1、生石灰消化及除塵系統(tǒng)工程主機(jī)部分方案設(shè)計(jì)（燒結(jié)生產(chǎn)、氫氧化鈣生產(chǎn)線）一、鋼廠燒結(jié)配料室環(huán)境現(xiàn)狀二、新消化器的依據(jù)及目的三、現(xiàn)狀和市場(chǎng)現(xiàn)有設(shè)備性能的對(duì)比及選型四、設(shè)計(jì)及供貨范圍五、新消化器及除塵裝置的原理六、干粉消化器及除塵裝置的機(jī)理七、PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)一、鋼廠燒結(jié)配料室環(huán)境現(xiàn)狀石灰在燒結(jié)的使用：通過長(zhǎng)期的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)看，燒結(jié)用石灰主要目的是燒結(jié)礦的堿度平衡以及 混合機(jī)制粒；在混合料中石灰通過消化后進(jìn)入系統(tǒng)比直接在混合機(jī)中加水再 消化，更有利于生產(chǎn)。為此，生石灰消化效果直接影響燒結(jié)礦的品質(zhì)。石灰的消化反應(yīng)：生石灰在消化的過程中產(chǎn)生大量的蒸汽，蒸汽中夾雜有微細(xì)顆粒的CaOCa(OH,該粉塵表面積較

2、大能長(zhǎng)時(shí)間滯留于空氣，為此在配料間廠房及周邊 有明顯的石灰氣息，嚴(yán)重時(shí)此作業(yè)區(qū)域能見度很低，工人在此作業(yè)身體受到 很大的危害、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)備在這個(gè)區(qū)域內(nèi)腐蝕較大容易出現(xiàn)不可控的故障。粉塵特點(diǎn)：(1)起始溫度比較高：80100C、排放至周邊后，提高周邊工作環(huán)境溫 度后降低。(2)相對(duì)濕度很大：接近100%(3)廢氣的產(chǎn)生具有陣發(fā)性，在原來的消化系統(tǒng)中粉塵點(diǎn)存在不確定 性、且粉塵與水汽共生。(4)粉塵的成分以CaO Ca(OH)結(jié)合物，CaO分含量較高；Ca(OH)微粒粘性非常高、沉淀固結(jié)快、溶液澄清的慢、屬于強(qiáng)堿、腐 蝕性強(qiáng)。在配料室一般采用電除塵，但在除塵的過程粘黏管道和除塵器的極 線、極板造成設(shè)

3、備的損壞；在布袋除塵中一般布袋的使用壽命在23個(gè)月就需要進(jìn)行更換；要采用特殊的技術(shù)手段。綜上所述：石灰在燒結(jié)中需要先消化確保生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)，但現(xiàn)有的消化器在消化后會(huì)在燒結(jié)配料區(qū)域及混料皮帶通廊粉塵濃度較高，嚴(yán)重危害了現(xiàn) 場(chǎng)工人的身體健康，未能實(shí)現(xiàn)雙贏的效益。好多廠家通過去除消化器來解決 現(xiàn)有的問題。二、新消化器的依據(jù)及目的1、燒結(jié)配料室石灰消化段粉塵污染嚴(yán)重的原因：1）生石灰在消化器內(nèi)水化反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量的蒸汽和粉塵；2）消化器對(duì)生石灰消化不充分，導(dǎo)致落到皮帶上的含有大量水分的石 灰繼續(xù)反應(yīng)，從而在皮帶運(yùn)輸過程中繼續(xù)釋放出大量的蒸汽和粉塵。2、分析氧化鈣（CaO與氫氧化鈣Ca（OH的特性1）氧

4、化鈣（CaO與消石灰（Ca（OH）2）在運(yùn)輸中的特性干粉狀的氧化鈣（CaO與消石灰（Ca（OH）2）在皮帶運(yùn)輸中有基本無的揚(yáng) 塵現(xiàn)象，當(dāng)?shù)惯\(yùn)時(shí)就會(huì)有一定的揚(yáng)塵出現(xiàn)，但消石灰含有的一定的水分時(shí) 物料在倒運(yùn)時(shí)基本也沒有粉塵，氧化鈣（CaO加一定的水分后會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)。為此，根據(jù)積累的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合市場(chǎng)上氫氧化鈣生產(chǎn)線配套設(shè)備，提出將 石灰完全消化后加濕再投入燒結(jié)使用的理念。2）氧化鈣（CaO轉(zhuǎn)化成氫氧化鈣Ca（OH）的過程特性理論上講氧化鈣（CaO轉(zhuǎn)化成氫氧化鈣（Ca（OH只需加水即能實(shí)現(xiàn) 轉(zhuǎn)化過程。但是，根據(jù)廣泛的實(shí)際案例，如果要實(shí)現(xiàn)完全（CaO與Ca（OH） 轉(zhuǎn)化，與加水的方式、水的溫度以及反應(yīng)時(shí)間有著

