冶金石灰生產(chǎn)技術(shù)手冊

前言

冶金石灰是鋼鐵生產(chǎn)的重要熔劑和造渣材料之一，我國各大、中型鋼鐵企業(yè)基本上都有冶金石灰的生產(chǎn)設(shè)施。在20世紀(jì)50～60年代，我國鋼鐵企業(yè)的冶金石灰生產(chǎn)設(shè)施極其簡陋。窯爐基本上采用豎窯。有些豎窯機(jī)械化程度稍高些，但大部分是以人工操作為主。燃料多數(shù)使用焦炭和無煙煤。生產(chǎn)的冶金石灰的質(zhì)量參差不齊，生燒、過燒較多，一般活性度都在250mL以下。由于石灰的質(zhì)量較差，活性度較低，有效氧化鈣含量低，煉鋼消耗石灰量較大。冶金石灰的生產(chǎn)和使用也沒有被高度重視。1974年以后，隨著武鋼1700引進(jìn)工程及寶鋼的建設(shè)，鋼鐵冶煉技術(shù)有大幅度改進(jìn)，生產(chǎn)品種不斷增多，質(zhì)量水平也不斷提高。隨之鋼鐵生產(chǎn)，特別是轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)對冶金石灰提出了更加嚴(yán)格的要求。要求石灰具有較高的活性度和較低的硫含量，即要求使用“活性石灰”。業(yè)界開始重視冶金石灰的生產(chǎn)和使用。為提高冶金石灰的質(zhì)量，使得石灰石的選取、開采、運(yùn)輸、加工，焙燒窯爐的選型、改進(jìn)，成品石灰的加工等技術(shù)都逐漸被提到日程上來。首先就是要提高對原料石灰石的質(zhì)量要求。選擇氧化鈣含量高、低硫的石灰石，有些企業(yè)在石灰石進(jìn)廠后增設(shè)了控制粒度和水洗去除泥沙雜質(zhì)的工藝。對焙燒窯爐和燃料的使用更是下了一番工夫。選擇帶預(yù)熱器的大型回轉(zhuǎn)窯、并流蓄熱式雙膛豎窯、套筒式豎窯等各種先進(jìn)窯爐，采用無灰的氣體燃料等。成品的貯存和粒度控制也更加講究。這些都大大提高了冶金石灰的質(zhì)量。如今，我國冶金石灰的生產(chǎn)技術(shù)和裝備水平都達(dá)到了較高水平。采用高質(zhì)量的石灰可為鋼鐵生產(chǎn)帶來一系列好處，特別是對于轉(zhuǎn)爐煉鋼更是如此。有資料統(tǒng)計，采用高質(zhì)量的石灰（活性石灰）與使用普通石灰相比，轉(zhuǎn)爐吹煉時間可縮短10％，鋼水收得率可提高1％，石灰消耗可減少30％以上，螢石使用量可節(jié)省25％左右，原料的廢鋼比可提高2．5個百分點(diǎn)左右。此外，使用活性石灰還有利于煉鋼過程的脫硫、去磷和提高轉(zhuǎn)爐爐襯的壽命。有專家認(rèn)為，氧氣煉鋼工藝的最大改進(jìn)之一要依賴改進(jìn)化渣操作，而改進(jìn)化渣操作則須由提高石灰質(zhì)量來實現(xiàn)。

內(nèi)容概要

　　《冶金石灰生產(chǎn)技術(shù)手冊》介紹了冶金石灰的基本知識、所使用的原料和燃料、焙燒原理、成品加工、生產(chǎn)過程控制及環(huán)境保護(hù)、主要生產(chǎn)過程所使用的設(shè)備以及生產(chǎn)系統(tǒng)附屬裝置等，特別對于冶金石灰的焙燒使用的各種窯爐的窯型、熱工原理、結(jié)構(gòu)規(guī)格、附屬設(shè)備、施工、操作維修等作了重點(diǎn)介紹。　　《冶金石灰生產(chǎn)技術(shù)手冊》可供冶金石灰、化工、建材和窯業(yè)等專業(yè)技術(shù)人員使用，也可供大專院校有關(guān)專業(yè)師生參考。

