5000tpd活性石灰生产工艺
2022-05-10
石灰是经济中不可缺少的重要原料，广泛应用于冶金、建材、石化、环保、食品等行业。随着全球经济的不断发展，石灰产量呈逐年增加的趋势。石灰主要用于钢铁、化工、建筑、建材、农业、医药和环境保护。对于石灰的深加工行业，如轻质碳酸钙行业，其用途更为广泛，不仅可以用于涂料、涂料、腻子粉、PVC管等建材行业，还可以用于食品、医药、日化等行业。发展前景广阔。
石灰窑是石灰生产的核心设备。自主创新和开发新型窑型、新技术、合理配置石灰窑和大型石灰窑是石灰工业规模化和自动化的重要途径。与其他类型的石灰煅烧窑相比，回转窑具有生产能力大、产品活性高、质量均匀稳定、对原料适应性强等特点。燃料灰对产品污染小，自动化程度高，控制系统简单，操作方便，劳动生产率高，窑体结构简单，气流顺畅，含硫烟气能及时排放，燃料中的硫不易粘附，因此产品中含有硫。由于其量少的优点，它占有非常重要的地位。
本文详细介绍了5×1000t/d活性石灰回转窑项目的生产工艺和技术特点。
（1） 设计规模：新建5座1000t/d活性石灰回转窑，其中4~1000t/d回转窑生产石灰，1000t/d回转炉生产轻烧白云石。
（2） 产品品种：活性石灰块灰、活性石灰粉灰、轻烧白云石灰。轻烧白云石粉煤灰、脱硫粉煤灰。
（3） 建设范围：包括原料储存系统、进料系统、煅烧回转窑系统、废气处理系统（预留脱硝系统）、成品储存、破碎筛分分散系统、成品气力输送系统、脱硫装置制粉系统、环境除尘系统、给排水系统、，循环水系统、PLC自动控制系统及仪表测试系统、通信系统、监控系统、消防系统等。
（1） 采用成熟可靠的新工艺和技术，技术成熟、经济合理、实用可靠。
（2） 注重环保，使用比较好的除尘设施，使其符合企业所在地的环保标准。
（3） 所有粉尘回收。在设计中，应尽可能减少材料的运输和跌落，对所有尘点应划分不同的除尘区域。严格执行环保标准，实现达标排放。
（4） 在设备选型上，本着“可靠实用、节约投资、技术成熟、节能降耗”的原则，尽可能统一规格型号，以管理生产，减少备件的种类和数量。
（1） 原料进料系统
满足回转窑焙烧要求的20～50mm石灰石和白云石经原料场筛分后，分别由皮带机从原料场运至石灰厂石灰石库和白云石库。白云石储层中的白云石和石灰石储层中石灰石分别通过带式输送机送至预热器。
（2） 回转窑焙烧系统
石灰石/白云石进入预热器后，在窑尾经1100℃的烟气预热，部分石灰石/白云石在预热器中分解。预热后的物料由液压推杆推出，并通过输送斜槽输送至回转窑。材料在回转窑中进行焙烧和分解，焙烧的石灰/白云石进入立式冷却器。由底部送来的冷空气冷却后，通过振动给料机排入集料斗，然后通过链斗送至成品系统。冷空气在冷却器中冷却材料的同时被加热，并通过窑罩进入窑内，作为燃料燃烧的二次空气参与燃烧。回转窑使用的燃料分别通过煤气管和煤粉管送至回转窑窑头车间，并从窑头通过燃烧器在回转窑内燃烧。燃料燃烧产生的热烟气与物料焙烧加热后物料分解产生的废气一起从窑尾排出，并通过输送斜槽进入预热器对石灰石/白云石进行预热。石灰石/白云石预热后的烟气从预热器排出，经除尘器除尘，然后通过排气机排入大气。主要技术参数见表1。
（3） 成品储运系统
冷却后，轻烧白云石由输送机送至轻烧白云石缓存，缓存底部设置振动给料机。然后，物料通过振动给料机、皮带输送机和板式斗式提升机输送至双层双层布袋筛进行筛分。其中，筛料（0~3mm）进入轻烧白云石粉仓；筛料（15~50mm）进入轻烧白云石仓库，也可以直接进入轻烧的白云石碎屑仓库；筛分材料（3～15 mm）直接进入轻度燃烧的白云石碎屑库。破碎机中的物料送至立式复合破碎机进行破碎，破碎的轻烧白云石进入单层倍频筛进行筛分。筛分进料（0~3mm）直接进入轻烧白云石粉仓，筛分进料（>3mm）返回轻烧白云石破碎机。
冷却后，活性石灰由输送机输送至石灰缓存。缓存底部装有振动给料机。物料由振动给料机、皮带输送机和板链斗式提升机输送至双层多频筛进行筛分。筛料（0~3mm）进入石灰粉仓；筛料（15~50mm）进入石灰块仓，也可以直接进入石灰渣仓；筛分材料（3～15mm）可直接进入石灰粉储存，也可进入脱硫粉系统。破碎机中的物料送至立式复合破碎机进行破碎，碎石灰进入单层多频筛进行筛分。筛上的物料（>3mm）返回石灰破碎机，筛下的物料（0~3mm）进入石灰粉筒仓。
（4） 脱硫剂制粉系统
