白云石砂的煅烧工艺.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010647574.3 (22)申请日 2020.07.07 (71)申请人 新疆凯盛建材设计研究院 （有限公 司） 地址 830099 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐 市沙依巴克区西虹西路12号 (72)发明人 黄新江朱明胜陆军李洪洲 张安平邵杰孙传毅 (74)专利代理机构 上海申新律师事务所 31272 代理人 郎祺 (51)Int.Cl. C04B 2/10(2006.01) (54)发明名称 一种白云石砂的煅烧工艺 (57)摘要 本发明公开了一种白云石砂的煅烧工艺， 包 。

2、括以下步骤： 将白云石原料破碎至粒径为10mm以 下的颗粒， 然后送入均化库内均化， 铁质原料破 碎至粒径为1mm以下的颗粒， 将铁质原料颗粒与 均化后的白云石颗粒按重量比1:1005:100配 料混合， 将混合料送入回转窑中煅烧， 回转窑煅 烧采用富氧燃烧， 将燃料粉磨后喷入回转窑， 将 高浓度氧气通过专用氧气喷射装置喷入回转窑 中， 燃料在富氧助燃下充分燃烧， 在物料烧结温 度15001700下煅烧成白云石烧结料， 冷却后 得到白云石砂成品。 本发明煅烧的白云石砂， 通 过掺加铁质原料降低白云石砂的烧结温度， 大幅 降低白云石砂制备过程中的能源消耗， 降低白云 石砂的生产成本， 提高白云石。

3、质耐火砖生产企业 的经济效益， 市场前景广阔。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 111807725 A 2020.10.23 CN 111807725 A 1.一种白云石砂的煅烧制备工艺， 其特征在于， 具体包括以下步骤： S1： 破碎， 白云石原料经破碎区破碎至粒径小于等于10mm的颗粒， 铁质原料经破碎区破 碎得到粒径小于等于1mm的铁质原料颗粒； S2： 均化， 将破碎后的所述白云石送入均化库均化， 得到成分稳定的白云石颗粒； S3： 配料， 将所述铁质原料颗粒和所述白云石颗粒配料计量混合， 得到混合料； S4： 富氧燃烧， 将燃料磨成细粉， 经回转窑头部的燃烧器喷入回转窑中。

4、， 并与浓度为70- 90的富氧空气在所述回转窑的头部发生燃烧反应， 得到1800-2000的高温气体； S5： 煅烧， 将所述混合料送入所述回转窑的尾部， 所述混合料随着所述回转窑的转动向 所述回转窑的头部移动； 所述混合料通过高温气体在所述回转窑尾部及中部进行第一阶段 煅烧， 煅烧高温气体温度为500-1800， 煅烧时间为6.5-8小时； 所述混合料通过高温气体 在所述回转窑头部进行第二阶段煅烧， 煅烧高温气体温度为1800-2000， 煅烧时间为1.5- 2小时， 使混合料温度升高到1500-1700发生烧结反应， 得到白云石烧结料； S6： 冷却， 所述白云石烧结料经冷却装置冷却后得。

5、到所述白云石砂。 2.根据权利要求1所述的工艺， 其特征在于， 步骤S1中所述破碎区设有破碎装置和筛分 装置， 所述破碎装置为多个破碎设备经过串联或并联的组合， 所述筛分装置为开路或闭路 的循环筛分设备； 或者所述破碎区设有单段破碎及筛分设备。 3.根据权利要求1所述的工艺， 其特征在于， 步骤S1中的所述铁质原料为含有三氧化二 铁成分的物料， 选自铁矿石、 铁粉、 铜渣、 硫酸渣中的一种或多种。 4.根据权利要求1所述的工艺， 其特征在于， 步骤S5中所述得到白云石烧结料为密度 3.0g/cm3。 5.根据权利要求1所述的工艺， 其特征在于， 步骤S3中所述铁质原料颗粒和所述白云石 颗粒的重。

6、量比为1:1005:100。 6.根据权利要求1所述的工艺， 其特征在于， 步骤S4中的所述燃料为原煤、 焦炭粉、 兰炭 粉、 泥煤中的一种或多种。 7.根据权利要求1所述的工艺， 其特征在于， 使用孔径为80 m的筛网筛分步骤S4中的所 述细粉， 筛余量为8-12。 8.根据权利要求1所述的工艺， 其特征在于， 步骤S5中的所述回转窑窑头罩上设置有比 色高温计及高温工业电视。 9.根据权利要求1所述的工艺， 其特征在于， 步骤S6中的所述冷却装置为篦式冷却机、 单筒冷却机、 竖式冷却器、 盘式冷却器中的一种。 10.根据权利要求1所述的工艺， 其特征在于， 步骤S6中的所述冷却装置冷却白云石。