書籍目錄

1 石灰1．1 石灰的性能1．1．1 石灰的化學(xué)成分1．1．2 石灰的化學(xué)性質(zhì)1．1．3 石灰的物理性質(zhì)1．1．4 石灰的礦物組成1．2 輕燒白云石1．2．1 輕燒白云石的化學(xué)成分1．2．2 輕燒白云石的理化性質(zhì)1．3 石灰的檢測方法1．3．1 組批1．3．2 取樣和制樣方法1．3．3 化學(xué)檢驗方法1．3．4 物理檢驗方法1．4 冶金石灰的技術(shù)指標(biāo)1．4．1 冶金石灰的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1．4．2 部分國外企業(yè)冶金石灰的技術(shù)指標(biāo)1．5 國內(nèi)主要鋼鐵企業(yè)冶金石灰的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)狀1．5．1 我國主要鋼鐵企業(yè)的石灰質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1．5．2 我國主要鋼鐵企業(yè)的冶金石灰概況2 石灰在冶金工業(yè)中的應(yīng)用2．1 石灰在燒結(jié)中的應(yīng)用及燒結(jié)對石灰的要求2．2 石灰在煉鐵中的應(yīng)用及煉鐵對石灰的要求2．2．1 高爐煉鐵過程中S的來源和變化2．2．2 石灰在煉鐵中的應(yīng)用2．2．3 煉鐵對石灰的要求2．3 鐵水預(yù)處理對石灰的要求2．4 石灰在煉鋼中的應(yīng)用及煉鋼對石灰的要求2．4．1 煉鋼造渣過程及工作機(jī)理2．4．2 石灰在煉鋼過程中的熔解機(jī)理2．4．3 煉鋼對石灰及相關(guān)生產(chǎn)工藝的要求2．4．4 活性石灰在煉鋼中應(yīng)用的效果2．5 石灰在爐外精煉中的應(yīng)用及爐外精煉對石灰和相關(guān)材料的要求2．5．1 合成渣洗法2．5．2 噴射冶金法2．5．3 爐外精煉對石灰及相關(guān)生產(chǎn)工藝的要求2．6 輕燒白云石對轉(zhuǎn)爐煉鋼濺渣護(hù)爐的影響3 原料3．1 石灰石3．1．1 概述3．1．2 石灰石的性質(zhì)3．1．3 石灰石的分解3．1．4 石灰石的開采3．1．5 石灰石的應(yīng)用領(lǐng)域3．1．6 冶金用石灰石3．1．7 冶金石灰石的物理性質(zhì)3．1．8 主要鋼鐵企業(yè)使用石灰石質(zhì)量指標(biāo)3．2 白云石3．2．1 概述3．2．2 白云石的應(yīng)用領(lǐng)域3．2．3 冶金用白云石3．2．4 白云石資源及質(zhì)量指標(biāo)3．2．5 部分國外白云石原料化學(xué)成分3．3 部分企業(yè)石灰石、白云石原料情況3．4 石灰石、白云石的檢測方法3．4．1 組批3．4．2 取樣、制樣3．4．3 試驗方法4 燃料4．1 焙燒石灰對燃料的要求4．1．1 焙燒石灰對固體燃料的要求4．1．2 焙燒石灰對液體燃料的要求4．1．3 焙燒石灰對氣體燃料的要求4．2 焙燒石灰用焦炭4．2．1 焦炭化學(xué)成分4．2．2 焦炭化學(xué)性質(zhì)4．2．3 焦炭的物理性質(zhì)4．2．4 焦炭機(jī)械強(qiáng)度4．2．5 焦炭的粒度組成4．2．6 焦炭的灰分及灰分熔點(diǎn)4．2．7 不同窯型對焦炭的要求4．3 焙燒石灰用氣體燃料4．3．1 焦?fàn)t煤氣4．3．2 高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、混合煤氣4．3．3 天然氣、電石爐煤氣4．3．4 不同窯型對氣體燃料的要求4．4 焙燒石灰用煤4．4．1 煙煤和無煙煤4．4．2 煤粉4．5 主要鋼鐵企業(yè)石灰生產(chǎn)使用燃料的現(xiàn)狀及技術(shù)指標(biāo)5 進(jìn)廠原料的控制及貯存5．1 進(jìn)廠原料的不同生產(chǎn)工藝5．1．1 以合格料進(jìn)廠的石灰石生產(chǎn)工藝5．1．2 以不合格料進(jìn)廠的石灰石生產(chǎn)工藝5．2 原料的破碎與篩分5．2．1 不同窯爐對原料粒度的要求5．2．2 破碎設(shè)備5．2．3 篩分設(shè)備5．3 原料的洗滌5．3．1 洗滌必要性及洗滌工藝5．3．2 洗滌用設(shè)備5．3．3 洗滌用水及用后水處理5．3．4 部分企業(yè)原料來源狀況及洗滌工藝5．4 原料貯存5．4．