进入脱硫剂制粉系统的石灰进入磨机的进料仓，进料仓中的石灰由皮带计量给料机送至粉磨系统。研磨后，合格尺寸的石灰由旋风除尘器和布袋除尘器收集，然后进入脱硫剂粉仓。
（5） 成品交付系统
大块活性石灰和轻质煅烧白云石通过带式输送机输送至炼钢转运站。成品料仓配有装载装置，在特殊情况下，成品可以用汽车运输出去。粉状活性石灰、粉状轻烧白云石和脱硫剂通过气力输送输送至烧结厂和球团厂。成品粉仓设有装车装置，特殊情况下成品可由槽车运出。
（6） 石灰工艺流程和轻烧白云石工艺流程示意图
石灰和轻烧白云石的工艺流程见图2和图3:
该项目分为两个阶段。初始阶段建设5×1000t/d回转窑，中期阶段计划再建设一座3X1000t/d回转炉，这对大型石灰工程具有里程碑意义。
本项目的原料不仅是石灰石，还包括白云石，原料复杂。同时，生产的产品包括石灰块灰、石灰粉灰、轻烧白云石灰、轻燃白云石粉灰、脱硫剂灰。原材料和成品的复杂类型也对整个生产线的设计提出了更高的要求。
本项目的主要系统包括以下部分：
（1） 原料进料系统：1座石灰石仓库、1座大理石仓库；
（2） 回转窑焙烧系统：5个回转窑；
（3） 成品缓存系统：2个活性石灰缓存库和1个轻烧白云石缓存库；
（4） 成品筛分、破碎、储运系统：1座石灰渣库、1座石灰粉灰库、1个石灰块灰库、一座轻烧白云石渣库、一个轻烧白云石粉灰库和一座轻燃白云石灰库；
（5） 脱硫剂制粉系统：3个磨机进料仓，1个脱硫剂粉仓；
（6） 成品输送系统：石灰和轻烧白云石粉通过气力输送输送到烧结厂，并有加载接口；块状灰通过带式输送机输送至炼钢厂接口处的转运站，并设有装车接口；脱硫剂通过气力输送送至烧结厂和球团厂，并有加载接口；
（7） 煤粉储运系统：3个煤粉仓库、煤粉和煤气管道。
窑尾区：窑尾区主要是回转窑的除尘系统、原料库、综合电气室、循环水系统等设施。原料仓库布置在陆域东侧，靠近钢铁原料场，皮带连接长度尽量缩短。五个回转窑的除尘系统集中布置在窑尾，综合电气室位于电力负荷大的设施附近。
回转窑区：主要包括5个回转窑和窑头厂。5台回转窑并排布置，与窑头厂相连。
窑头区：主要包括石灰成品库、白云石成品库、煤粉储运系统、除尘系统等设施。该区域是本装置的主要运输区域，可能产生粉尘。集中布置成品仓库和除尘系统可以减少对石灰 装置办公区（综合电气室）的影响。
综上所述，工厂总体布局合理，管理方便，工艺流程顺畅，功能分区明显，设施相对集中紧凑，不仅节省土地，节省投资，而且保证完整，有利于施工、生产和维护。
通过多年的自主研发和实践经验的积累，我公司在本项目中应用了大量新型回转窑技术，确保了回转窑系统的节能、环保、较高的效率。表2列出了应用的具体新技术。
为了确保完整，便于对主要生产设备的运行和操作进行管理和监控，在原料进料系统、成品缓存系统、成品筛分和破碎、储存和运输系统、成品装运系统等场所设置了摄像机监控点。网络视频信号通过光缆连接到视频监控系统的网络交换机和相应的视频服务器，并在控制室内设置大屏幕显示单元。窑头车间阀组、燃烧器设置有毒气体检测报警系统。该系统由气体报警控制器、有毒气体探测器（一氧化碳介质）和声光报警器组成。
过程控制范围包括5x1000T/D回转窑系统及其辅助设施生产过程的自动控制和监控。主要包括回转窑、燃料系统、原料和成品、煅烧系统除尘、循环水和原料和成品除尘的外部管线（包括窑头和转运站）等配套系统。
自动控制系统采用两级控制，基本自动控制系统（L1），以控制系统为核心，系统总体结构考虑EIC一体化设计，以PLC为控制核心，具有数据采集与处理、顺序控制、过程控制、参数指示等功能。超限报警、设备状态监测等功能，构成了功能划分合理、层次分明、完整、较高的效率、开放的自动控制系统。
石灰窑综合控制系统（L2），以生产管理系统为核心，实现数据采集、集成、存储和查询，通过对工艺数据的分析和处理，利用数学模型进行计算，使系统在经济状态下稳定运行，优化和降低中间运行效果，生产高质量的产品，提高劳动生产率，降低生产成本和能耗。
石灰生产企业众多，但技术装备水平和产品质量参差不齐，节能减排意识日益增强。近年来，1000t/d及以上大型回转窑以其产量、质量、能耗、占地、投资、自动化控制、节能减排等优势迅速得到市场认可和推广，符合大型节能冶金石灰工业的发展趋势，具有广阔的应用前景。我公司5x1000T/D回转窑项目整合了中国目前的成熟技术，代表了石灰行业未来的发展方向。该工艺将为全球活性石灰工业做出重要贡献。
