤气外焚烧室,底部出料。合理运用好竖窑,仍是现在小型镁厂必不可少的一个环节。
    (三)欢腾炉
    欢腾煅烧是国内近年来煅烧白云石的一种新技能。国外把欢腾加热技能应用于煅烧白云石质石灰,作用很好。由于这种设备出资少,产能大,能耗比反转窑更低,所以国内开端研讨选用该工艺,其根本流程是:把破碎细微颗粒的白云石参加炉内,炉内通入焚烧气体,整个炉内欢腾拌和,各料层温度均匀,白云石高效分化。操控煅烧温度,使其无欠烧、过烧现象,煅烧时刻为15分左右。白云石得到彻底分化,白云石中MgCO3分化温度为734℃~835℃,CaCO3的分化温度904℃~1200℃。白云石煅烧时参加CaF2,以加速分化进程。白云石煅烧时刻与煅烧温度和白云石的粒度巨细有很大的联系,欢腾焙烧是高温快速煅烧。
    在欢腾炉内白云石煅烧作用抱负,出资少,欢腾炉煅烧白云石是一项值得推行的新技能,特别适用于中、小规模镁厂。
    三、不同煅烧设备煅烧白云石所选燃料及作用
    所选燃猜中,煤、煤气、油等都可用于煅烧白云石。
    (一)反转窑所用燃料挑选
    反转窑所用燃料品种许多。气体燃料有:发作炉煤气、半、焦炉煤气;液体燃料有:柴油、重油、原油;固体燃料有:煤粉、冶金焦粉,窑头加反射式焚烧室时也可用块煤做燃料。
    依据煅烧白云石的特色:煅烧白云石要求煅烧带温度1150℃~1250℃,天燃气、重油易操控。发作炉煤气在压力、热值不行时,能够配上少数煤粉,作用均很抱负。不同燃料的煅烧温度列于表1。反转窑高温系数η=0.65~0.75,煅烧带窑温:
    式中:Qh-燃料的低发热值kJ/kg或kJ/Nm3;
    Qw-预热燃料及空气的物理热。
    所以在燃料品种必守时,要进步tr必然添加Qw值,即燃料和空气都要预热。别的,为了进步η值,有必要添加窑的热负荷,加速焚烧速度和进步火焰和辐射才干。在其它条件不变时,挑选Qh值高的燃料来进步煅烧带温度。
    不同燃料的煅烧温度表
    (二)外焚烧室竖窑燃料的挑选
    对竖窑来说,首要运用长焰固体燃料烟煤或褐煤燃料,发热值要求在25.1~29.3kJ之间。在焚烧室进行不彻底焚烧,气化发生半煤气,遇到二次空气到达彻底焚烧,煅烧带在竖窑内筒中。由于质料的各面各层温度有差异。这种煅烧特色是:煅烧好的矿石活性很好,可达30%以上,部分>28%,较反转窑煅烧作用差一些。
    (三)欢腾炉用燃料的挑选
    欢腾炉所用燃料首要也是烟煤,它是经过烟煤在煤碳气化焚烧炉内焚烧,通入蒸气,配入二次压缩空气,将白云石粉拌和并充沛煅烧。这种方式的煅烧能够使白云石充沛分化。活性>30%,灼减<0.6%。海城炼铁厂欢腾炉欢腾焙烧数据是:炉直径Φ外=2.8m,Φ内=2.4m,=14.7m。所用质料:MgO 21%、CaO 30%、SiO2<015%;煅白活性:32.14%,灼减<0.545%(1996年12月4日)。欢腾炉焙烧燃耗很低,均匀每出产一吨煅白耗煤小于300kg,煅烧温度950℃~1000℃,煅烧时刻13~17分钟,加料粒度80~100目,产值1t/h煅白。与Φ1.9m×36m反转窑比较产能相差无几,煅烧温度<1000℃,能耗低,热丢失小。
    四、结语
    关于煅烧白云石,有许多要素影响它的煅烧作用,依据白云石结构的不同特色,调整好工艺条件,挑选合理的燃料及设备,能够获得抱负的煅烧作用。
    1、关于无定形网状结构白云石,依据其本身特色,用竖窑、燃气立窑、隧道窑等煅烧设备煅烧时,仍能够获得较好的作用。
    2、关于六方菱形结构的白云石具有解理面,硬度小,易破碎,白云石晶格能较大,煅烧时吸热才干较大,适用于反转窑。燃料可选煤气、天燃气、焦炉煤气、重油、柴油、煤粉等。
    3、白云石煅烧是皮江法炼镁工艺的第一道工序,也是很重要的工序,白云石煅烧受煅烧温度、煅烧时刻、质料块度等多方要素限制,煅白贮存时刻长,活性下降,所以要挑选合理的煅烧设备,挑选适合的燃料,才干获得高质量煅白。 白云石

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