一种活性石灰生产装置

摘要

本发明公开了一种活性石灰生产装置，涉及活性石灰煅烧技术领域。包括加料装置、煅烧装置、分离及余热利用装置，煅烧装置为流化炉。本发明节约资源，提高资源利用率，可直接煅烧粒度＜10mm的石灰石，解决石灰石矿山尾矿浪费的问题，并且具有工序简单、成本低廉、产品质量优、投资少、操作维护简单、节约能源、环保清洁、燃料适用广泛的特点。

权利要求

1.一种活性石灰生产装置，包括加料装置、煅烧装置、分离及余热利用装置，其特征在于：煅烧装置为流化炉（3），流化炉（3）的结构包括炉体（23），炉体（23）底部设有炉底风箱（19），炉体（23）内炉底风箱上部设有分配板（20），分配板上部炉体（23）下部布置有两排燃烧器（4），两排燃烧器（4）之间炉体（23）上设有流化炉加料管（21），炉体（23）顶部侧壁设有流化炉出料口（22）；炉体（23）为矩形或圆形；

所述加料装置包括斗式提升机（1）、原料仓（2）和溜槽（18），所述斗式提升机（1）出料口下方设有原料仓（2），原料仓（2）下方设有星形卸灰阀，星形卸灰阀下方设有溜槽（18），溜槽（18）出口与流化炉加料管（21）相通；

分离及余热利用装置包括第一旋风除尘器（5）、第二旋风除尘器（8）、布袋除尘器（13），冷却室（6）、冷却风机（7）、加压风机（10）、换热器（12）、一次风机（11）、预热一次风管道（17）、第一成品仓（9）、第二成品仓（16）、引风机（14）和烟囱（15），所述第一旋风除尘器（5）进料口与流化炉出料口（22）相通，第一旋风除尘器（5）下方出料口与冷却室（6）进料口相通，冷却室（6）进风口与冷却风机（7）出风口相通，冷却室（6）出料口与第二旋风除尘器（8）进料口相通，第二旋风除尘器（8）下方出料口与第一成品仓（9）相通；第二旋风除尘器（8）上方出风口与加压风机（10）进风口相通，加压风机（10）出风口与流化炉（3）炉底风箱（19）相通；第一旋风除尘器（5）上方高温烟气出口与换热器（12）进气口相通，换热器（12）出气口与布袋除尘器（13）进料口相通，换热器（12）和布袋除尘器（13）的下方出料口通过管道相通，管道出口与第二成品仓（16）相通；换热器（12）进风口与一次风机（11）出风口相通，换热器（12）出风口通过预热一次风管道（17）分别与溜槽（18）和燃烧器（4）相通；布袋除尘器（13）出气口与引风机（14）进口相通，引风机（14）出口通过排烟管道与烟囱（15）相通。

2.根据权利要求1所述的一种活性石灰生产装置，其特征在于所述燃烧器（4）布置方式为相对两侧双排布置或环形双排布置；所述相对两侧双排布置，炉体（23）为矩形的流化炉（3），相对的两侧平行布置燃烧器（4），每侧布置两排，上排燃烧器（4）与下排燃烧器（4）的位置上下交错布置，相对两侧的燃烧器（4）位置前后交错布置；环形双排布置为环绕炉体（23），环形布置上下两排燃烧器（4），上排燃烧器（4）与下排燃烧器（4）的位置上下交错布置。

3.根据权利要求1所述的一种活性石灰生产装置，其特征在于所述燃烧器（4）燃料为气体燃料、液体燃料或固体燃料。

4.根据权利要求3所述的一种活性石灰生产装置，其特征在于所述燃烧器（4）燃料为气体燃料。

5.根据权利要求1所述的一种活性石灰生产装置，其特征在于所述流化炉（3）、第一旋风除尘器（5）、第二旋风除尘器（8）、布袋除尘器（13）、预热一次风管道（17）、溜槽（18）和冷却室（6）外部设有保温材料；所述流化炉（3）、第一旋风除尘器（5）和冷却室（6）内部设有耐高温材料。

说明书

一种活性石灰生产装置

技术领域

[0001] 本发明涉及活性石灰煅烧技术领域。

背景技术

[0002] 随着我国经济的发展，冶金、化工、建材行业对活性石灰的需求量日益增加。煅烧活性石灰的生产装置主要有单膛竖窑、麦尔兹窑、弗卡斯窑、回转窑、悬浮窑等几种窑型。但无论哪种窑型，只有粒度＞10mm的石灰石才可以得到有效的利用，而粒度＜10mm的石灰石必须破碎至1mm以下，才能使用悬浮窑进行煅烧。同时，石灰石矿山的尾矿浪费量是惊人的，初步估算，每年总量至少达到千万吨级以上。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种活性石灰生产装置，本生产装置专门用于煅烧粒度＜10mm的石灰石，解决石灰石矿山尾矿浪费的问题，工序简单、成本低廉、质量优、节约资源，提高资源利用率。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种活性石灰生产装置，包括加料装置、煅烧装置、分离及余热利用装置，煅烧装置为流化炉。