7、烧 结料后输出的热风全部或部分进入所述回转窑中参与步骤S4中所述富氧燃烧。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111807725 A 2 一种白云石砂的煅烧工艺 技术领域 0001 本发明涉及白云石砂的生产技术领域， 尤其涉及一种白云石砂的煅烧工艺。 背景技术 0002 白云石是重要的钙镁资源， 在我国有着极其丰富的蕴藏量， 白云石矿主要成分为 碳酸钙和碳酸镁， 是生产金属镁的重要原料， 也可用来生产碳酸镁， 硫酸镁、 氧化镁、 氢氧化 镁等化工原料。 同时， 白云石也是碱性耐火材料的重要原料之一， 主要用于炼钢转炉衬、 化 铁炉炉衬、 平炉炉膛、 电炉炉壁， 也用于炉外精炼装置和水泥窑炉、 。

8、玻璃窑炉等热工设备。 0003 煅烧白云石的装备常用有竖窑及回转窑， 白云石锻烧温度至700-900时， 成为氧 化钙和氧化镁的混合物， 称苛性白云石， 可用来生产金属镁、 碳酸镁等化工原料； 白云石煅 烧温度至1500-1900时， 氧化镁成为方镁石， 氧化钙转为结晶的CaO， 结构致密， 耐火度可 达2300， 抗渣性较强， 可作为耐火材料的原料。 0004 制造白云石质耐火材料的白云石砂的生产工艺主要有以下几种： 0005 A、 一步法烧结白云石砂即将白云石矿石在超高温下直接煅烧。 0006 B、 二步法烧结白云石砂即先将白云石轻烧， 经水化或磨细后成球入高温窑二次煅 烧。 0007 C。

9、、 电熔法制得白云石砂。 0008 白云石的烧结温度是非常高的， 因为白云石的烧结产物氧化钙和氧化镁都是高熔 点氧化物， 低温下不可能烧结成致密结构。 采用一步法烧结白云石砂需要1900以上的超 高温煅烧温度， 受高温设备与燃料的高热值限制， 一步法烧结白云石砂受到很大应用推广 影响。 二步法烧结白云石砂首先在煅烧温度900左右轻烧分解成氧化钙和氧化镁， 物料比 表面积增大， 晶格缺陷增多， 易于烧结， 但同时物料结构疏松， 含有大量气孔， 容易团聚， 阻 碍烧结， 将轻烧后的物料水化和粉磨能有效破坏团聚体， 使白云石砂的烧结温度能降低至 1600-1700， 但二步工艺法复杂， 需要更多的设。

10、备， 产品能耗较高。 电熔法可制得较高纯度 的白云石砂， 但常用的台式炉熔块成分及结构不均匀， 常出现次品白云石砂， 同时每吨白云 石砂电耗在3000kWh以上， 产品能耗巨大。 0009 针对上述白云石砂生产工艺的不足， 本发明提供一种节能型白云石砂的煅烧工 艺， 制得的白云石砂用来作为白云石质耐火材料的原料， 可以降低产品能耗， 提高产品质 量， 提高企业经济效益。 发明内容 0010 本发明为解决现有技术中的上述问题提出白云石砂的煅烧工艺， 该方法通过优化 生产工艺极大地缩短烧结的时间、 提高产品收益。 0011 为实现上述目的， 本发明采用以下技术方案： 0012 本发明提供一种白云石。

11、砂的煅烧工艺， 包括以下步骤： 0013 S1： 破碎， 白云石原料经破碎区破碎至粒径小于等于10mm的颗粒， 铁质原料经破碎 说明书 1/4 页 3 CN 111807725 A 3 区破碎得到粒径小于等于1mm的铁质原料颗粒； 0014 S2： 均化， 将破碎后的所述白云石送入均化库均化， 得到成分稳定的白云石颗粒； 0015 S3： 配料， 将所述铁质原料颗粒和所述白云石颗粒配料计量混合， 得到混合料； 0016 S4： 富氧燃烧， 将燃料磨成细粉， 经回转窑头部的燃烧器喷入回转窑中， 并与浓度 为70-90的富氧空气在所述回转窑的头部发生燃烧反应， 得到1800-2000的高温气体； 。

