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    生產輕質碳酸鈣用的石料與燃料選用原則是怎樣的
    - 2019-12-11-

      輕質碳酸鈣(沉淀碳酸鈣)的產品質量在很大程度上取決于原料石灰石的質量。石灰石的化學成分不僅影響產品的技術質量指標,而且對石灰石的煅燒過程也有很大的影響。

      碳酸鈣鏈用于生產氧化鈣、氫氧化鈣、重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、活性碳酸鈣、納米碳酸鈣和系列鈣的延伸產物。天然碳酸鈣礦物是用機械方法加工成一定粒徑的礦物,在世界上一般稱為重質碳酸鈣(GCC);以天然碳酸鈣礦物為原料,經煅燒、消化、碳化等化學方法制備的晶體產品,一般稱為世界輕質碳酸鈣(PCC)。

      在無機鹽工業產品中,碳酸鈣是一種產量大、用途廣的化工產品。碳酸鈣工業生產中產生的優質石灰廣泛應用于冶金、建材、干燥劑和環保處理劑等領域。此外,氫氧化鈣Ca(OH)2也被稱為消石灰,在有色冶金和原子能工業中用作酸性中和劑,也是建筑材料中的高質量粘合劑。

      輕質碳酸鈣生產中石灰石的化學成分要求

      生產沉淀碳酸鈣用石灰石的物理性能要求:

      要求:石灰石致密塊狀,晶體顆粒細小,不重結晶。

      密度:2.65-2.80g/cm3

      孔隙率:≤1%

      莫爾硬度≥3

      抗壓強度:147.11mpa

      由于石灰石形成的年齡不同,所形成的結晶也不同,所以石灰石需要煅燒。一般選奧陶系灰巖,不優選石炭二疊系灰巖,特別是鐵、鎂、硅含量變化較大的礦點,一般不能選。在化學指標中,堿鎂鹽的指標往往被很多人忽略,幾乎沒有人檢測。實際上,它與產品的收率有關,與生產不同晶型的優質PCC有很大關系。

      一、石材(石灰石)技術要求

      1.化學成分

      應了解成分,顆粒大小應均勻。石頭的成分因地而異。即使在同一礦山的不同采礦地點,礦石的成分也有很大的差異。一般用戶需要知道氧化鈣、氧化鎂、二氧化硅、氧化鋁和氧化鐵的含量。

      Cao含量越高,石材質量越好。50以下為劣質,50-52為一般石材,52以上為優質。55歲以上的很好。一般石材的直接粉磨是重鈣粉。不經檢驗如何判斷石頭?一般來說,晶體越小,氧化鈣含量越高。水化后的53號石子和面粉一樣細。

      在具體操作中,氧化鈣含量的差異在燒成溫度的水平上。一般情況下,燃燒溫度為900-1100。由于碳酸鈣分解溫度高,含量越高,所需溫度越高。例如,53石的燒成溫度定為1080℃,52石定為1050℃,50石定為950℃,每家每戶將根據情況操作溫度確定合適的燒成溫度。

      氧化鎂的含量對燒成的影響最大。同一塊石頭的主要成分是氧化鈣和氧化鎂。它們之間的溫差比較大。氧化鈣分解通常在氧化鎂分解后開始。如果完全分解氧化鈣,氧化鎂將被過度燃燒,活性將大大降低。因此,光燒白云石的理論應運而生,實際上是為了保證氧化鎂的反應活性。由于操作溫度低和部分碳酸鈣的不斷分解,生火是不可避免的。

      由于氧化鎂對原材料的要求,由于用途不同,一般熔煉要求不高,甚至連氧化鎂柱的指標也沒有專門設置。只要計算出氧化鈣和氧化鎂的總含量,煉鋼過程中還存在高鎂灰,其含量需要大于15%,這就要求在燒成之前,石料的含量要大于8%。鎂的含量越高越好。一般在18%以上。如果用于電石,石灰中鎂含量越低越好。一般要求小于1%,最高不大于1.2。

      氧化鈣和氧化鎂分解溫度的差異很大,導致了光燃燒、重燃燒和死燃燒的理論。需要指出的是,這些理論都是針對氧化鎂的。在實際運行中,其溫度為高階躍型。當然,在分解氧化鈣的過程中到什么程度,只能與主同客。

