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关于基于互联网的流态化氧化钙悬浮煅烧设备及工艺的技术探究

胡新平 吴根祥 邓丽丽
  
百家媒体号
2023年48期
浙江钙科机械设备有限公司 浙江省湖州市 313000

摘要:石灰是钢铁、化工、环保等行业的基本原料,在钢铁、化工、污水处理厂使用十分普遍。进入21世纪以来,随着生产工艺和生产设备的改进,石灰行业也得到快速发展,并且在国民经济各领域发挥着十分重要的作用。

关键词:石灰;互联网技术;煅烧工艺

引言

石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料,是用石灰石、白云石等碳酸钙含量高的产物,经900~1100℃煅烧而成。石灰有较强的碱性,在常温下,能与玻璃态的活性氧化硅或活性氧化铝反应,产生胶结。因此,石灰还是建筑材料工业中重要的原材料。石灰具有可塑性好、强度低、耐水性差、体积收缩大等特点。

中国是全球最大的石灰生产国,2024年的产量预计将达到近4.2亿吨。与此同时,中国的石灰消费量也在稳步增长,主要受到基础设施建设、房地产行业和环保行业等领域的推动。尽管中国的石灰市场竞争激烈,但行业整合仍在继续。大型石灰企业通过提高生产效率、加大研发投入来提升市场竞争力,而小型企业则通过价格优势和地域优势获得一定市场份额。

随着全球化的不断深入,中国的石灰行业也面临着国际竞争。国内企业通过提高产品质量、拓展国际市场来扩大出口。2024年,中国的石灰出口量预计将保持稳定增长。

1石灰行业的现状

近年来我国石灰行业市场规模整体呈现出增长态势,据统计,2022年我国石灰行业规模约为1070.05亿元,同比减少2.86%,其中,建筑用石灰规模约为163.65亿元,占比15.3%;工业用石灰规模约906.4亿元,占比84.7%。

在产量上,2022年中国石灰产量约为3.1亿吨,需求方面,2015至2022年,我国石灰需求量从2.3亿吨增长至3.1亿吨,其间CAGR为5.1%。进出口数量来看,根据中国海关总署数据,2022年全年累计进口1.7万吨,同比增长21.43%,出口12.3万吨,同比增长16.04%。

当前,我国石灰工业发展到了关键时期,“双碳”目标下实行严格的能耗“双控”及污染物减量替代等政策约束。石灰等耗煤改扩建项目审批会越来越严格,将更难以实施。预计“十四五”期间石灰行业技术及产品结构将发生显著变化,先进技术石灰单线产能及高品质需求量将增长较快,落后技术石灰产能将逐步退出市场。

2石灰行业的发展前景

2.1产品应用领域不断增加拉动行业需求

目前石灰绝大部分还是用于冶金、化工和建材行业,在其他领域的使用也仍处于开发和增长阶段,比如在环保行业的污水处理、污泥固化、烟气脱硫,在农业中作为土壤改良剂,在食品行业作为干燥剂等,随着行业向精细化、多元化和专业化方向的发展,石灰产品的应用领域将更加广阔,有利于拉动行业需求。尤其是随着人们环保意识的增强,石灰在环保行业应用市场前景广阔。

2.2下游行业结构调整带动高端产品市场需求

当前中国经济发展处于新常态,为了保增长、稳增长,国家提出在保证需求的同时,还以极大的力度对供给侧进行改革。大量表外低端钢铁产能出清,行业整体产能受到一定抑制,倒逼着石灰行业的改革进度。国家明确要求执行环保、能耗、质量、安全、技术等法律法规和产业政策,达不到标准要求的产能要依法依规退出。

3基于互联网的流态化氧化钙悬浮煅烧设备及工艺的技术方案

3.1现有石灰生产流程的缺陷

传统的石灰粉生产方式大都是通过对大颗粒的石灰石块进行煅烧反应,再将块状的石灰粉磨后得到石灰粉。例如一种粉石灰悬浮煅烧生产线及其悬浮煅烧工艺,该方法生产过程为封闭式,较为环保,提高了悬浮煅烧的热利用率,从而保证生产效率及生产质量。

然而,该方法依旧存在着分解不够充分,转化率不足,部分未煅烧原材料污染成品等缺陷,影响了石灰粉的生产效率。

3.2具体技术方案

为解决上述问题,本产品提供了一种基于互联网的流态化氧化钙悬浮煅烧设备,包括:二级煅烧炉、一级煅烧炉、六级加热斗、零级冷却斗、四级冷却斗,二级煅烧炉的一侧设有燃料管和空气管,且鼓风机通过空气管向二级煅烧炉内注入空气;二级煅烧炉内自上而下依次固定连接有上固定盘和下固定盘,二级煅烧炉的底部固定连接有塌料筒;六级加热斗的底部与二级煅烧炉的侧部通过送料管相连通,二级煅烧炉的顶部与零级冷却斗的顶部通过上升风管相连通,一级煅烧炉的顶部与六级加热斗的侧部通过上升风管相连通;排料结构,设置在上固定盘和下固定盘内,用于将塌料向下输送,同时能够避免二级煅烧炉的热能出现溢散;刮壁结构,设置在上固定盘内,用于将二级煅烧炉内壁上附着的炉渣排出,避免炉渣过多影响二级煅烧炉内部的分解;控制结构,设置在上固定盘内,能够用于控制刮壁结构的运行。