12、0017 S5： 煅烧， 将所述混合料送入所述回转窑的尾部， 所述混合料随着所述回转窑的转 动向所述回转窑的头部移动； 所述混合料通过高温气体在所述回转窑尾部及中部进行第一 阶段煅烧， 煅烧高温气体温度为500-1800， 煅烧时间为6.5-8小时； 所述混合料通过高温 气体在所述回转窑头部进行第二阶段煅烧， 煅烧高温气体温度为1800-2000， 煅烧时间为 1.5-2小时， 使混合料温度升高到1500-1700发生烧结反应， 得到白云石烧结料； 0018 S6： 冷却， 所述白云石烧结料经冷却装置冷却后得到所述白云石砂。 0019 其中， 步骤S4中的富氧燃烧是指在喷入燃料的同时， 喷入一。

13、部分富含氧气的空气 (氧气浓度70-90)与另一部分原有加热后的空气混合燃烧。 其中， 富含氧气的空气帮助燃 烧更快、 更完全。 生产时燃料及氧气持续不断的喷入回转窑中， 燃烧一直持续进行， 几个月 连续运转不停， 工人三班运转。 0020 步骤S5中的具体煅烧过程为： 混合料经回转窑窑尾进入回转窑， 因回转窑设计成 3.0-3.5的斜度， 窑尾高， 窑头低， 混合料会随着回转窑的转动滚动到回转窑头部， 并由头 部卸出进入冷却装置。 回转窑长度为100-130米， 混合料从尾部进入到从头部卸出共需8-10 小时， 其中在1800-2000的高温段运行1.5-2小时， 混合料烧结后得到白云石烧结。

14、料的密 度达到3.0g/cm3及以上为合格， 如不合格， 可通过调整回转窑转速， 改变煅烧时间， 从而得 到合格的白云石烧结料。 0021 进一步地， 步骤S1中所述破碎区为多个破碎设备采取开路或闭路的循环筛分工艺 并经过串联或并联的组合破碎结构， 或采用单段破碎及筛分工艺的单独破碎结构。 0022 进一步地， 步骤S1中的所述铁质原料选用铁矿石、 铁粉、 铜渣、 硫酸渣或其他含三 氧化二铁成分物料的一种或多种。 0023 进一步地， 步骤S5中所述得到白云石烧结料合格的标准为密度3.0g/cm3。 0024 进一步地， 步骤S3中所述铁质原料颗粒和所述白云石颗粒按重量比为1:1005: 10。

15、0配比。 0025 进一步地， 步骤S4中的所述燃料为原煤、 焦炭粉、 兰炭粉、 泥煤中的一种或多种。 0026 进一步地， 使用孔径为80 m的筛网筛分步骤S4中的所述细粉， 筛余量为8-12。 0027 建材行业内一般都使用筛子直径200mm， 筛网孔径为80 m的筛子检测物料细度， 物 料细度控制是根据筛面上剩余的物料占总物料的重量百分比作为指标， 即孔筛筛余量。 0028 进一步地， 步骤S5中的所述回转窑窑头罩上设置有比色高温计及高温工业电视。 0029 进一步地， 步骤S6中的所述冷却装置为篦式冷却机、 单筒冷却机、 竖式冷却器、 盘 式冷却器中的一种。 0030 进一步地， 步骤。

16、S6中的所述冷却装置冷却白云石烧结料后输出的热风全部或部分 进入回转窑中参与步骤S4中所述富氧燃烧。 0031 本发明采用上述技术方案， 与现有技术相比， 具有如下技术效果： 0032 本发明的白云石砂的煅烧工艺， 将白云石原料破碎至小颗粒后进行均化处理， 使 说明书 2/4 页 4 CN 111807725 A 4 得白云石原料成分相对均匀稳定， 既便于回转窑煅烧充分又可使煅烧热工制度稳定。 在白 云石原料中掺加少量铁质原料， 起到催化烧结反应作用， 降低白云石的烧结温度， 从而降低 烧成热耗， 相对于现有的电熔法制得白云石砂成品工艺每吨电耗折合为1.212吨标准煤， 本 发明制得白云石砂成。

17、品每吨烧成热耗折合为0.371吨标准煤， 实现了节约能源的目的。 同 时， 在回转窑内利用高浓度氧气进行富氧燃烧， 使燃料燃烧更充分， 提高回转窑内火焰温 度， 降低燃料热值及粉磨细度要求， 拓宽了燃料使用范围， 不仅减少了燃料使用量， 同时降 低了燃料粉磨电耗。 相比于白云石砂一步法超高温烧结工艺、 电熔法生产工艺， 本发明白云 石砂烧成热耗低， 产品质量均匀稳定， 同时比二步烧结法工艺简单， 生产操作便捷。 附图说明 0033 图1是本发明煅烧工艺过程示意图。 具体实施方式 0034 实施例1 0035 S1： 破碎， 白云石原料经破碎区破碎至粒径等于10mm， 铁质原料经破碎区破碎得到 。

