一种提高石灰石分解率的悬浮煅烧系统

技术领域

本发明涉及石灰石粉生产炼钢石灰领域，具体是一种提高石灰石分解率的悬浮煅烧系统。

背景技术

炼钢石灰作为转炉炼钢的重要熔剂，在现代转炉炼钢过程中发挥着重要的作用，炼钢石灰主要用作造渣材料，去除钢水中有害元素P、S，可以提高钢水质量。高活性的炼钢石灰，可以显著缩短炼钢转炉初期渣化时间，降低吨钢石灰消耗，从而降低炼钢成本。随着对钢水质量要求的提高及炼钢生产降本增效的要求，对炼钢石灰的质量就提出了更为精细的管控要求，在制造石灰的生产过程中，要求石灰石的分解率越高越好。

因此，目前生产炼钢石灰面临着一些列问题：

第一，石灰石的分解，受到石灰石分解产生的二氧化碳气体浓度的影响，研究表明(曹静，石灰石在二氧化碳与空气混合气氛下的分解动力学，无机盐工业，2016.12(48):32-36)，当CO

第二，悬浮预热烧石灰时，由于不可避免的存在异常工况，分解炉内形成落料，传统方法为在分解炉下端设计卸灰管和翻板阀。但是实际操作中如高温风机跳停工况，原料粉瞬间坍塌下来，直径、容积较小的卸料管瞬间堵死，翻板阀根本来不及打开及失去作用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种提高石灰石分解率的悬浮煅烧系统，避免了因烟气中自身带有二氧化碳对石灰石分解的不利影响。

本发明是这样实现的，一种提高石灰石分解率的悬浮煅烧系统，包括第一预热旋风系统、第二预热旋风系统、分解炉、冷却旋风系统，分解炉为两个，分别为第一分解炉和第二分解炉，第一预热旋风系统的次末级预热旋风筒的下料和第二预热旋风系统的次末级预热旋风筒的下料进入第一分解炉，石灰石粉在第一分解炉发生第一次分解，与第一分解炉排出的高温烟气一起进入第一预热旋风系统的末级预热旋风筒，在第一预热旋风系统的末级预热旋风筒中，高温烟气与料粉分离，高温烟气进入第一预热旋风系统的次末级预热旋风筒，料粉进入第二分解炉，料粉继而发生第二次分解，与第二分解炉排出的高温烟气一起进入第二预热旋风系统末级预热旋风筒，在第二预热旋风系统末级预热旋风筒中高温烟气与产品石灰粉分离，高温烟气进入第二预热旋风系统的次末级预热旋风筒，产品石灰粉依次进入冷却旋风系统的一级冷却旋风筒至末级冷却旋风筒，并与空气换热降温，最后被收集；

空气从入口风机进入，依次在冷却旋风系统的末级冷却旋风筒至一级冷却旋风筒与碳酸钙分解后的氧化钙进行换热，一级冷却旋风筒出口的高温空气被一级冷却旋风筒出口分风装置分成两部分，一部分进入第一分解炉燃烧，经第一预热旋风系统排出；另一部分高温空气进入第二分解炉燃烧，经第二预热旋风系统排出；

第一分解炉上设置有第一燃料入口管道，第二分解炉上设置有第二燃料入口管道；原料石灰石粉入口管道分别经第一预热旋风系统、第二预热旋风系统最上一级与第二级旋风预热器间的连接风管处喂入。

