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1、第31卷第6期辽宁科技大学学报Vol.31No.62008年12月JournalofUniversityofScienceandTechnologyLiaoningDec.,2008影响冶金石灰质量的因素李晓君(鞍钢集团耐火材料公司,辽宁鞍山 114021)摘 要:以鞍钢耐火材料公司回转窑和竖窑为例,对影响活性石灰质量因素进行了探讨。提出了不仅要选择符合质量标准的石灰石和燃料,而且要根据窑的种类,保持窑的煅烧温度、时间、压力等各项参数之间的匹配,并保持生产的连续性。关键词:活性石灰;原料;燃料;煅烧;时间;压力;存放条件中图分类
2、号:TQ1771272 文献标识码:A文章编号:167421048(2008)0620579204 冶金石灰是现代冶炼生产中必不可少的造渣剂,石灰在炼钢除渣过程中应能迅速溶解,并具有较快的成渣速度,能较早地形成高碱度炉渣。因此,要求石灰的化学成份稳定,而且主要成份———氧化钙含量高,杂质成份少,并具有较高的活性度、较快的反应能力。对炼钢用冶金活性石灰的生产及质量控制[1][2]已有讨论,对影响石灰活性的因素也有分析。本文在此基础上,依据实践经验,对煅烧温度、时间及其他因素对冶金石灰质量的影响进行了分析。1 原材料与设备111
3、原 料生产冶金石灰的主要原料石灰石,主要成分是碳酸钙。石灰石主要来自沉积岩,是由含碳酸钙的微生物残骸等经若干年后,逐渐形成致密而坚硬的岩石。石灰石的化学成分、矿物组成以及物理性质变化很大,其致密程度也随着时间的变化而发生改变。时间长的较致密,时间短的较疏松,因其致密度的不同,其结构也就不同。作为生产冶金石灰的原料,石灰石质量取决于它的结构、杂质的含量及在石灰石中的分布均匀程度,石灰石的质量在很大程度上决定了冶金石灰的质量。冶金石灰石粒度大的主要是供给炼钢厂使用,一般使用致密的石灰石作为生产原料;小粒石灰石(0-3mm或0-4mm
4、)主要供给3炼铁厂烧结用。石灰石的密度一般在2165-2180g/cm。生产冶金石灰所需的石灰石的质量要求如表1所示。表1 活性石灰对原料石灰石的要求Tab.1Activelimeondemandtorawlimestone成 分粒度/mmw(CaCO3)/%w(MgO)/%w(SiO2)/%w(P)/%w(S)/%竖窑≥5215±015≤310≤212≤0102≤010830-55回转窑≥52≤315≤112≤0102≤0100520-50112 燃 料生产冶金石灰所用的燃料主要是气体、液体和固体燃料三种。考虑到运输时间短
5、,具有一定的强度,灰分小而且又满足石灰石煅烧所需发热量等对燃料的要求,机械化竖窑生产冶金石灰选用鞍钢产的焦炭。其具体要求如下:粒度为25-40mm,发热量25000J/kg,w(灰份)>1610%,w(水份)≤收稿日期:2008208216。作者简介:李晓君(1966-),女,辽宁鞍山人,工程师。·580· 辽宁科技大学学报 第31卷1510%,允许波动范围上下限均为10%。回转窑根据其生产特点,使用气体燃料,利用鞍钢现有的焦炉和高炉混合煤气,在进入窑前进行必要的脱硫。113 设 备33现有生
6、产设备是320t/d机械化竖窑4座,容积430m,有效高度24m,利用系数0175t/(m·d),产量320t/d,热耗≤4100kJ/kg,产品活性度≥220mL。这些2000年开始陆续投入生产的三级冶金石灰生产的关键设备,高径比合理,窑顶装料和布料设备布料均匀,也能够将大块原料尽量分布在窑的中心部位,减少窑的周边效应,而且密封效果好,有利于使窑顶压力保持稳定和防止灰尘外排;窑底出料设备采用变频调速的锥形出料装置,运行可靠;出料口配有双层液压出料闸板,可实现连续供风出料,有利于质量稳定和产量提高。另外,还拥有较先进的三座带预热
7、器的回转窑及两座不带予热器的普通回转窑。由于窑型不同,其产品石灰的活性度也不同:竖窑产石灰的活性度为150-250mL,煅烧时间为24-30h;回转窑产石灰的活性度300-360mL,煅烧时间为215-3h。2 生产工艺211 煅烧温度理论上CaCO3在600℃时已开始分解,但分解速度很慢;到800-850℃时分解速度加快;到900℃时CO2分压约等于1个大气压,这时分解达到沸腾状态;继续升高温度,分解速度继续加快。在实际生产中,回转窑煅烧温度一般比原料理论分解温度高200-400℃,而在沸腾室中在较低的温度下(900-1050
8、℃)即可煅烧,接近原料的理论分解温度。低温煅烧,石灰晶粒小,比表面积大,孔隙率大,晶体结构缺陷多,分散性大,所以活性度高。随着温度升高,小的晶粒互相结合密集,晶体增大长好并烧结,缺陷减少,分散性小,活性度下降。合适的煅烧温度主要取决于石灰石的致密程度,粒度大小及