排料结构包括转动连接在上固定盘内的多个第一转轴,多个第一转轴的外壁均固定套设有用于封闭上固定盘的封闭板,封闭板的两侧均设有斜面,进而能够避免相邻两个在转动时出现碰撞,驱动电机通过同步带和同步轮的配合同时驱动两个转动杆转动,由于多个第一转轴与多个第二转轴之间均通过链轮与链条传动连接,进而排料板和第一转轴均转动90°,此时封闭板能够封闭上固定盘,避免二级煅烧炉内的热量向外界泄漏,造成燃料损耗,而排料板转动90°,排料板上的塌料落入塌料筒中,并通过塌料筒进入烧结渣仓,等待回收利用以及其他使用,进而能够防止塌料的未煅烧原材料污染成品。

刮壁结构包括转动连接在上固定盘顶部的导料环,导料环的顶部固定连接有用于刮除二级煅烧炉内壁炉渣的刮壁杆,且刮壁杆与二级煅烧炉的内壁滑动连接,上固定盘顶部设有对锥齿环让位的环形槽,环形槽的底部内壁设有通孔,通孔内转动连接有转动轴,转动轴的外壁固定套设有第一链轮,导料环的内壁设有引导塌料的斜面;第一链轮带动锥齿轮和锥齿环转动,锥齿环带动导料环和刮壁杆转动,刮壁杆能够将二级煅烧炉 内的附着的炉渣刮除排向烧结渣仓,不但避免炉渣影响后期的分解作业,且还能够对炉渣进行回收利用,另外刮壁杆刮二级煅烧炉内壁时,刮壁杆与炉渣碰触产生振动,此时振动通过刮壁杆传导至导料环上,将导料环斜面附着的塌料振落并排向塌料筒处,避免资源浪费。

4高低温试验箱的使用实例

下面结合具体实例,对本产品的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-3所示,本产品提供一种基于互联网的流态化氧化钙悬浮煅烧设备,包括:二级煅烧炉1、一级煅烧炉36、六级加热斗C6、零级冷却斗CL0、四级冷却斗CL4。二级煅烧炉1的一侧设有燃料管3和空气管4,且鼓风机37通过空气管4向二级煅烧炉1内注入空气;二级煅烧炉1内自上而下依次通过螺栓固定连接有上固定盘6和下固定盘9,二级煅烧炉1的底部通过螺栓固定连接有塌料筒5;六级加热斗C6的底部与二级煅烧炉1的侧部通过送料管2相连通,二级煅烧炉1的顶部与零级冷却斗CL0的顶部通过上升风管相连通,一级煅烧炉36的顶部与六级加热斗C6的侧部通过上升风管相连通。

排料结构设置在上固定盘6和下固定盘9内,用于将塌料向下输送,同时能够避免二级煅烧炉1的热能出现溢散。刮壁结构设置在上固定盘6内,用于将二级煅烧炉1内壁上附着的炉渣排出,避免炉渣过多影响二级煅烧炉1内部的分解。控制结构设置在上固定盘6内,能够用于控制刮壁结构的运行。

驱动电机通过同步带13和同步轮14的配合同时驱动两个转动杆12转动,由于多个第一转轴7与多个第二转轴10之间均通过链轮与链条23传动连接,进而排料板11和第一转轴7均转动90°,此时封闭板8能够封闭上固定盘6,避免二级煅烧炉1内的热量向外界泄露,造成燃料损耗,而排料板11转动90°,排料板11上的塌料落入塌料筒5中,并通过塌料筒5进入烧结渣仓,等待回收利用以及其他使用,进而能够防止塌料的未煅烧原材料污染成品。

刮壁结构包括转动连接在上固定盘6顶部的导料环15,导料环15的顶部通过螺栓固定连接有用于刮除二级煅烧炉1内壁炉渣的刮壁杆16,且刮壁杆16与二级煅烧炉1的内壁滑动连接,导料环15的底部通过螺栓固定连接有锥齿环17,上固定盘6顶部设有对锥齿环17让位的环形槽18,环形槽18的底部内壁设有通孔19,通孔19内转动连接有转动轴20,转动轴20的外壁固定套设有第一链轮21;第一链轮21带动锥齿轮24和锥齿环17转动,锥齿环17带动导料环15和刮壁杆16转动,刮壁杆16能够将二级煅烧炉1 内的附着的炉渣刮除排向烧结渣仓,不但避免炉渣影响后期的分解作业,且还能够对炉渣进行回收利用。

结语

步入2023年,技术创新已经成为提高石灰石行业竞争力的关键,行业正向着智能化、绿色化的方向发展。企业应密切关注市场动态,精准把握行业走势,以科技创新、产业结构调整和拓展国际市场等手段,持续提升自身的竞争力。

参考文献

[1] 回转窑活性石灰生产线简介[J].代伟林;张平;苏华伟;齐闯.,2021

[2] 粉石灰悬浮煅烧工艺生产线的运行与思考[J].包先法;王仕群;马林.,2018(06)

[3] 全粒径石灰石资源化利用方案分析[J].张玉;沈浩;杨亮军.,2023(11)

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