[实用新型]基于新型干法水泥熟料烧成系统的粉石灰煅烧改造系统

说明书

本实用新型公开了一种基于新型干法水泥熟料烧成系统的粉石灰煅烧改造系统，包括新型干法水泥熟料烧成系统中的预热器分解炉，以预热器分解炉作为一级悬浮煅烧系统，还包括二级悬浮煅烧系统、悬浮冷却系统，其中二级悬浮煅烧系统由悬浮煅烧炉、旋风分离器构成，悬浮冷却系统包括多级串联悬浮冷却器，多级串联悬浮冷却器由多级悬浮冷却器旋风筒串联构成。本实用新型利用新型干法水泥生产线的现有部分装备和设施，将熟料烧成系统改造为煅烧粉石灰产品，工艺先进，绿色节能，自动化程度高，可实现智能化运行。同时可有效利用闲置设备，开辟新的产品领域，增加企业效益。

技术领域

本实用新型涉及新式干法水泥熟料烧成系统领域，具体是一种基于新型干法水泥熟料烧成系统的粉石灰煅烧改造系统。

背景技术

活性石灰是各工业部门不可缺少的重要工业原料，广泛用于电石、电力、玻纤、建材、造纸、污水处理等行业，年用量近3亿吨。其中粉状石灰主要用于电力脱硫、玻纤、建材、造纸、污水处理等行业，且粉粒状石灰市场可由粉状石灰替代，粉状石灰年总用量近1.5亿吨。

目前石灰生产主要是采用煅烧块状石灰石获得，生产企业小而散，且技术落后环境差。常用的石灰石煅烧装置主要有机械化竖窑、梁式竖窑、套筒竖窑、双膛竖窑、竖式预热器回转窑，由于锻烧块状石灰石，上述装置换热效率低、锻烧热耗高，产品质量以及均匀性难以保证，不同程度存在外表过烧内心欠烧等现象。

目前粉状石灰是通过挑选、破碎、粉磨块状石灰获得，但块状石灰易磨性远比石灰石差，粉磨电耗高。随着粉状石灰需求的日益增加，采用绿色节能环保的粉石灰锻烧工艺更加合适。

石灰石煅烧的反应为碳酸钙分解CaCO3→CaO+CO2，该分解反应为吸热反应，当温度升至550℃时, CaCO3开始吸热分解成CaO并放出CO2气体, 随着温度的升高，分解速度加快，在750℃以上开始大量分解，此时吸热量为1660kj/kg（397kcal/kg）。碳酸钙的分解反应速度主要与煅烧炉温度、CO2分压、碳酸钙颗粒大小等因素有关。而石灰石颗粒大小是影响碳酸钙分解反应速度的最主要因素，石灰石颗粒越大，到颗粒内部越深，热量的渗透传入和分解产生的CO2溢出越慢，碳酸钙的分解反应也越慢。

将石灰石从块状变为粉状煅烧是提高碳酸钙分解反应速度最有效的方法，即利用悬浮预热分解技术，实现在悬浮状态下完成石灰石粉预热和分解过程。有关实验表明，实验室条件下，粒径0.1mm的石灰石在950℃时的完全分解时间不到2秒。

而且悬浮预热分解技术在我国业已广泛的成熟应用，尤其是在水泥行业，我国新型干法水泥生产线的熟料烧成系统如图1所示，主要包括预热器分解炉5、窑尾烟室6、回转窑7、窑头燃烧器9、篦冷机8、余热回收装置4、高温风机3组成，其中的预热器分解炉5包括五级预热器旋风筒5-1、5-2、5-3、5-4、5-5，以及分解炉5-6、鹅颈管5-7，以石灰石粉为主要配料成分的生粉料A经四级预热器旋风筒5-1、5-2、5-3、5-4依次逐级预热后进入分解炉5-6中煅烧分解后，再通过鹅颈管5-7进入第五级预热器旋风筒5-5进行分离收集，然后由第五级预热器旋风筒5-5经过窑尾烟室6进入回转窑7中进行固相反应烧结成熟料，最后由篦冷机8冷却后得到水泥熟料B，其中第一级预热器旋风筒5-1废气出口端排出的高温废气由余热回收装置4回收部分热量后，再经高温风机3通过除尘系统废气管道1、原料粉磨系统废气管道2送至外部废气除尘系统、原料粉磨系统二者中至少一者。新型干法水泥生产线的熟料烧成系统其核心预热器分解炉就是以碳酸钙分解反应为主的预热煅烧系统，预热煅烧的生料粉中石灰石配比约80~85%，氧化钙含量为43~45%，出炉入窑的生料粉碳酸钙分解率一般达到90~95%。