5、密切的關(guān)系。通過廣泛的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)表明：a.氧化鈣（CaO浸泡在水里不容易消化，需要一定的攪拌，否則會(huì) 出現(xiàn)氧化鈣（CaO在水中鈣化（CaCQ ,形成堅(jiān)硬的小球體。b.氧化鈣（CaO配加熱水能縮短消化時(shí)間，可提高消化率。c.氧化鈣（CaO在配水量適中，配水均勻、攪拌形式科學(xué)，活性灰品質(zhì)較好的話消化器艙內(nèi)溫度保持可在 100c以上時(shí)，甚至160C,在100c 以上時(shí)其消化速度及效果最佳。d.理論上每噸生石灰配加水量在 300公斤一350公斤之間，消化時(shí)間在412分鐘（受石灰的活性影響），消化率在 90%Z上。e.氧化鈣（CaO轉(zhuǎn)化成氫氧化鈣（Ca（OH）轉(zhuǎn)化過程中，由于加水 消化，

6、會(huì)產(chǎn)生大量的熱蒸汽和粉塵，如果不能及時(shí)處理仍會(huì)造成上述問題。 如：管道堵塞；揚(yáng)塵、造成原料浪費(fèi)；現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣；腐蝕現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。43、目的：根據(jù)上述問題、理念進(jìn)行設(shè)計(jì)，以完全消化后加濕處理解決系統(tǒng)的揚(yáng) 塵、蒸汽問題。為此，為將原有消化器替換為能夠?qū)⑸页浞窒墒焓业亩嗉?jí) 消化器，這樣得到的熟石灰，落到皮帶上不再有蒸汽粉塵釋放污染，且下 料口的熟石灰溫度在70C以上，能有效的解決了物料溫度的需求。另外, 配套使用新型除塵裝置，能夠?qū)⑸蚁^程中產(chǎn)生的粉塵蒸汽完全處 理，并進(jìn)行蒸汽熱量的回收可以實(shí)現(xiàn)常溫水的消化，最終實(shí)現(xiàn)燒結(jié)配料室 石灰消化段的清潔生產(chǎn)、部分節(jié)能。三、現(xiàn)狀和市場(chǎng)現(xiàn)有設(shè)備性能的

7、對(duì)比及選型鋼廠的石灰參數(shù)如下序號(hào)名稱單位數(shù)值1CaQ效鈣含量%70-90不均2活性度mol/l180-360 不均3入料顆粒度mm3而目前市場(chǎng)常用的氧化鈣(CaQ轉(zhuǎn)化成氫氧化鈣(Ca(OH的設(shè)備有以下幾種：(一)單軸螺旋和雙軸螺旋氧化鈣(CaQ加濕機(jī)目前用于鋼鐵燒結(jié)配料行業(yè)的消化器， 消化率在20%30噥間。它存在 以下弊端：(1)消化效果不能滿足燒結(jié)生產(chǎn)需要活性低的生石灰在消化器加水后，由于反應(yīng)速度慢，在一次混合內(nèi)繼 續(xù)消化。這時(shí)，粘結(jié)在生石灰表皮的物料通過生石灰的消化膨脹而破裂， 不利于造球，造成燒結(jié)過程中透氣性變差，負(fù)壓偏高，影響燒結(jié)礦的產(chǎn)量 和質(zhì)量?；钚愿叩氖以谙骷铀?，若皮帶運(yùn)

8、輸時(shí)間超過50S則反映完成對(duì)生產(chǎn)制粒沒有影響。但在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生大量的蒸汽、粉塵。(2)堿度不均勻消化完全的石灰(消石灰)較原石灰體積約增大至1.45倍，活性越高， 體積膨脹越明顯，對(duì)應(yīng)的比表面積越大。由于存在不能完全消化石灰，通 過消化過程中的體積變化影響燒結(jié)制粒效果?；钚圆畹脑跓Y(jié)礦中表現(xiàn)為 白點(diǎn)，最終表現(xiàn)為燒結(jié)礦堿度分布不均勻，影響高爐冶煉操作。(3)在消化器的攪拌、反應(yīng)、運(yùn)輸中污染嚴(yán)重、人體危害大現(xiàn)有的消化器對(duì)生石灰的消化時(shí)間不約 35S,只是將物料與水分混合， 還沒有開始消化或消化剛開始，造成消化率過低。大部分的生石灰要在輸 送皮帶上或混合機(jī)內(nèi)部才能完成消化，有的在燒結(jié)開始時(shí)尚未能消