所述分风装置包含与第一分解炉连接的第一扩径管，与第二分解炉连接的第二扩径管以及将一级冷却旋风筒出口的高温空气一分为二的Y型管。

所述第一扩径管与Y型管接口处风速大于20m/s，第二扩径管与Y型管接口处风速大于20m/s。

所述一级冷却旋风筒出口处的风速大于20m/s。

所述第一预热旋风系统的一级旋风筒流出的烟气负压由第一引风机提供，第二预热旋风系统的一级旋风筒流出的烟气负压由第二引风机提供。

通过调整第一引风机和第二引风机来改变进入第一分解炉和第二分解炉中的高温空气的风量。

根据进入第一引风机和第二引风机的风量，来分配原料石灰石粉入口管道的石灰石粉的量。

根据一级预热旋风筒的排气温度要求增加或减少用于预热的旋风筒的级数，根据最后收集的产品石灰粉的温度要求增加或减少冷却旋风筒的级数。

本发明具有的优点和技术效果：

1)本发明使得石灰石在初始条件是空气的情况下开始分解，降低了烟气中的二氧化碳浓度，避免了因烟气中自身带有二氧化碳对石灰石分解的不利影响；

2)本发明可以调整石灰石在两个串联的分解炉中的分解比例关系，实现整体上最佳的分解效果；

3)当不可避免异常工况情况下，分解炉内形成落料，分解炉内落料会落到一级冷却旋风筒出口分风装置，由于一级冷却旋风筒出口处的风速大于20m/s，可以托起漏下来的物料，因此能够避免卸料管和翻板阀堵死的安全隐患。

附图说明

图1是本发明的提高石灰石分解率的悬浮煅烧系统的示意图。

图2是一级冷却旋风筒出口分风装置的示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的提高石灰石分解率的悬浮煅烧系统，包括第一预热旋风系统、第二预热旋风系统、分解炉、冷却旋风系统，分解炉为两个，分别为第一分解炉6A和第二分解炉6B，第一预热旋风系统的次末级预热旋风筒4A的下料和第二预热旋风系统的次末级预热旋风筒4B的下料进入第一分解炉6A，石灰石粉在第一分解炉6A发生第一次分解，与第一分解炉6A排出的高温烟气一起进入第一预热旋风系统的末级预热旋风筒5A，在第一预热旋风系统的末级预热旋风筒5A中，高温烟气与料粉分离，高温烟气进入第一预热旋风系统的次末级预热旋风筒4A，料粉进入第二分解炉6B，料粉继而发生第二次分解，与第二分解炉6B排出的高温烟气一起进入第二预热旋风系统末级预热旋风筒5B，在第二预热旋风系统末级预热旋风筒5B中高温烟气与产品石灰粉分离，高温烟气进入第二预热旋风系统的次末级预热旋风筒4B，产品石灰粉依次进入冷却旋风系统的一级冷却旋风筒7至末级冷却旋风筒，并与空气换热降温，最后被收集；

空气从入口风机11进入，依次在冷却旋风系统的末级冷却旋风筒至一级冷却旋风筒7与碳酸钙分解后的氧化钙进行换热，一级冷却旋风筒7出口的高温空气被一级冷却旋风筒出口分风装置10分成两部分，一部分进入第一分解炉6A燃烧，经第一预热旋风系统排出；另一部分高温空气进入第二分解炉6B燃烧，经第二预热旋风系统排出；

第一分解炉6A上设置有第一燃料入口管道12A，第二分解炉6B上设置有第二燃料入口管道12B；原料石灰石粉入口管道分别经第一预热旋风系统、第二预热旋风系统最上一级与第二级旋风预热器间的连接风管处喂入。

如图1所示，所述分风装置10包含与第一分解炉6A连接的第一扩径管10A，与第二分解炉6B连接的第二扩径管10B以及将一级冷却旋风筒7出口的高温空气一分为二的Y型管10C。

