轻烧
工艺方法
轻烧是指在较低温度下焙烧耐火原料,使其完成一部分物理化学反应并使原料活化的一种工艺方法。
简介
轻烧是指在较低温度下焙烧耐火原料,使其完成一部分物理化学反应并使原料活化的一种工艺方法。
轻烧温度根据材料在热处理过程中可能发生分解和挥发的状况以及工艺要求而定。对于已确定的物料有一最佳的轻烧温度,轻烧温度过高会使结品程度增高、粒度变大、比表面积和活性下降,轻烧温度过低则可能有残留的未分解的母盐而妨碍烧结。
轻烧产品中品格缺陷较多,品粒之间的结合较差,孔隙较多,强度低,化学活性较高,一般不宜直接用来制砖。
用焦油沥青或其他有机物作结合剂的耐火制品在进行浸渍处理前,先进行轻烧。耐火制品二步煅烧的第一步往往就是轻烧。
原料轻烧设备
原料轻烧设备有多层炉,沸腾炉和悬浮炉等。这些设备不仅可作为原料的轻烧设备,根据它们的工作温度,所处理的物料的工艺目的不同,还可作为物料干燥,预热和煅烧设备,有的还可作为固体燃料的燃烧设备。
多层炉
多层炉具有一个多层的筒形炉体,外面由钢板围成,内砌耐火材料。每一层的炉底均由耐火材料构成,并设有下料孔。通过炉子中心的垂直转轴带动耙臂旋转,耙臂上有齿借以耙拌物料,故也将这种炉子称为耙式炉。在耙臂的作用下,可将加在周边的物料耙向中心,而在另一层则又可将集中在中心的物料耙向周边,亦即按螺旋路线推动物料由上至下依次通过各层,最后经炉底卸出。在炉子中段数层设置烧嘴,燃料在炉膛内直接燃烧。耙臂用空气冷却,空气由鼓风机送至中心转轴,并通过一条通道流至耙臂前端,再从臂的外层间隔室返回到耙根部,经由中心转轴中的外环形通道流至排气孔排出。该空气可以作为助燃空气或作为其它热源。
多层炉由于物料被分配在多层炉膛内,加之耙齿对物料的搅拌作用,因此具有热交换条件好,产品质量较均匀等优点。其缺点是烟气中含尘较多,设备比较复杂。
沸腾炉
当流体(气体或液体)由装有篦板的竖直容器的下部通过篦板上的散料层,且当流体速度大于临界流化速度而小于极限流化速度的情况下,颗粒物料将处于悬浮状态,且具有较明显的上表面,这一较紧密悬浮的颗粒物料层称为沸腾床或流化床。
轻烧氧化镁粉的沸腾炉如图《沸腾炉》所示,矿粉经旋风预热系统预热至400℃后进入沸腾炉。炉内下部为浓相流化床,上部为稀相流化床,经雾化的燃油在沸腾炉内燃烧,助燃空气由分布板进入,使床层颗粒沸腾,并将矿石加热、分解(煅烧),在炉内轻烧过的氧化镁细粉经过稀相段被烟气带出炉外,未煅烧好的菱镁矿继续在炉内轻烧,已变细的菱镁矿离开沸腾床进入稀相区继续分解,合格的轻烧氧化镁粉被烟气带出炉外,少量未分解的杂质集于炉底,定期清除。
悬浮炉
悬浮炉是在载热气体的作用下,使细粒状或粉状物料悬浮于热气流之中,气、固间发生激烈的传热和传质过程的一种窑炉。
在悬浮炉中,物料呈悬浮状态,传热传质速率比物料在固定床和沸腾床中大得多。炉内气体处于剧烈的紊流状态,燃料的燃烧均匀,炉温均匀。物料在炉内呈悬浮状态,因此物料的受热也均匀。且结构简单,操作方便。在悬浮炉中,物料的收集必须靠气、固两相分离后方可得到。
轻烧产品
轻烧氧化镁
轻烧氧化镁亦称苛性苦土,活性镁砂。是一种由天然菱镁矿石、水镁石和由海水或卤水中提取的氢氧化镁Mg(OH)2,经700~1000℃温度下煅烧所获得的轻烧氧化镁。
轻烧氧化镁质地疏松,具有很高的比表面积,化学活性很大,常温下就易与水反应,水化物Mg(OH)2在空气中硬化。轻烧氧化镁的化学反应活性,是其应用价值所在。天然菱镁石的水化反应活性很小,只有将其磨至相当细时,才能在室温下与水缓慢作用。但经450~700℃煅烧并细磨的MgO,在常温下数分钟内就完全水化生成Mg(OH)2。这是因为低温煅烧MgCO3形成的MgO晶格较大,晶粒间存在较大的空隙和相应较大的内比表面积,与水反应接触面积大,反应速度快。如果提高煅烧温度或延长煅烧时间,则晶格尺寸减小,晶粒间趋于密实,将大大削弱其反应活性。所以,选择煅烧方式,控制轻烧温度,是使轻烧氧化镁获取反应活性的重要手段。
轻烧白云石
白云石原料在低于1000℃反应得到的产物为轻烧白云石,也叫苛性白云石。轻烧白云石密度很低,只有1.45左右,机械强度很小,气孔率和化学活性较高,极易吸水潮解,生成Ca(OH)2和Mg(OH)2,使颗粒粉化,故不能直接用作制砖原料。它主要是在海水镁砂的生产过程中作为制取海水氢氧化镁的碱性反应剂。
参考资料
最新修订时间:2022-08-26 10:18
目录
概述
简介
原料轻烧设备
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