1.本发明涉及石灰加工领域，尤其是涉及一种防止石灰结瘤增加石灰活性度的生产工艺。
背景技术：
2.石灰回转窑结瘤石灰石生成石灰是一个简单的化学反应,热量输入过多造成温度过高或反应时间过长,就会出现过烧。石灰相互粘连在-起,或与周围正常状态下的物料粘连起来,或粘附在窑壁上,形成结瘤。
3.当窑温过高、频繁或大幅调产后会出现局部温度过高造成粘连,但采用敲打等方式很易破碎。在窑底卸灰过程中观测到有个别烧融、粘连的情况。降低产品活性度,影响窑体通透性,是结瘤的诱因。轻微粘连如若未能及时发现,很快就会发展成大面积粘连结瘤，卡在窑底不能卸料,并在卸料区产生高温,损坏卸料平台和液压缸。卸料平台温度急剧上升,窑额料面出现倾斜,卸料平台动作次数明显增多。损坏卸料平台、风帽和液压设备,严重影响石灰质量和产量,处理费时费力,短则10h以上,长则需要10～15日。
4.当二氧化硅内部温度达到700-800℃时，就会产生固体状态，并与氧化钙发生反应逐渐生成硅酸二钙、二氧化硅，因为石灰石中依旧有大量的氧化钙，更会发生较大反应直到生成金属氧化物sio2才会缓慢的停止，二氧化硅影响反应的速度，其在石灰石上分布越平均，反应的速度就会越快，若不平均分布，则反应速度就会递减。当三氧化二铁内部温度达到800-900℃时，就会和氧化钙产生化学反应，依次生成氧化钙
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三氧化二铁和两个氧化钙分子
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三氧化二铁，这些物质可以组成均匀溶液的物质，将会在石灰窑内慢慢相结合慢慢产生块状，衍生出窑瘤。
5.目前针对石灰结瘤的问题，采用的手段一般是及时清理，避免大的石灰瘤产生，但始终治标不治本，为了石灰石煅烧效率以及品质的提升，需要进一步改进。
技术实现要素：
6.为了减少石灰窑的结瘤问题的发生，提高生石灰的活性度，本技术提供一种防止石灰结瘤增加石灰活性度的生产工艺。
7.一种防止石灰结瘤增加石灰活性度的生产工艺，使用竖式石灰窑煅烧，所述竖式石灰窑包括位于石灰窑上部的预热区、位于石灰窑中部的燃烧区以及位于石灰窑中下部的冷却区，具体包括以下步骤：步骤1)，破碎：将大块的石灰石粉碎成粒径在60-80mm之间的碎石灰石。
8.步骤2)，预热：将碎石灰石投入预热区，所述预热区的温度控制在900-1000℃，预热时间20-50min获得石灰石和生石灰的混合物。
9.步骤3)，煅烧：预热后的混合物进入煅烧区，控制煅烧区的温度在1100-1200℃之间，煅烧时间3-5h，与此同时向预热区喷洒亚硝酸钠，获得生石灰粗品。
10.步骤4)，冷却：将所述生石灰粗品投入到冷却区，所述冷却区的温度控制在100℃
以下。
11.步骤5)，收料。
12.优选的，所述亚硝酸钠的用量是所述步骤(2)中的混合物的0.5-2％。
13.操作上锻烧温度没有控制好易形成结瘤。因为煅烧温度越高，窑内物料中低熔点的物质也就越容易熔化成液相，使石灰之间相互粘结成块，或粘结在窑壁上逐步形成挂壁窑瘤，并且温度越高，物料中的各种成分之间就越容易发生反应，或与窑衬发生化学反应，生成更多的低熔点物质，从而促使窑瘤的形成。因此，在锻烧中应根据杂质的含量合理控制煅烧温度。本技术通过控制石灰石的粒径相对比常规工艺较大，降低了原料粉碎的成本，对应大粒径的石灰石的煅烧温度较高，但是高的煅烧温度往往容易产生“夹心”的问题，即石灰石的外面烧好后里面还是未完全煅烧的状态。为此进一步研究，通过加入亚硝酸钠，一方面能够使石灰石得以充分燃烧，减少“夹心”的问题，另一方面能够促进煅烧好的生石灰中结晶的成长。由于结晶不发生融接，富有气孔，能预防过烧，得到多孔质的石灰低温烧成的素烧石灰水化速度快，盐烧时，即使在高温烧成，也富有气孔，所以盐烧适应宽的煅烧温度范围，使得石灰石更容易烧得均匀。
