5000tpd活性石灰生產工藝
2022-05-10
石灰是經濟中不可缺少的重要原料，廣泛應用于冶金、建材、石化、環保、食品等行業。隨著全球經濟的不斷發展，石灰產量呈逐年增加的趨勢。石灰主要用于鋼鐵、化工、建筑、建材、農業、醫藥和環境保護。對于石灰的深加工行業，如輕質碳酸鈣行業，其用途更為廣泛，不僅可以用于涂料、涂料、膩子粉、PVC管等建材行業，還可以用于食品、醫藥、日化等行業。發展前景廣闊。
石灰窯是石灰生產的核心設備。自主創新和開發新型窯型、新技術、合理配置石灰窯和大型石灰窯是石灰工業規?；妥詣踊闹匾緩?。與其他類型的石灰煅燒窯相比，回轉窯具有生產能力大、產品活性高、質量均勻穩定、對原料適應性強等特點。燃料灰對產品污染小，自動化程度高，控制系統簡單，操作方便，勞動生產率高，窯體結構簡單，氣流順暢，含硫煙氣能及時排放，燃料中的硫不易粘附，因此產品中含有硫。由于其量少的優點，它占有非常重要的地位。
本文詳細介紹了5×1000t/d活性石灰回轉窯項目的生產工藝和技術特點。
（1） 設計規模：新建5座1000t/d活性石灰回轉窯，其中4~1000t/d回轉窯生產石灰，1000t/d回轉爐生產輕燒白云石。
（2） 產品品種：活性石灰塊灰、活性石灰粉灰、輕燒白云石灰。輕燒白云石粉煤灰、脫硫粉煤灰。
（3） 建設范圍：包括原料儲存系統、進料系統、煅燒回轉窯系統、廢氣處理系統（預留脫硝系統）、成品儲存、破碎篩分分散系統、成品氣力輸送系統、脫硫裝置制粉系統、環境除塵系統、給排水系統、，循環水系統、PLC自動控制系統及儀表測試系統、通信系統、監控系統、消防系統等。
（1） 采用成熟可靠的新工藝和技術，技術成熟、經濟合理、實用可靠。
（2） 注重環保，使用比較好的除塵設施，使其符合企業所在地的環保標準。
（3） 所有粉塵回收。在設計中，應盡可能減少材料的運輸和跌落，對所有塵點應劃分不同的除塵區域。嚴格執行環保標準，實現達標排放。
（4） 在設備選型上，本著“可靠實用、節約投資、技術成熟、節能降耗”的原則，盡可能統一規格型號，以管理生產，減少備件的種類和數量。
（1） 原料進料系統
滿足回轉窯焙燒要求的20～50mm石灰石和白云石經原料場篩分后，分別由皮帶機從原料場運至石灰廠石灰石庫和白云石庫。白云石儲層中的白云石和石灰石儲層中石灰石分別通過帶式輸送機送至預熱器。
（2） 回轉窯焙燒系統
石灰石/白云石進入預熱器后，在窯尾經1100℃的煙氣預熱，部分石灰石/白云石在預熱器中分解。預熱后的物料由液壓推桿推出，并通過輸送斜槽輸送至回轉窯。材料在回轉窯中進行焙燒和分解，焙燒的石灰/白云石進入立式冷卻器。由底部送來的冷空氣冷卻后，通過振動給料機排入集料斗，然后通過鏈斗送至成品系統。冷空氣在冷卻器中冷卻材料的同時被加熱，并通過窯罩進入窯內，作為燃料燃燒的二次空氣參與燃燒?；剞D窯使用的燃料分別通過煤氣管和煤粉管送至回轉窯窯頭車間，并從窯頭通過燃燒器在回轉窯內燃燒。燃料燃燒產生的熱煙氣與物料焙燒加熱后物料分解產生的廢氣一起從窯尾排出，并通過輸送斜槽進入預熱器對石灰石/白云石進行預熱。石灰石/白云石預熱后的煙氣從預熱器排出，經除塵器除塵，然后通過排氣機排入大氣。主要技術參數見表1。
（3） 成品儲運系統
冷卻后，輕燒白云石由輸送機送至輕燒白云石緩存，緩存底部設置振動給料機。然后，物料通過振動給料機、皮帶輸送機和板式斗式提升機輸送至雙層雙層布袋篩進行篩分。其中，篩料（0~3mm）進入輕燒白云石粉倉；篩料（15~50mm）進入輕燒白云石倉庫，也可以直接進入輕燒的白云石碎屑倉庫；篩分材料（3～15 mm）直接進入輕度燃燒的白云石碎屑庫。破碎機中的物料送至立式復合破碎機進行破碎，破碎的輕燒白云石進入單層倍頻篩進行篩分。篩分進料（0~3mm）直接進入輕燒白云石粉倉，篩分進料（>3mm）返回輕燒白云石破碎機。
冷卻后，活性石灰由輸送機輸送至石灰緩存。緩存底部裝有振動給料機。物料由振動給料機、皮帶輸送機和板鏈斗式提升機輸送至雙層多頻篩進行篩分。篩料（0~3mm）進入石灰粉倉；篩料（15~50mm）進入石灰塊倉，也可以直接進入石灰渣倉；篩分材料（3～15mm）可直接進入石灰粉儲存，也可進入脫硫粉系統。破碎機中的物料送至立式復合破碎機進行破碎，碎石灰進入單層多頻篩進行篩分。篩上的物料（>3mm）返回石灰破碎機，篩下的物料（0~3mm）進入石灰粉筒倉。
（4） 脫硫劑制粉系統
