способ обжига известняка

Формула изобретения

1. Способ обжига известняка в шахтной печи, отличающийся тем, что для увеличения производительности печи и улучшения качества извести от исходного сырья фракцию менее 20 мм отгрохачивают, а в печи используют одну из фракций кускового материала крупностью менее 60 мм, в которых разность между верхним и нижним размером кусков в одной фракции устанавливают менее 21 мм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения извести с высокой химической активностью декарбонизацию осуществляют в одну стадию при 950 - 1200^oС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам обжига известняка и может быть использовано в черной и цветной металлургии, в химической, пищевой и строительной отраслях промышленности.

Известны способы обжига известняка с применением шахтных печей производительностью 80, 100, 150, 200 т/сут. имеющих зоны подогрева, обжига, охлаждения, расположенные в несколько ярусов периферийные фурменные и центральные балочные водоохлаждаемые горелки, механизмы загрузки и выгрузки [1]

К недостаткам способов относятся использование крупного известняка широкого гранулометрического состава 40-80 и 80-150 мм [1, с. 112] что создает температурную неравномерность в зоне обжига, в результате которой декарбонизация крупных кусков не завершается, а мелкие фракции подвергаются "пережогу", что не позволяет увеличивать производительность печи и улучшать качество извести.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и цели является способ обжига карбонатных материалов и шахтная печь для его осуществления, сущность которого состоит в том, что для увеличения производительности и улучшения качества готовой извести обжиг известняка ведут в две стадии, причем первую стадию осуществляют до степени декарбонизации 40-50% а вторую стадию осуществляют до конечной степени декарбонизации 95-97% При этом декарбонизация ведется на двух разных уровнях в четырех отдельных секторах печи [2]

Недостатком способа является то, что при обжиге известняка в две стадии в четырех отдельных секторах печи готовая известь будет иметь разную степень декарбонизации. Для выравнивания степени обжига появится необходимость повышения температуры в зонах обжига выше необходимой.

Другим недостатком способа является использование неподготовленного сырья большой крупности и широкого гранулометрического состава от 40 до 150 мм. При загрузке сырья в печь и при движении его сверху вниз наблюдается явление сегрегации разделения по крупности, что приводит к образованию в слое локальных зон с разной газопроницаемостью [2] при развитии которых образуется канальный ход газов, создается температурная неравномерность в объеме печи, приводящая к неполной декарбонизации крупных кусков (недожог), и получение мелких кусков с низкой химической активностью (пережог).

Изобретение направлено на увеличение производительности шахтных печей и повышение качества извести при обжиге в одну стадию.

Известно, что в изотермических условиях кусок известняка крупноcтью 80 мм полностью обжигается в течение 8 ч, а кусок 40 мм за 4 ч [1, с. 33] Следовательно, с уменьшением крупности исходного сырья в два раза в два раза уменьшится время декарбонизации известняка в печи и настолько же увеличится производительность. Увеличение производительности достигается следующим способом. От исходного сырья мелочь крупностью менее 20 мм отгрохачивают и в печи не используют, а остальную часть сырья разделяют на фракции узкого гранулометрического состава, например фракции 20-40 и 40-60 мм. Фракции крупнее 70 мм в шахтной печи также не используют. Разность между верхним и низким размерами кусков в одной фракции устанавливают менее 21 мм. В отдельной шахтной печи используют только одну фракцию известняка.

Качество извести характеризуется высокой и равномерной степенью декарбонизации и ее химической активностью. Высокая и равномерная степень декарбонизации по предлагаемое способу достигается путем использования сырья узкого гранулометрического состава, что позволяет: а) полностью ликвидировать явление сегрегации в печи и предотвратить образование канального хода газов; б) обеспечить равномерную газопроницаемость слоя и равномерную температуру по сечению печи. Мало отличающиеся по размерам куски известняка будут иметь одинаковую степень декарбонизация. Появится возможность увеличить производительность печи за счет увеличения температуры в зоне обжига.

Максимальной химической активностью обладает известь, полученная при температуре менее 1000^oC, имеющая удельную поверхность кристаллов около 10 м²/г. С увеличением температуры обжига выше 1300^oC на поверхности кусков протекает процесс укрупнения кристаллов с уменьшением удельной поверхности до 0,3-0,5 м²/г, что резко снижает активность извести.

С целью получения извести c временем гидратации водой не выше 60 с декарбонизацию узкой фракции известняка осуществляют в интервале температур 950-1200^oC.

Предлагаемый способ обжига известняка в шахтной печи опробован на Белорецком металлургическом комбинате. Сдельная производительность печи увеличена с 0,4 до 1,1 т/м³сут. а содержание активных компонентов CaO+MgO в извести возросло до 95-97%