1 原料貯存方式5．4．2 原料倉庫用設(shè)備5．5 部分企業(yè)原料倉庫狀況5．5．1 某甲廠原料倉庫5．5．2 某乙廠原料倉庫5．5．3 某丙廠原料倉庫5．5．4 某丁廠原料倉庫6 窯前工藝與設(shè)備6．1 豎窯窯前工藝6．1．1 氣體(或液體)燃料豎窯窯前工藝6．1．2 固體燃料豎窯窯前工藝6．2 帶鏈箅預(yù)熱機(jī)的回轉(zhuǎn)窯上料工藝6．3 帶豎式預(yù)熱器的回轉(zhuǎn)窯上料工藝6．4 窯前設(shè)備6．4．1 給料設(shè)備6．4．2 窯前篩分設(shè)備6．4．3 運(yùn)輸、提升設(shè)備6．4．4 計量設(shè)備6．4．5 其他設(shè)備7 石灰石的焙燒原理7．1 碳酸鈣的分解反應(yīng)及分解速度7．2 石灰石焙燒過程的次生反應(yīng)7．3 用豎窯焙燒石灰石的熱工原理7．3．1 豎窯內(nèi)的物料運(yùn)動7．3．2 豎窯內(nèi)的氣流運(yùn)動7．3．3 豎窯內(nèi)的燃料燃燒7．3．4 豎窯的熱工計算7．4 用回轉(zhuǎn)窯焙燒石灰石的熱工原理7．4．1 回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的物料運(yùn)動與氣體運(yùn)動7．4．2 回轉(zhuǎn)窯的燃料燃燒與熱交換8 焙燒石灰用機(jī)械化焦炭豎窯及低熱值燃?xì)庳Q窯8．1 機(jī)械化焦炭豎窯8．1．1 豎窯結(jié)構(gòu)及規(guī)格8．1．2 豎窯附屬設(shè)備8．1．3 機(jī)械化焦炭豎窯的操作與維修8．1．4 部分企業(yè)機(jī)械化豎窯的統(tǒng)計技術(shù)資料8．2 低熱值燃?xì)庳Q窯8．2．1 豎窯結(jié)構(gòu)及規(guī)格8．2．2 豎窯附屬設(shè)備8．2．3 低熱值燃?xì)馐邑Q窯的操作與維修8．2．4 部分企業(yè)低熱值燃?xì)馐邑Q窯的統(tǒng)計技術(shù)資料8．3 機(jī)械化焦炭豎窯及低熱值燃?xì)庳Q窯的內(nèi)襯8．3．1 豎窯內(nèi)襯結(jié)構(gòu)及對耐火材料的要求8．3．2 常用耐火材料的理化性能8．3．3 豎窯內(nèi)襯的使用效果及使用壽命8．3．4 豎窯內(nèi)襯耐火材料的砌筑施工8．3．5 豎窯烘窯8．4 機(jī)械化焦炭豎窯及低熱值燃?xì)庳Q窯的施工及設(shè)備安裝8．4．1 窯爐主體的施工和安裝……9 焙燒石灰用并流蓄熱式雙膛豎窯及D窯10 焙燒石灰用套筒式豎窯11 焙燒石灰用梁式燒嘴豎窯12 焙燒石灰用回轉(zhuǎn)窯13 焙燒石灰用其他窯型14 我國冶金石灰窯爐的發(fā)展方向15 煤粉制備系統(tǒng)16 煤氣加壓站17 成品石灰的貯運(yùn)、加工18 石灰在其他領(lǐng)域的應(yīng)用及石灰窯二氧化碳?xì)怏w回收利用19 石灰生產(chǎn)過程控制20 冶金石灰生產(chǎn)的環(huán)境保護(hù)21 石灰生產(chǎn)安全參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1．1．3．3氣孔率和比表面積氣孔率分為總氣孔率和開口氣孔率?？倸饪茁士捎擅芏群腕w積密度算出，它包括開口氣孔和閉口氣孔。不同煅燒度石灰的氣孔率、比表面積和體積密度的數(shù)值示于表1-3。由表可見，隨著煅燒程度的增加，體積密度增加，而氣孔率和比表面積下降。研究表明，隨著煅燒度的提高，氣孔的半徑趨于增大。輕燒石灰由于它的晶體小，比表面積要比中燒石灰大得多。1．1．3．4硬度和強(qiáng)度生石灰的硬度也取決于它的煅燒度。硬燒石灰的莫氏硬度約為3，輕燒石灰的硬度約為2．2。生石灰的強(qiáng)度對貯運(yùn)來說很重要。隨著體積密度的增加，抗壓強(qiáng)度提高。輕燒石灰由于體積密度很小強(qiáng)度低，因此在貯運(yùn)過程中防止它的粉碎是一重要問題。1．1．3．5灼減所謂灼減，一般是指石灰加熱到1000℃左右所失去的質(zhì)量。石灰灼減一是由于石灰未燒透；二是由于石灰在大氣中吸收了水分和CO2。

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《冶金石灰生產(chǎn)技術(shù)手冊》由冶金工業(yè)出版社出版。

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