9、化。在6 消化器外的石灰反應(yīng)產(chǎn)生的熱蒸汽、粉塵散布在配料、一混入口等現(xiàn)場(chǎng)， 造成現(xiàn)場(chǎng)蒸汽和粉塵污染極為嚴(yán)重。蒸汽、石灰粉進(jìn)入配料電除塵設(shè)備后 影響管道堵塞、電除塵極線極板結(jié)垢等問題，影響電除塵的穩(wěn)定運(yùn)行。散發(fā)出的熱蒸汽和粉塵是堿性、帶水蒸汽的物質(zhì)，已形成原電池對(duì)現(xiàn) 場(chǎng)其它設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。尤其是皮帶通廊和配料室料倉(cāng)。散發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)的氧化鈣(CaQ和氫氧化鈣(Ca(OH)2)粉塵顆粒較小， 可在空氣中停留較長(zhǎng)時(shí)間，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員的身體健康造成危害。(二)新型消化器(1)新型消化器，可消化的消化率在 90犯上，水分可控制在315% 也可以根據(jù)工藝的需求調(diào)整生石灰消化率，一般用于高端氫氧化鈣(Ca(OH)使

10、用行業(yè)，在燒結(jié)配料中應(yīng)當(dāng)有一定的水分最好。(2)經(jīng)研究石灰消化率達(dá)到 90艱上，消化后的消石灰含水 7%寸，可 大大發(fā)揮了 Ca(OH的粘性作用。同時(shí)消化完成的消石灰體積增大，在同樣 的物料配比、混料條件下，即避免了燒結(jié)礦的白點(diǎn)又可提高的 2%5威球率。 可改善燒結(jié)礦的冶煉性能，為提產(chǎn)量、提品質(zhì)提供重要的保障。(3)由于消化器對(duì)系統(tǒng)反應(yīng)中的粉塵蒸汽進(jìn)行回收，有效的解決了現(xiàn)場(chǎng) 蒸汽、揚(yáng)塵的問題，同時(shí)一混也沒有粉塵溢出現(xiàn)象。在粉塵回收的同時(shí)提高了原有石灰的利用率，一般揚(yáng)塵都是CaO或Ca(OH)2約占石灰總量的1-2%,從某種程度將配料的精確性提高，并降低 石灰消耗。新型消化器根據(jù)生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)不同，

11、能夠有效地將生石灰消化過程中產(chǎn) 生的熱蒸汽和粉塵完全的進(jìn)行處理凈化，保證了現(xiàn)場(chǎng)無粉塵污染，排汽口 排放濃度完全符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。能夠?qū)崿F(xiàn) PLC自動(dòng)控制，可根據(jù)生產(chǎn)工 藝的要求進(jìn)行調(diào)整，可滿足氫氧化鈣生產(chǎn)線及燒結(jié)配料使用，減輕了現(xiàn)場(chǎng) 工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保護(hù)了現(xiàn)場(chǎng)工人的身體健康，提高生產(chǎn)作業(yè)率。(三)本除塵以市場(chǎng)上的三級(jí)消化器對(duì)比：市場(chǎng)上的三級(jí)消化器采用布袋除塵，布袋除塵優(yōu)點(diǎn)，排放穩(wěn)定；缺點(diǎn)： 布袋容易堵塞本除塵器采用水浴、淋浴除塵在運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用上較布袋除塵有以下幾 個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1、阻力低；2、免維護(hù)；3、對(duì)消化器用水為自動(dòng)加熱。四、設(shè)計(jì)及供貨范圍原稱計(jì)量后引入消化器的設(shè)備，至消化后的物料返回原落料皮