      2.粒度要求

      輕質碳酸鈣生產工藝對立窯煅燒石材的要求為50-150 mm。目前大多數立式窯都是根據這種粒度設計的。在實際生產中,有些原材料的粒度稍大一些。他們主要是充分利用原材料,特別是自己的礦山,他們希望盡可能燃燒各種粒度的糧食。如果匹配方法不正確,會增加產品的燃燒率。正確的方法是最大的不能超過最小的三倍,也就是說,如果最小的是30mm,最大的不能超過90mm,否則操作難度會增加,最好用分級法按不同批次將原材料放入爐中。

      由于各種條件的限制,有些窯爐的比例超過三比一是很常見的。在操作中應注意什么?首先,是每個比例的數量問題。一般來說,很容易忽略這個問題。有些窯爐在啟動時沒有點火,物料被懸浮。有些窯爐在生產過程中溫度較低,灰燼不燃燒,即不能懸浮物料,也不能懸掛一段時間,無法正常生產。這個問題困擾了我一段時間,然后我終于想通過,改變比例的數量,多一點或多一點,它不會掛。這種情況很容易解決,但在什么情況下會出現懸而未決,沒有準確的說法。我處理的懸挑材料大多是30毫米、30-80毫米和80多毫米。此外,顎式破碎機的片狀物料比錘式破碎機的物料更容易懸垂。也就是說,這個問題只有在出現之后才能解決,沒有辦法防止。除非粒度合格。

      石頭的粒徑越小,分解所需的時間越短,石頭的粒徑越大,分解所需的時間越長。如果是直徑60毫米的圓石,在1050度的條件下,完全分解大約需要3個小時。如果直徑增加到100毫米,則需要5小時才能完全分解。在石子大小相差過大的爐子里,很容易理解,大尺寸的產品往往夾在中間。

      在生產中,第一塊石料的粒徑與利用系數有關。一般來說,這與材料的輸入和輸出速度有關。粒徑越大,物料投入產出速度越慢,利用系數越低。第二塊石頭的粒度與設計中爐子的有效高度有關。理論上,晶粒尺寸越大,對爐子的有效高度要求越高。第三,從能耗角度看,石子粒徑越大,混煤越多,粒徑越小,重量相同,燒煤越少。

      與其他窯爐相比,立窯并不先進,特別是那些燒煤而不燒煤氣的窯爐。在運行中調整的手段并不多。除改變鼓風參數、進料和出料速度外,也是改變石料和燃料粒度的重要手段。

      二、燃料要求

      一般立窯使用焦炭或無煙煤作燃料。由于焦炭的成本,他們大多數使用無煙煤。他們還使用接近無煙煤(俗稱半無煙煤)性質的煙煤和由焦粉或無煙煤粉制成的型煤。有太多的指標需要理解與操作有關。

      1.熱值

      一般情況下,立窯每公斤灰渣的熱量消耗約為1100卡路里,每公斤灰渣的熱量消耗約為1.7公斤石材。也就是說,每公斤石頭對應450卡路里的煤。比如6000大卡的煤,每裝載1.5噸的石頭在漏斗車上,所需熱量為1500×450=67.5萬大卡,即67.5萬元人民幣6000=112.5公斤煤。應該指出,有兩個條件。一是如果灰燼的質量不是很高,就可以少分配。另一個是指揮部只能分配不超過9%的煤炭。如果揮發物含量過高,則應更適當地分配。

      2.揮發性物質

      立窯無煙煤的揮發分含量一般在8%左右。如果揮發分太低,燃燒太慢,爐子利用率低,即產量低。如果出灰速度稍快,灰溫很高,不節能。只有在設計窯爐時,增加窯體才是最合理的,這一般是做不到的。波動太大是不好的。首先,這不是節能。爐內揮發的甲烷、氫氣、一氧化碳等可燃氣體燃燒很少。他們中的大多數人帶著煙囪里的廢氣逃走了。也就是說,散熱位置不合適。因此,揮發分在預熱和分解過程中的作用不大。使用揮發分過高的唯一好處是,如果其他條件不變,揮發分含量基本上與燃燒速度成正比,揮發分含量和粒度絕對控制煅燒帶的長度。