14.石灰组成中有游离氧化钙和结合氧化钙,游离氧化钙中又分活性氧化钙和非活性氧化钙。非活性氧化钙在普通消解条件下,不能同水发生反应,但有可能转化为活性氧化钙(如磨细后)。活性氧化钙则是在普通消解条件下,能同水发生反应的那部分游离氧化钙,结合氧化钙是不可恢复的,故不能称为非活性氧化钙。石灰的反应能力实际上可以看成是游离氧化钙总量中活性氧化钙的数量。石灰石的锻烧是石灰石菱形晶格重新结晶转化为石灰的立方晶格的变化过程。其变化所得晶体结构与形成新相晶核的速度和它的生长速度有关。当前者大于后者时,所得到的为细粒晶体,其活性氧化钙分子数量多,具有高的表面能；反之,所得为低表面能的粗粒晶体,其活性氧化钙分子数量少。在石灰石快速加热锻烧下,所得到的为细粒晶体结构的石灰,活性度就高；缓慢加热锻烧时,所得为粗晶体结构的石灰,活性就低。本技术采用上述技术手段，减少了石灰石煅烧的时间，提高了生石灰的活性。
15.优选的，所述石灰石选择sio2、fe2o3、al2o3和mgco3含量低于0.08％的原料。
16.石灰石原料中杂质的高低，也会造成石灰窑的结瘤。进入窑内的石灰石原料杂质量越高，物料在窑内就越容易参与反应，熔化或粘结于窑壁上，容易导致窑瘤的形成。这些杂质也就越容易和cao发生一系列的反应，生成各种低熔点的化合物，使石灰之间相互粘结成块，从而形成了窑瘤。
17.优选的，所述石灰石的粒径为60-70mm。
18.石灰石粒度大小对石灰的烧成率影响很大，粒度过大会延长物料停留时间，影响石灰窑的能力，相反，石灰石粒度过小，它在窑内停留时间短。但是石灰石粒度减小，也有一定要求，粒度减小会增加窑内阻力。气体分布变坏，破坏灰窑锻烧工况，形成偏烧、局部高温或生成“瘤块”增加了燃料消耗量，降低石灰窑的生产能力和窑气co2浓度。因而，石灰石粒度应均匀，锻烧才能稳定，这样有利于石灰窑平稳运行和分解率的提高。通过进一步控制石灰石的粒径，能够使石灰石更充分燃烧，又不易燃烧过度。
19.优选的，所述冷却区的温度为20-50℃。
20.优选的，与所述石灰石一起加入的还有贝壳，所述贝壳的重量是石灰石的1-3％。
21.优选的，所述贝壳的重量是石灰石的1.3-2.1％。
22.上述方案为了减少石灰石的“夹心”，但是因为亚硝酸钠的使用回使生石灰的硬度就会增加，和水反应生成熟石灰后涂抹在墙上容易开裂，，影响石灰的质量。通过贝壳与石灰石一起煅烧，使得石灰的硬度得以降低，同时控制贝壳的加入量，使其不易对石灰的活性产生影响。
23.优选的，石灰窑的燃料为无烟煤和焦炭，所述无烟煤的使用量比焦炭高5-8％。
24.石灰石煅烧时所用的燃料中，灰分高的燃料发烧值降低，灰分含量高也对应降低石灰质量。挥发份含量高，造成火焰长，煅烧区增加，所以要求燃料固定炭高。焦炭燃烧速度比无烟煤燃烧速度快,在其它条件相同情况下，使用焦炭煅烧石灰石大层集中；相反无烟煤燃烧速度慢、燃点低,易形成煅烧区拉长，造成窑气温度及出灰温度偏高。因为无烟煤中挥发分大，使用无烟煤煅烧石灰石易造成两头高。挥发分在较低温度即在预热区就挥发出来，造成窑气温度高。无烟煤燃烧速度慢，造成灰温高，热损失较大。燃料配比量是影响石灰石煅烧分解关键。配比低了温度达不到要求，煅烧不充足，石灰带生烧严重；反之，配比过大易造成结瘤。因此，在本技术煅烧粒径大的石灰石时实际生产中，无烟煤和焦炭采用合适的配比，使得石灰窑内不易结瘤，同时能够使石灰石更充分被煅烧。
25.综上所述，本技术通过控制石灰石的粒径相对比常规工艺较大，通过加入亚硝酸钠，一方面能够使石灰石得以充分燃烧，减少“夹心”的问题，另一方面能够促进煅烧好的生石灰中结晶的成长。由于结晶不发生融接，富有气孔，能预防过烧，得到多孔质的石灰低温烧成的素烧石灰水化速度快，盐烧时，即使在高温烧成，也富有气孔，所以盐烧适应宽的煅烧温度范围，使得石灰石更容易烧得均匀。
26.加入亚硝酸钠为了减少石灰石的“夹心”的问题，但是这样的话石灰的硬度就会增加，和水反应生成熟石灰后涂抹在墙上容易开裂，本技术通过贝壳与石灰石一起煅烧，使得生石灰的硬度得以降低，同时控制贝壳的加入量，使其不易对石灰的活性产生影响。
具体实施方式
实施例
27.防止石灰结瘤增加石灰活性度的生产工艺，使用竖式石灰窑煅烧，竖式石灰窑包括位于石灰窑上部的预热区、位于石灰窑中部的燃烧区以及位于石灰窑中下部的冷却区，冷却区下方是出灰转盘，与出灰转盘连接的是出灰机，煅烧后的石灰从出灰转盘转出至出灰机，出灰机每隔300s出灰一次，进而通过攀升机运出。送风机从石灰窑底部送风，风室压力4.5kpa，送风频率25hz。