12、帶的過程設(shè)備，以及配套的除塵設(shè)備和配料室調(diào)水的控制負(fù)責(zé)總系統(tǒng)用水5070%的調(diào)整，整個(gè)消化系統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)；PLC控制系統(tǒng)包括就地箱、柜。 不包括三通（水、電、氣）所需要的輔助線纜、管路、橋架以及相關(guān)輔助 設(shè)備，不包括地基、預(yù)埋等土建工程（可另計(jì)）。五、新消化器及除塵裝置的原理(一)新消化器機(jī)理.延長(zhǎng)生石灰在消化器內(nèi)的消化反應(yīng)時(shí)間。通過設(shè)計(jì)調(diào)整可以實(shí)現(xiàn)815分鐘的反應(yīng)時(shí)間，并使生石灰充分消化， 原則上設(shè)備采用定時(shí)間消化，如需調(diào)整時(shí)間可增設(shè)變頻控制。.消化器具有良好的保溫、加熱功能。生石灰反應(yīng)過程中產(chǎn)生的大量熱蒸汽在消化器內(nèi)流轉(zhuǎn)，提升內(nèi)部溫度， 通過熱蒸汽對(duì)消化加水溫度加熱，實(shí)現(xiàn)自我加熱，一

13、般情況下消化器的加 水在30分鐘達(dá)到60度左右，并有利于生石灰的充分消化。可以不用熱水 實(shí)現(xiàn)熱水消化。.加水過程精準(zhǔn)控制、充分?jǐn)嚢?。通過優(yōu)化多道計(jì)量控制信號(hào)、多計(jì)量，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)加水。.科學(xué)節(jié)能配水流程。針對(duì)生石灰的活性度有差別，在消化倉(cāng)內(nèi)設(shè)有熱電阻，通過加水的調(diào) 整摸索確定熱電阻監(jiān)測(cè)的溫度來調(diào)節(jié)下水量，以達(dá)到日后的科學(xué)配水。一 級(jí)配水消化倉(cāng)是生石灰預(yù)消化階段。經(jīng)過生石灰與水的合理配比，在一級(jí) 初步攪拌、部分消化后，進(jìn)入二級(jí)加速消化反應(yīng)階段。此時(shí)，二級(jí)消化倉(cāng) 體內(nèi)的生石灰釋放的熱量是提高消化速度的最佳時(shí)機(jī)，三級(jí)為水分精確控 制室，含有干燥、加濕、均勻水分的功能。通過整個(gè)消化工藝流程的大約 8-15

14、分鐘反應(yīng)消化。最終真正達(dá)到由氧化鈣(CaO變成氫氧化鈣Ca(OH)2干粉消化器的下料口安裝安裝在混合料皮帶的上方，消化后的熟石灰的溫度保證在70c以上，可以提高混合料溫度。將消化后的消石灰直接落到 物料皮帶與其他物料進(jìn)行混勻。5.新消化器組成：分三級(jí)或四級(jí)一級(jí)消化內(nèi)部螺旋推進(jìn)器一級(jí)配水消化倉(cāng)、冷卻回收冷凝布水。(3)二級(jí)反應(yīng)倉(cāng)(4)三級(jí)脫水粉化倉(cāng)或加濕10（5）給水系統(tǒng)（6）進(jìn)、排料設(shè)備（7）除塵控制（8）基礎(chǔ)鋼結(jié)構(gòu)等（二）生石灰消化器除塵裝置機(jī)理：1、設(shè)備原理本裝置采用了粉塵迷宮運(yùn)行與淋浴除塵穿插結(jié)合，共計(jì)6道除塵。煙塵先通過各級(jí)消化器加熱物料表面，并對(duì)消化器本體進(jìn)行加熱。通過管道 進(jìn)入一次

15、淋雨、滾筒捕捉的除塵器內(nèi)（共計(jì) 2道除塵），進(jìn)行90犯上的粉 塵處理，并使其產(chǎn)生的漿液進(jìn)入消化器內(nèi)。處理后的煙氣通過管道進(jìn)入水 箱，在進(jìn)入水箱的管道內(nèi)再次經(jīng)過淋雨除塵處理，（此為第 3道除塵）。 在水箱內(nèi)進(jìn)行多次迷宮運(yùn)行進(jìn)入風(fēng)機(jī)（第 4道除塵），最后在風(fēng)機(jī)上在進(jìn) 行沖洗（第5道除塵），在風(fēng)機(jī)出口再回入水箱進(jìn)入汽水分離（第 6道除 塵），后再排放。通過上述除塵措施，可達(dá)到國(guó)家最新規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。真正做 到環(huán)保達(dá)標(biāo)，現(xiàn)場(chǎng)粉塵低的要求，并可提高企業(yè)在配料室行業(yè)的形象。2 、新除塵裝置主要部件組成：包括一、二道除塵裝置總成（含加水調(diào)控回收裝置）、管線、高壓霧 化沖洗系統(tǒng)、水箱、攪拌器、泥漿泵，風(fēng)量變頻自動(dòng)調(diào)