[0005] 流化炉的优选结构包括炉体，炉体底部设有炉底风箱，炉体内炉底风箱上部设有分配板，分配板上部炉体下部布置有两排燃烧器，两排燃烧器之间炉体上设有流化炉加料管，炉体顶部侧壁设有流化炉出料口；炉体为矩形或圆形。

[0006] 优选的，燃烧器布置方式为相对两侧双排布置或环形双排布置；相对两侧双排布置，炉体为矩形的流化炉，相对的两侧平行布置燃烧器，每侧布置两排，上排燃烧器与下排燃烧器的位置上下交错布置，相对两侧的燃烧器位置前后交错布置；环形双排布置为环绕炉体，环形布置上下两排燃烧器，上排燃烧器与下排燃烧器的位置上下交错布置。

[0007] 燃烧器燃料为气体燃料、液体燃料或固体燃料。

[0008] 优选的，燃烧器燃料为气体燃料。

[0009] 加料装置包括斗式提升机、原料仓和溜槽，斗式提升机出料口下方设有原料仓，原料仓下方设有星形卸灰阀，星形卸灰阀下方设有溜槽，溜槽出口与流化炉加料管相通；

[0010] 分离及余热利用装置包括第一旋风除尘器、第二旋风除尘器、布袋除尘器，冷却室、冷却风机、加压风机、换热器、一次风机、预热一次风管道、第一成品仓、第二成品仓、引风机和烟囱，所述第一旋风除尘器进料口与流化炉出料口相通，第一旋风除尘器下方出料口与冷却室进料口相通，冷却室进风口与冷却风机出风口相通，冷却室出料口与第二旋风除尘器进料口相通，第二旋风除尘器下方出料口与第一成品仓相通；第二旋风除尘器上方出风口与加压风机进风口相通，加压风机出风口与流化炉炉底风箱相通；第一旋风除尘器上方高温烟气出口与换热器进气口相通，换热器出气口与布袋除尘器进料口相通，换热器和布袋除尘器的下方出料口通过管道相通，管道出口与第二成品仓相通；换热器进风口与一次风机出风口相通，换热器出风口通过预热一次风管道分别与溜槽和燃烧器相通；布袋除尘器出气口与引风机进口相通，引风机出口通过排烟管道与烟囱相通。

[0011] 流化炉、第一旋风除尘器、第二旋风除尘器、布袋除尘器、预热一次风管道、溜槽和冷却室外部设有保温材料；流化炉、第一旋风除尘器和冷却室内部设有耐高温材料。

[0012] 本生产装置的原理为：预热一次风从流化炉炉底风箱吹入，与燃烧器喷入的燃料燃烧，同时煅烧加入的粒度＜10mm的石灰石小颗粒，随着石灰石煅烧为活性石灰，完成分解，其密度随即变小，即被高温烟气流化，并随高温烟气排出炉外，再进行冷却、收集。对于粒度＞10mm的石灰石小颗粒，由于较重，不能在流化炉内随高温烟气悬浮，所以不能使用本装置生产活性石灰，但对于粒度＜20mm的石灰石矿山尾矿，只需进行简单破碎，处理成粒度＜10mm的石灰石，即可用于本生产装置，因此完全解决了石灰石矿山尾矿浪费的问题。

[0013] 采用上述技术方案所产生的有益效果如下：

[0014] （1）本发明节约资源，提高资源利用率。利用流化炉可直接煅烧粒度＜10mm的石灰石，解决石灰石矿山尾矿浪费的问题，并且工序简单，成本低廉、质量优。

[0015] （2）投资少，施工难度低。大部分设备均为工业中通用设备。

[0016] （3）操作、维护简单。用电设备主要为风机，且比较少。

[0017] （4）节约能源。外排废气的温度及成品灰所含热量都最大限度的得到回收利用。系统内热设备及管道也采用隔热、保温处理，最大限度的减少系统设备表面热损失。

[0018] （5）环保清洁。整个系统封闭运行，除了上料、成品外运扬尘和系统废气外排之外，整个系统不存在其它污染点。系统废气经过布袋除尘的处理，粉尘含量很容易控制在国家标准之内。上料及成品单独设置除尘系统也可满足环保要求。同时，系统内除了风机，没有其它大的噪音设备，对噪声的控制也是非常有效的。