      3.粒徑

      粒度大小與煅燒帶長度成正比。粒度越大,爐內燃燒時間越長,煅燒帶越長,粒度越小,爐內燃燒時間越短,煅燒帶越短。一般煤和石頭的比例是在入爐前準備好的,也就是說,煤燃燒釋放的熱量是一定的。不同的是釋放它需要多長時間。如果時間較短,容易在局部地區形成高溫,導致過度燃燒和結塊。如果時間長,很容易出現低溫,而且分解溫度不夠,導致過度燃燒。更先進的爐子是根據煅燒帶的長度設計的,這正好與灰分的產量相匹配。石料通過煅燒帶的時間與此溫度下需要分解的粒度時間基本一致。煅燒帶的長度和高度基本穩定。過去,大多數的土爐都是用來燒煤的混合物,這些混合物是層層分布的。對煤的粒度要求不嚴格,但爐子利用系數太低,能耗太高。爐子越先進,利用系數越高,能耗越低,對原材料的要求也越嚴格。有時,煤中的粉末比例很大。首先,它不能與石頭均勻混合。有時,入爐后從石縫處鉆到一起,形成局部高溫。散落的粉體在前熱帶下部或煅燒帶上部燃燒,配煤熱剛分解石塊,熱量主要進入尾氣,即過度燃燒處熱量消耗過多,會有一個缺乏熱量的地方形成原始燃燒。如果要保證不燒,只需多摻煤,這也對爐襯構成威脅。因此,煤中的粉末是無害的。有時煤中會有明顯大顆粒的塊狀物,在煅燒帶中無法燃燒掉。冷卻帶燃燒時,外燃燒落下的顆粒尺寸變得很小。在落灰過程中,有的落在完全分解的石灰中,繼續放出熱量。過燒產物多形成于冷卻帶上部,在煅燒帶中形成的比例很小。煤中含有粉體或大顆粒,從經濟性到操作性都不劃算。一些石灰窯配備了用于生產型煤的輔助生產線。從應用效果來看,值得推廣。以型煤為燃料,運行穩定,降低能耗,提高產品質量。全國粉煤與塊煤的價差很大,也是經濟的。

      4.灰熔點

      一般無煙煤灰分的熔點沒有問題。燃燒后留下的一小部分灰分太低了。在煅燒帶中呈糊狀。隨著向下移動的石灰逐漸冷卻,容易形成壁掛或結塊。這種燃料不能用。在運行中,只有降低運行溫度才能緩解這種情況。低溫運行會導致灰分產生緩慢,燃燒過度,煤炭也有很多不利的情況,如燃盡。在這種情況下,我們不需要考慮太多。只有改煤,才能從根本上解決問題。

      5.點火點的高度

      也就是說,燃料開始燃燒的溫度。點火溫度越低,預熱區越短,廢氣溫度越高。尾氣帶走的熱量是爐子熱損失中最大的。近似的數據是每千克石灰所需的熱量約為1050卡路里,從常溫到分解溫度需要250卡路里。從開始到結束需要400卡路里。理論上,每公斤灰燼含450卡路里就足夠了。為什么要在實踐中使用1050或1100卡路里?有熱損失,包括尾氣帶走的熱損失、不參與燃燒的熱損失、爐墻排出的熱損失和低于正常溫度的灰冷卻帶走的熱損失。最大的損失是廢氣帶走的熱量,約占總損失的70%。從經濟角度出發,降低排煙溫度,選擇燃點高的煤是合理的。利用尾氣發電或燒水就是基于這一理論。

      6.硫含量

      這一指標在操作上差別不大,主要影響兩個方面。一是由于含硫氣體對管道、風機等設備腐蝕很快,尾氣設備容易損壞。二是對產品質量影響較大,部分硫進入石灰,部分用戶要求硫含量不能超標。例如,煉鋼的要求是硫含量小于0.1。一般來說,石材中的硫含量低于標準,主要是帶入燃料中,而有些產品對硫含量的要求不高,如電石。一般來說,發熱量相同、硫含量不同的煤在市場上價格差異較大。理解這一點具有重要的經濟意義。

     


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