進入脫硫劑制粉系統的石灰進入磨機的進料倉，進料倉中的石灰由皮帶計量給料機送至粉磨系統。研磨后，合格尺寸的石灰由旋風除塵器和布袋除塵器收集，然后進入脫硫劑粉倉。
（5） 成品交付系統
大塊活性石灰和輕質煅燒白云石通過帶式輸送機輸送至煉鋼轉運站。成品料倉配有裝載裝置，在特殊情況下，成品可以用汽車運輸出去。粉狀活性石灰、粉狀輕燒白云石和脫硫劑通過氣力輸送輸送至燒結廠和球團廠。成品粉倉設有裝車裝置，特殊情況下成品可由槽車運出。
（6） 石灰工藝流程和輕燒白云石工藝流程示意圖
石灰和輕燒白云石的工藝流程見圖2和圖3:
該項目分為兩個階段。初始階段建設5×1000t/d回轉窯，中期階段計劃再建設一座3X1000t/d回轉爐，這對大型石灰工程具有里程碑意義。
本項目的原料不僅是石灰石，還包括白云石，原料復雜。同時，生產的產品包括石灰塊灰、石灰粉灰、輕燒白云石灰、輕燃白云石粉灰、脫硫劑灰。原材料和成品的復雜類型也對整個生產線的設計提出了更高的要求。
本項目的主要系統包括以下部分：
（1） 原料進料系統：1座石灰石倉庫、1座大理石倉庫；
（2） 回轉窯焙燒系統：5個回轉窯；
（3） 成品緩存系統：2個活性石灰緩存庫和1個輕燒白云石緩存庫；
（4） 成品篩分、破碎、儲運系統：1座石灰渣庫、1座石灰粉灰庫、1個石灰塊灰庫、一座輕燒白云石渣庫、一個輕燒白云石粉灰庫和一座輕燃白云石灰庫；
（5） 脫硫劑制粉系統：3個磨機進料倉，1個脫硫劑粉倉；
（6） 成品輸送系統：石灰和輕燒白云石粉通過氣力輸送輸送到燒結廠，并有加載接口；塊狀灰通過帶式輸送機輸送至煉鋼廠接口處的轉運站，并設有裝車接口；脫硫劑通過氣力輸送送至燒結廠和球團廠，并有加載接口；
（7） 煤粉儲運系統：3個煤粉倉庫、煤粉和煤氣管道。
窯尾區：窯尾區主要是回轉窯的除塵系統、原料庫、綜合電氣室、循環水系統等設施。原料倉庫布置在陸域東側，靠近鋼鐵原料場，皮帶連接長度盡量縮短。五個回轉窯的除塵系統集中布置在窯尾，綜合電氣室位于電力負荷大的設施附近。
回轉窯區：主要包括5個回轉窯和窯頭廠。5臺回轉窯并排布置，與窯頭廠相連。
窯頭區：主要包括石灰成品庫、白云石成品庫、煤粉儲運系統、除塵系統等設施。該區域是本裝置的主要運輸區域，可能產生粉塵。集中布置成品倉庫和除塵系統可以減少對石灰 裝置辦公區（綜合電氣室）的影響。
綜上所述，工廠總體布局合理，管理方便，工藝流程順暢，功能分區明顯，設施相對集中緊湊，不僅節省土地，節省投資，而且保證完整，有利于施工、生產和維護。
通過多年的自主研發和實踐經驗的積累，我公司在本項目中應用了大量新型回轉窯技術，確保了回轉窯系統的節能、環保、較高的效率。表2列出了應用的具體新技術。
為了確保完整，便于對主要生產設備的運行和操作進行管理和監控，在原料進料系統、成品緩存系統、成品篩分和破碎、儲存和運輸系統、成品裝運系統等場所設置了攝像機監控點。網絡視頻信號通過光纜連接到視頻監控系統的網絡交換機和相應的視頻服務器，并在控制室內設置大屏幕顯示單元。窯頭車間閥組、燃燒器設置有毒氣體檢測報警系統。該系統由氣體報警控制器、有毒氣體探測器（一氧化碳介質）和聲光報警器組成。
過程控制范圍包括5x1000T/D回轉窯系統及其輔助設施生產過程的自動控制和監控。主要包括回轉窯、燃料系統、原料和成品、煅燒系統除塵、循環水和原料和成品除塵的外部管線（包括窯頭和轉運站）等配套系統。
自動控制系統采用兩級控制，基本自動控制系統（L1），以控制系統為核心，系統總體結構考慮EIC一體化設計，以PLC為控制核心，具有數據采集與處理、順序控制、過程控制、參數指示等功能。超限報警、設備狀態監測等功能，構成了功能劃分合理、層次分明、完整、較高的效率、開放的自動控制系統。
石灰窯綜合控制系統（L2），以生產管理系統為核心，實現數據采集、集成、存儲和查詢，通過對工藝數據的分析和處理，利用數學模型進行計算，使系統在經濟狀態下穩定運行，優化和降低中間運行效果，生產高質量的產品，提高勞動生產率，降低生產成本和能耗。
石灰生產企業眾多，但技術裝備水平和產品質量參差不齊，節能減排意識日益增強。近年來，1000t/d及以上大型回轉窯以其產量、質量、能耗、占地、投資、自動化控制、節能減排等優勢迅速得到市場認可和推廣，符合大型節能冶金石灰工業的發展趨勢，具有廣闊的應用前景。我公司5x1000T/D回轉窯項目整合了中國目前的成熟技術，代表了石灰行業未來的發展方向。該工藝將為全球活性石灰工業做出重要貢獻。