所述第一扩径管10A与Y型管10C接口处风速大于20m/s，第二扩径管10B与Y型管10C接口处风速大于20m/s。

所述一级冷却旋风筒7出口处的风速大于20m/s。

所述第一预热旋风系统的一级旋风筒1A流出的烟气负压由第一引风机14A提供，第二预热旋风系统的一级旋风筒1B流出的烟气负压由第二引风机14B提供。

通过调整第一引风机14A和第二引风机14B来改变进入第一分解炉6A和第二分解炉6B中的高温空气的风量。

根据进入第一引风机14A和第二引风机14B的风量，来分配原料石灰石粉入口管道的石灰石粉的量。

根据一级预热旋风筒的排气温度要求增加或减少用于预热的旋风筒的级数，根据最后收集的产品石灰粉的温度要求增加或减少冷却旋风筒的级数。

本发明的原理是：

第一，本发明将原有的1个分解炉，改为2个对于石灰石粉串联而对于空气并联的2个分解炉。分解炉6A中燃料与高温空气燃烧，石灰石粉在分解炉6A中发生分解反应，释放出CO2。而后在五级旋风筒5A中，料粉与烟气分离，烟气进入四级旋风筒4A，而料粉进入分解炉6B。分解炉6B中燃料与高温空气燃烧，料粉在继续发生分解。由于分解炉6A、分解炉6B的初始燃烧环境皆为高温空气，并没有CO2，因此有利于提高石灰石的分解率。

第二，本发明的A、B两列，采用各自独立的风机和燃料加入，可以根据不同列的风机的风量风压和燃料加入量，来改变分解炉6A与分解炉6B中的分解比例，从而有利于操作和提高产品质量。

第三，当不可避免异常工况情况下，分解炉内形成落料，分解炉内落料会落到一级冷却旋风筒出口分风装置10，由于一级冷却旋风筒7出口处的风速大于20m/s，可以托起漏下来的物料，因此能够避免卸料管和翻板阀堵死的安全隐患。

具体地说，本发明的提高石灰石分解率的悬浮煅烧系统，包括一级旋风筒1A，一级旋风筒1B，二级旋风筒2A，二级旋风筒2B，三级旋风筒3A，三级旋风筒3B，四级旋风筒4A，四级旋风筒4B，五级旋风筒5A，五级旋风筒5B，分解炉6A，分解炉6B，一级冷却旋风筒7，二级冷却旋风筒8，三级冷却旋风筒9，一级冷却旋风筒出口分风装置10，入口风机11，分解炉6A的燃料入口管道12A，分解炉6B的燃料入口管道12B，石灰石粉入口管道13A，石灰石粉入口管道13B。

利用一级旋风筒1A、二级旋风筒2A、三级旋风筒3A、四级旋风筒4A对从石灰石粉入口管道13A进入的石灰石粉进行预热，利用一级旋风筒1B、二级旋风筒2B、三级旋风筒3B、四级旋风筒4B对从石灰石粉入口管道13B进入的石灰石粉进行预热，四级旋风筒4A和四级旋风筒4B的下料进入分解炉6A，石灰石粉在这里发生第一次分解，而后进入五级旋风筒5A，料粉进入分解炉6B，发生第二次分解，随后进入五级旋风筒5B，产品石灰粉进入一级冷却旋风筒7，二级冷却旋风筒8，三级冷却旋风筒9，最后被收集。

空气从入口风机11进入，依次在三级冷却旋风筒9，二级冷却旋风筒8，一级冷却旋风筒7与碳酸钙分解后的氧化钙进行换热，而后一级冷却旋风筒7出口的高温空气被一级冷却旋风筒出口分风装置10分成两部分，一部分进入分解炉6A燃烧，经五级旋风筒5A、四级旋风筒4A、三级旋风筒3A、二级旋风筒2A、一级旋风筒1A排出；另一部分高温空气进入分解炉6B燃烧，经五级旋风筒5B、四级旋风筒4B、三级旋风筒3B、二级旋风筒2B、一级旋风筒1B排出。

一级冷却旋风筒出口分风装置10包含与分解炉6A连接的扩径管10A，与分解炉6B理解的扩径管10B以及将一级冷却旋风筒7出口的高温空气一分为二的Y型管10C。

扩径管10A与Y型管10C接口处风速大于20m/s，扩径管10B与Y型管10C接口处风速大于20m/s。一级冷却旋风筒7出口处的风速大于20m/s。

一级旋风筒1A流出的烟气负压由引风机14A提供，一级旋风筒1B流出的烟气负压由引风机14B提供，14A与14B的风量比为6:4，进入6A分解炉与6B分解炉中的高温空气的风量比也为6:4。13A和13B的石灰石粉的量比为6:4。

最终检测表明，出分解炉6A的石灰分解率为59％，出分解炉6B的石灰石分解率为96％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。