[0019] （6）燃料适用广泛。无论是气体燃料、液体燃料还是固体燃料，都可有效使用。

附图说明

[0020] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；

[0021] 图1是本发明的结构示意图；

[0022] 图2是本发明的流化炉结构示意图；

[0023] 图3是图2中炉体为矩形时燃烧器4的上一排断面示意图；

[0024] 图4是图2中炉体为矩形时燃烧器4的下一排断面示意图；

[0025] 图5是图2中炉体为圆形时燃烧器4的上一排断面示意图；

[0026] 图6是图2中炉体为圆形时燃烧器4的下一排断面示意图；

[0027] 图中： 1、斗式提升机；2、原料仓；3、流化炉；4、燃烧器；5、第一旋风除尘器；6、冷却室；7、冷却风机；8、第二旋风除尘器；9、第一成品仓；10、加压风机；11、一次风机；12、换热器；13、布袋除尘器；14、引风机；15、烟囱；16、第二成品仓；17、预热一次风管道；18、溜槽；19、炉底风箱；20、分配板；21、流化炉加料管；22、流化炉出料口；23、炉体。

具体实施方式

[0028] 实施例1

[0029] 如图1所示，一种活性石灰生产装置，包括加料装置、煅烧装置、分离及余热利用装置，煅烧装置为流化炉3。

[0030] 流化炉的结构（见图2）包括炉体23，炉体23底部设有炉底风箱19，炉体23内炉底风箱上部设有分配板20，分配板上部炉体23下部布置有两排燃烧器4，两排燃烧器4之间炉体23上设有流化炉加料管21，炉体23顶部侧壁设有流化炉出料口22；炉体23为矩形。

[0031] 燃烧器4布置方式为相对两侧双排布置，见图3和图4。相对两侧双排布置，炉体23为矩形的流化炉3，相对的两侧平行布置燃烧器4，每侧布置两排，上排燃烧器4与下排燃烧器4的位置上下交错布置，相对两侧的燃烧器4位置前后交错布置。即以炉体23中心线为镜像线，一侧有燃烧器4处，另一侧没有。此种布置可使流化炉3内温度、烟气分布更加均匀，石灰石原料煅烧、悬浮效果好。

[0032] 燃烧器4燃料为气体燃料。气体燃料可以是转炉煤气、焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气、天然气等。气体燃料较清洁，操作配比也比较方便，对终端产品质量几乎没有影响。

[0033] 当气体燃料为高炉煤气或转炉煤气等低热值非对称分子气体燃料时，换热器12还可对气体燃料进行预热，以达到提高燃烧温度，节约能源，提高燃烧速度的目的。

[0034] 加料装置包括斗式提升机1、原料仓2和溜槽18，斗式提升机1出料口下方设有原料仓2，原料仓2下方设有星形卸灰阀，星形卸灰阀下方设有溜槽18，溜槽18出口与流化炉加料管21相通；

[0035] 分离及余热利用装置包括第一旋风除尘器5、第二旋风除尘器8、布袋除尘器13，冷却室6、冷却风机7、加压风机10、换热器12、一次风机11、预热一次风管道17、第一成品仓9、第二成品仓16、引风机14和烟囱15，所述第一旋风除尘器5进料口与流化炉出料口22相通，第一旋风除尘器5下方出料口与冷却室6进料口相通，冷却室6进风口与冷却风机7出风口相通，冷却室6出料口与第二旋风除尘器8进料口相通，第二旋风除尘器8下方出料口与第一成品仓9相通；第二旋风除尘器8上方出风口与加压风机10进风口相通，加压风机10出风口与流化炉3炉底风箱19相通；第一旋风除尘器5上方高温烟气出口与换热器12进气口相通，换热器12出气口与布袋除尘器13进料口相通，换热器12和布袋除尘器13的下方出料口通过管道相通，管道出口与第二成品仓16相通；换热器12进风口与一次风机
11出风口相通，换热器12出风口通过预热一次风管道17分别与溜槽18和燃烧器4相通；
布袋除尘器13出气口与引风机14进口相通，引风机14出口通过排烟管道与烟囱15相通。

[0036] 流化炉3、第一旋风除尘器5、第二旋风除尘器8、布袋除尘器13、预热一次风管道17、溜槽18和冷却室6外部设有保温材料，保温材料可采用岩棉、硅酸铝板、珍珠膨胀岩等导热系数低，绝热性能好，吸水率低，耐热性能好的保温材料。流化炉3、第一旋风除尘器5和冷却室6内部设有耐高温材料，耐高温材料主要使用耐碱增强浇注料、低水泥浇注料和高铝耐火砖等。