18、粒径等于1mm的铁质原料颗粒； 0036 S2： 均化， 将破碎后的所述白云石送入均化库均化， 得到成分稳定的白云石颗粒； 0037 S3： 配料， 将所述铁质原料颗粒和所述白云石颗粒配料按重量份1:100的计量混 合， 得到混合料； 0038 S4： 富氧燃烧， 将燃料磨成细粉， 经回转窑头部的燃烧器喷入回转窑中， 并与浓度 为90的富氧空气在所述回转窑的头部发生燃烧反应， 得到2000的高温气体； 0039 S5： 煅烧， 将所述混合料送入所述回转窑的尾部， 所述混合料随着所述回转窑的转 动向所述回转窑的头部移动； 所述混合料通过高温气体在所述回转窑尾部及中部进行第一 阶段煅烧， 煅烧温度。

19、为500-1800， 煅烧时间为6小时； 所述混合料通过高温气体在所述回 转窑头部进行第二阶段煅烧， 煅烧温度为2000， 煅烧时间为1.5小时， 得到白云石烧结料； 0040 S6： 冷却， 所述白云石烧结料经冷却装置冷却后得到所述白云石砂。 0041 经检验， 步骤S5中混合料烧结后得到白云石烧结料的密度为3.0g/cm3， 为合格品。 0042 实施例2 0043 S1： 破碎， 白云石原料经破碎区破碎至粒径为8mm， 铁质原料经破碎区破碎得到粒 径为0.8mm的铁质原料颗粒； 0044 S2： 均化， 将破碎后的所述白云石送入均化库均化， 得到成分稳定的白云石颗粒； 0045 S3： 。

20、配料， 将所述铁质原料颗粒和所述白云石颗粒配料按重量份5:100的计量混 合， 得到混合料； 0046 S4： 富氧燃烧， 将燃料磨成细粉， 经回转窑头部的燃烧器喷入回转窑中， 并与浓度 为80的富氧空气在所述回转窑的头部发生燃烧反应， 得到1900的高温气体； 0047 S5： 煅烧， 将所述混合料送入所述回转窑的尾部， 所述混合料随着所述回转窑的转 动向所述回转窑的头部移动； 所述混合料通过高温气体在所述回转窑尾部及中部进行第一 阶段煅烧， 煅烧温度为500-1600， 煅烧时间为6.5小时； 所述混合料通过高温气体在所述 回转窑头部进行第二阶段煅烧， 煅烧温度为1800， 煅烧时间为2小。

21、时， 得到白云石烧结料； 说明书 3/4 页 5 CN 111807725 A 5 0048 S6： 冷却， 所述白云石烧结料经冷却装置冷却后得到所述白云石砂。 0049 经检验， 步骤S5中混合料烧结后得到白云石烧结料的密度为3.15g/cm3， 为合格 品。 0050 实施例3 0051 S1： 破碎， 白云石原料经破碎区破碎至粒径为7mm， 铁质原料经破碎区破碎得到粒 径为0.7mm的铁质原料颗粒； 0052 S2： 均化， 将破碎后的所述白云石送入均化库均化， 得到成分稳定的白云石颗粒； 0053 S3： 配料， 将所述铁质原料颗粒和所述白云石颗粒配料按重量份3:100的计量混 合， 。

22、得到混合料； 0054 S4： 富氧燃烧， 将燃料磨成细粉， 经回转窑头部的燃烧器喷入回转窑中， 并与浓度 为75的富氧空气在所述回转窑的头部发生燃烧反应， 得到1800的高温气体； 0055 S5： 煅烧， 将所述混合料送入所述回转窑的尾部， 所述混合料随着所述回转窑的转 动向所述回转窑的头部移动； 所述混合料通过高温气体在所述回转窑尾部及中部进行第一 阶段煅烧， 煅烧温度为500-1500， 煅烧时间为7小时； 所述混合料通过高温气体在所述回 转窑头部进行第二阶段煅烧， 煅烧温度为1800， 煅烧时间为2小时， 得到白云石烧结料； 0056 S6： 冷却， 所述白云石烧结料经冷却装置冷却后得到所述白云石砂。 0057 经检验， 步骤S5中混合料烧结后得到白云石烧结料的密度为3.30g/cm3， 为合格 品。 0058 以上对本发明的具体实施例进行了详细描述， 但其只是作为范例， 本发明并不限 制于以上描述的具体实施例。 对于本领域技术人员而言， 任何对本发明进行的等同修改和 替代也都在本发明的范畴之中。 因此， 在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和 修改， 都应涵盖在本发明的范围内。 说明书 4/4 页 6 CN 111807725 A 6 图1 说明书附图 1/1 页 7 CN 111807725 A 7 。