28.石灰石选择sio2、fe2o3、al2o3和mgco3含量低于0.08％的原石。
29.实施例1石灰窑使用的燃料为无烟煤和焦炭共78kg，无烟煤的使用量比焦炭高5％，即无烟煤40kg，焦炭38kg。
30.本实施例公开一种防止石灰结瘤增加石灰活性度的生产工艺，包括以下步骤：步骤1)，破碎：将1000kg大块的石灰石通过粉碎机粉碎成粒径在60-80mm之间的碎石灰石。
31.步骤2)，预热：碎石灰石进入预热区，预热区的温度控制在900℃，预热时间50min，获得石灰石和生石灰的混合物。
32.步骤3)，煅烧：预热后的混合物进入煅烧区，控制煅烧区的温度在1100℃之间，煅烧时间5h，与此同时向预热区喷洒5kg的亚硝酸钠，获得生石灰粗品。
33.步骤4)，冷却：生石灰粗品进入到冷却区，冷却区的温度控制在60℃。冷却20min。
34.步骤5)，收料。
35.实施例2石灰窑使用的燃料为无烟煤和焦炭共78kg，无烟煤的使用量比焦炭高8％，即无烟煤40.5kg，焦炭37.5kg。
36.本实施例公开一种防止石灰结瘤增加石灰活性度的生产工艺，包括以下步骤：步骤1)，破碎：将1000kg大块的石灰石通过粉碎机粉碎成粒径在60-80mm的碎石灰石。
37.步骤2)，预热：碎石灰石进入预热区，预热区的温度控制在1000℃，预热时间30min，获得石灰石和生石灰的混合物。
38.步骤3)，煅烧：预热后的混合物进入煅烧区，控制煅烧区的温度在1200℃之间，煅烧时间3h，与此同时向预热区喷洒5kg的亚硝酸钠，获得生石灰粗品。
39.步骤4)，冷却：生石灰粗品进入到冷却区，冷却区的温度控制在30℃。冷却20min。
40.步骤5)，收料。
41.实施例3与实施例2的区别在于：石灰石的粒径在60-70mm之间。
42.实施例4与实施例3的区别在于：与石灰石一起加入的还有贝壳，贝壳的重量是石灰石的1％，即10kg。
43.实施例5与实施例3的区别在于：与石灰石一起加入的还有贝壳，贝壳的重量是石灰石的1.3％，即13kg。
44.实施例6与实施例3的区别在于：与石灰石一起加入的还有贝壳，贝壳的重量是石灰石的2.1％，即21kg。
45.实施例7与实施例3的区别在于：与石灰石一起加入的还有贝壳，贝壳的重量是石灰石的3％，即30kg。
46.对比例对比例1与实施例2的区别是，用氯化钠等质量替换亚硝酸钠。
47.测试1、烧结一周后观察石灰窑结瘤状况，遇到结瘤就清理，统计清理时间。
48.2、生石灰的活性测试：yb/t 105-2014《冶金石灰物理检验方法》，结果用消耗4nhcl的体积计，并记录在表1中。350ml 2503、生石灰消解后开裂程度测试：实施例和对比例煅烧的生石灰5000g、面粉135g和烧碱30g。先把生石灰溶于水中,变成大白浆。另取容器把烧碱溶解,再取面粉加水调成稀粥
状面糊,把烧碱溶液慢倒入面粉糊中,随时搅拌、调匀，然后倒入石灰大白浆中，即成刷墙用的石灰浆。用石灰浆均匀涂抹在平整的水泥板(1m*1m)上，厚度20mm，静置72h后测量裂缝总长度cm，记录在表1中。项目清理时间/h活性/ml开裂程度/cm实施例143674.7实施例243695.4实施例343764.9实施例443740实施例543740实施例643760实施例743760对比例153442.6
49.根据表1可知，实施例1-7的清理结瘤时间小于对比例1，活性大于对比例1，说明本技术的煅烧工艺相对于现有技术得到的生石灰活性更高，对石灰窑的结瘤损伤较小，大大减少了清理结瘤的时间。
50.根据实施例4-7与和实施例1-3的开裂程度对比，无开裂，说明加入亚硝酸钠为了减少石灰石的“夹心”的问题，但是这样的话石灰的硬度就会增加，和水反应生成熟石灰后涂抹在墙上容易开裂，本技术通过贝壳与石灰石一起煅烧，使得生石灰的硬度得以降低，同时控制贝壳的加入量，使其不易对石灰的活性产生影响。
51.以上所述实施例仅为本发明优选实施例，用于解释说明本发明而不用于限制本发明的范围。本发明的发明名称已经通过具体的实施例进行了描述。本领域技术人员可以借鉴本发明的内容适当改变原料、工艺条件等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为包括在本发明的范围之内。