[0037] 本装置使用时，斗式提升机1将粒度＜10mm的石灰石原料提入原料仓2，原料仓2下方设有星形卸灰阀均匀下料，阀下石灰石原料通过溜槽18和流化炉加料管21由预热一次风管道17中的预热一次风吹入流化炉3；流化炉3内完成石灰石原料煅烧工作，热量由燃烧器4供给。

[0038] 煅烧完成后，活性石灰随高温烟气进入第一旋风除尘器5，在其内完成风料分离，大部分高温活性石灰落入冷却室6内，冷却风机7将冷却风吹至冷却室6内，完成冷却风的预热和高温活性石灰的冷却，预热冷却风及冷却活性石灰进入第二旋风除尘器8中，在此中完成气料分离，冷却活性石灰落入第一成品仓9中。预热冷却风通过第二旋风除尘器8净化后从其上方出风口排出经加压风机10加压后，从流化炉3炉底风箱19吹入流化炉3中，用于石灰石原料流化。

[0039] 第一旋风除尘器5中有少部分活性石灰小颗粒随高温烟气进入换热器12及布袋除尘器13内，经换热器12、布袋除尘器13收集的粉料活性石灰进入第二成品仓16。

[0040] 一次风机11所出一次风经过换热器12预热得到预热一次风，同时高温烟气降低温度到180℃以下，经由布袋除尘器13净化处理后，通过引风机14送至烟囱15外排；预热一次风一部分作为输送石灰石原料的输送热风，将石灰石原料通过溜槽18和流化炉加料管21吹入流化炉3，另一部分作为燃烧器4的助燃风，经预热一次风管道17进入燃烧器4中，外排高温烟气所含热量得到最大限度的利用。

[0041] 流化炉3煅烧活性石灰的主要工艺参数为：

[0042] 煅烧温度 1200℃±50℃

[0043] 煅烧时间 3 min - 15min

[0044] 炉底风温度 350℃±50℃

[0045] 出炉风温度 800℃±50℃

[0046] 炉内压力 -40 Pa - -80Pa

[0047] 炉体23为矩形的流化炉3规格与活性石灰日产量对照表，见表1。

[0048] 表1

[0049]炉体为矩形的流化炉规格 2.5m×2.5m 2m×2m
活性石灰日产量 150T 100T

[0050] 应用本装置煅烧化学成分为表2的石灰石原料时，生产出的活性石灰的活性度可达到340ml，质量优。

[0051] 表2

[0052]CaO SiO2 S 含水量
≥52%≤1.5% ≤0.025% ≤1%

[0053] 本装置第一旋风除尘器5收下的活性石灰本身带有大量的热量，而且高温活性石灰也不方便储存、运输。所以，必须专门设置冷却设备，以便对第一旋风除尘器5所收集下的成品灰进行冷却。同时冷却活性石灰的冷却风得到预热，可用于石灰石原料流化，因此，高温活性石灰所含热量最大限度的得到利用，节约能源。

[0054] 整个系统封闭运行，除了上料、成品外运扬尘和系统废气外排之外，整个系统不存在其它污染点。系统废气经过布袋除尘的处理，粉尘含量很容易控制在国家标准之内。上料及成品单独设置除尘系统也可满足环保要求。同时，系统内除了风机，没有其它大的噪音设备，对噪声的控制也是非常有效的。

[0055] 第一成品仓9和第二成品仓16下设卸灰或气力输送设备，以便将活性石灰外运。

[0056] 实施例2

[0057] 与实施例1的区别在于炉体23为圆形。

[0058] 燃烧器4布置方式为环形双排布置，见图5和图6。环形双排布置为环绕炉体23，环形布置上下两排燃烧器4，上排燃烧器4与下排燃烧器4的位置上下交错布置。环形双排布置主要适用于炉体截面尺寸较大的炉型。当截面较大时，相对两侧双排布置燃烧器4已经不足以满足流化炉3内的温度要求，所以必须环形双排布置燃烧器4才能满足。

[0059] 燃烧器4燃料为液体燃料。液体燃料可以是重油、重质柴油、轻质柴油等所有适宜作为燃料的液体燃料。

[0060] 炉体23为圆形的流化炉3规格与活性石灰日产量对照表，见表3。

[0061] 表3

[0062]炉体为圆形的流化炉规格 φ4.0m φ3.6m φ3.2m φ2.8m
活性石灰日产量 400T 300T 200T 150T

[0063] 实施例3

[0064] 与实施例1的区别在于燃烧器4燃料为固体燃料。固体燃料为煤粉，需注意的是在使用煤粉作为燃料时，将会影响成品活性石灰的品质，因为顺流的工艺布置热烟气中煤粉带入的煤灰很难从成品活性石灰中分离出来。