16、節(jié)系統(tǒng)，水箱水位 自動(dòng)控制系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)、水箱攪拌器、配電柜。3、淋雨除塵裝置主要部件功能概況一、二道除塵裝置總成（含加水調(diào)控回收裝置）：除塵系統(tǒng)中的第一、二道除塵裝置，內(nèi)設(shè)噴頭、濾筒除塵清灰裝置，可 將90犯上的粉塵在此裝置中回收，并對(duì)部分蒸汽進(jìn)行回收。同時(shí)熱蒸汽將 消化器加水水溫提高、將消化器內(nèi)的蒸汽進(jìn)行一定的冷凝處理裝置。（2）水箱水位自動(dòng)控制用來監(jiān)測(cè)和控制水箱內(nèi)部水面高低的儀器。當(dāng)水平高度超過限定水面 時(shí)，將自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)水閥門；當(dāng)水平高度低于限定水面時(shí)，將自動(dòng)開啟進(jìn)水 閥門。ii(3)風(fēng)機(jī)采用碳鋼結(jié)構(gòu)的風(fēng)機(jī)，在風(fēng)機(jī)軸頭位置增加高壓水沖洗，可自動(dòng)清理 掉風(fēng)機(jī)葉片上粘結(jié)的物質(zhì)，防止前部除塵差造成

17、風(fēng)機(jī)。(4)水箱攪拌器設(shè)備運(yùn)行年限較久或前部除塵效果差時(shí)，避免水箱內(nèi)出現(xiàn)漿液沉淀。(5)高壓霧化除塵系統(tǒng)采用高壓泥漿泵對(duì)一、二道除塵裝置總成及除塵管道進(jìn)行沖洗時(shí)本套 除塵系統(tǒng)的核心部分。并負(fù)責(zé)給消化器供水以及平衡消化結(jié)果的設(shè)備。(6)水箱水箱采用真空迷宮粉塵墜落除塵設(shè)置，根據(jù)粉塵和蒸汽比重不同的原 理，氣流通過該水箱后實(shí)現(xiàn)粉塵強(qiáng)制落入除塵箱內(nèi)部，蒸汽最后通過煙筒 排除。12六、工藝流程參照下圖（僅供參考）流程說明石灰流程走向：原石灰料倉(cāng)（ 11#倉(cāng)） 一螺旋給料機(jī)5#一斗提機(jī)-消化器-螺旋給料機(jī) 6# （改為皮帶機(jī)）-原系 統(tǒng)皮帶上。除塵系統(tǒng)并立與該系統(tǒng)即：風(fēng)機(jī)、1#水泵；1#、2#攪拌器、清

18、灰電機(jī)為獨(dú)立系統(tǒng)；獨(dú)立系統(tǒng)可實(shí) 現(xiàn)單獨(dú)的開停（電腦操作）。附圖：料批配比1. 705cL 0除塵風(fēng)機(jī)|2#*清灰電機(jī)1件兼加水至0. 0013七、PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)本套生石灰消化及除塵系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn) PLC自動(dòng)化控制，主要有以下模 塊：系統(tǒng)自動(dòng)加水；各設(shè)備間的連鎖見下述；風(fēng)機(jī)的頻率自動(dòng)控制；系統(tǒng)補(bǔ)水的自動(dòng)控制；各設(shè)備間的連鎖及其他控制設(shè)計(jì)；風(fēng)機(jī)、1#、2#水泵；1#、2#攪拌器、清灰電機(jī)獨(dú)立系統(tǒng)；獨(dú)立系統(tǒng)可 實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的開停（電腦操作）。順序啟動(dòng)及時(shí)間連鎖：獨(dú)立系統(tǒng)-6#螺旋-3搟肖化器-2搟肖化器-1# 消化器一斗提機(jī)-5#螺旋給料機(jī)-4#螺旋（在此之前的連鎖順序啟動(dòng) 執(zhí)行6s進(jìn)入下一步啟動(dòng)）一 1#調(diào)節(jié)閥開啟（4#螺旋啟動(dòng)120s后）一 調(diào)節(jié)閥2# （調(diào)節(jié)閥1#開啟600后首次、暫定）。順序停機(jī)：4#螺旋彳? （200 -5#螺旋給料機(jī)、1腿節(jié)閥關(guān)閉（20S） 一斗