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混燒立窯的工藝探討

文檔作者：余維波孫永寧徐晌王秀萍		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月06日
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余維波 混燒立窯的_L藝探討29
④
一 1
混燒立窯的工藝探討
余維波，孫永寧．徐晌．王秀萍 ： 雨買虎互。 麗公司，寧渡315200) 很『7
先進(jìn) 關(guān)主鍵 詞：堡蘭圭墨；王堇重塑； 里 譬旦 ； 龕反謄爭(zhēng)、 J
中圈分類號(hào)：TQ054 ．7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1oo6 4990(199g)06～0029—03
石灰窯窯種在國(guó)外已有較大發(fā)展，現(xiàn)有回轉(zhuǎn)式
窯、雙粱式窯、并流蓄熱式窯、雙斜坡窯、套筒式窯
等．因工藝操作困難、臺(tái)格率低等因素混燒立窯在國(guó)
外已逐步被淘汰，而國(guó)內(nèi)混燒立窯仍占石灰窯量的
90 ．生產(chǎn)量約l億t．占總產(chǎn)量的80
我公司采用機(jī)械化混燒立窯制備石灰，設(shè)計(jì)產(chǎn)
量I2O t／d．作為主裝置配套工程，自1 992年建成投
八使用以來(lái)，運(yùn)行情況不佳．生過(guò)燒率在25 以上，
并且石灰活性較差．1 995年公司邀請(qǐng)國(guó)外石灰專家
均未能提高臺(tái)格率 1 996年在國(guó)內(nèi)石灰老師傅及本
廠工程師的努力下．經(jīng)過(guò)半年跟蹤摸索．得到了一套
行之有效的冶窯經(jīng)驗(yàn)．我廠石灰窯已達(dá)到國(guó)外先進(jìn)
窯種的技術(shù)指標(biāo)．而生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它窯種
1 原料選擇
1)石灰石石灰石是一-種天然礦物，主要成分
碳酸鈣．同時(shí)含有硅、鋁、鐵、磷等雜質(zhì)，其外觀顏色
與雜質(zhì)含量有關(guān)．一般以青灰、淺灰色為好 外觀有
白色條筋．晶體排布整齊的石灰石煅燒時(shí)會(huì)變成粉
末．使窯透氣差，給司窯帶來(lái)困難，其含量應(yīng)加以控
制 石灰石塊度一般控制在50～ l 20 Fillr／為好，但
80 Fillrl以上的數(shù)量比大些為好
2)焦炭焦炭古固定炭量較高，機(jī)械強(qiáng)度大．熱
值高．燃燒快且阻力小，較適合豎式石灰窯，經(jīng)一段
時(shí)間試用．我廠已用焦炭代替白煤，現(xiàn)使用效果較
好。焦炭塊度控制在20～40 mm 為好
2 煅燒理論
2．【煅燒反應(yīng)原理與消耗
煅燒即借助高溫將碳酸鈣分解成氧化鈣和二氧
化碳．反應(yīng)式如下：
CaCO I— Ca(j+ ct 一 78 kJ
實(shí)際上，由于廢氣熱損、窯壁散熱、石灰?guī)峒?
水分蒸發(fā)和燃料不完全燃燒，所需燃料應(yīng)增加8
～ 1 2 。理論耗氧量為1 kg純炭耗9 Nru?？諝?空
氣相對(duì)密度1．29)，不完全燃燒則產(chǎn)生部分CO．高
溫下．CO 還易與C起還原反應(yīng)成生CO，尾氣中增
加l c0，相當(dāng)于增加總?cè)剂系? ．空氣過(guò)量系數(shù)
應(yīng)掌握在1．02～1 1為好。由于空氣密度隨氣溫升
高而減小，故酷暑季節(jié)鼓風(fēng)量(體積)應(yīng)比寒冬時(shí)為
多．以保證充足的O
2．2 石灰石粒度、煅燒溫度、煅燒時(shí)間關(guān)系
石灰石的煅燒速度與其塊度有關(guān)．大塊易生燒
(夾心)，石灰的導(dǎo)熱系數(shù)小于石灰石．隨著石灰層增
厚，通往石灰中心的傳熱速度會(huì)越來(lái)越慢．若要加快
煅燒進(jìn)度，就必須提高煅燒溫度 表1列出石灰煅燒
進(jìn)度與溫度的關(guān)系
表1 石灰煅燒進(jìn)度與溫度關(guān)系
由表1可見，溫度越高，煅燒進(jìn)度就越快，但超
過(guò)1 1 50 (、耐火材料及燃料中易熔灰分易在窯壁上
結(jié)瘤．故煅燒溫度易控制在9O0～1 1O0 C為宜
從煅燒時(shí)問(wèn)考慮，石灰石塊度過(guò)大或過(guò)小均不
適宜，過(guò)大因煅燒時(shí)間不足而生燒，過(guò)小卻易產(chǎn)生悶
燒和過(guò)燒
物料停留時(shí)間與生產(chǎn)能力、有效窯容積關(guān)系，計(jì)
算公式如下：
作者簡(jiǎn)介：余維渡-男，『092年畢業(yè)十邦州上業(yè)大學(xué)、[程師 已盅表淪史赦篇
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30 INORGANIC CHEMICAI S INDUSTRY 無(wú)機(jī)鹽I 業(yè) 1 909 ¨ ．3】(6)
{-r ·L A—
式中Q 為窯生產(chǎn)能力(1／d)；V 為窯有效容積
(m )：G 為窯容積質(zhì)量(t／m。)；A 為石灰產(chǎn)率(0．54
～ 0 s8)；Y 為窯料在窯內(nèi)的停留時(shí)間(h)
例如：日產(chǎn)石灰83 t的立式窯．石灰產(chǎn)率0．57．
料層深度4．5 133有效容積14 5 m ．使用焦炭時(shí)容積
質(zhì)量為1 38 t／m。。
T 一14× 145× 1．38× 0．57—8 3— 33 h
由此推算，煅燒區(qū)停留時(shí)間約為1 4～15 h，石
灰石粒徑5O～ 1 20 ini'il時(shí)．適宜的煅燒溫度是950
(左右。
注：石藏石爝燒在窯內(nèi)舟3十區(qū)域．預(yù)熱區(qū)、煅燒醫(yī) 冷舌u醫(yī)-正
常運(yùn)行時(shí)3醫(yī)相對(duì)位置恒定，煅燒區(qū)指溫度在830～1 1j0 L之I ．
i直接丹解石蕊石，該區(qū)停留時(shí)間一般為總停留時(shí)問(wèn)的1 2～3一j
． 失常工藝調(diào)整
1)煅燒帶拉長(zhǎng)
引起原因：焦炭粒度不均、偏小：鼓風(fēng)量不足；卸
灰、加料、鼓風(fēng)同時(shí)進(jìn)行；偏窯、結(jié)瘤。
處理方法：適當(dāng)改善焦炭粒度；適當(dāng)增加風(fēng)量；
停風(fēng)卸敬并與加料時(shí)間錯(cuò)開；按偏窯、結(jié)瘤處理。
2)煅燒帶縮短
引起原因：焦炭粒度太大：鼓風(fēng)量偏猛。
處理方法：適當(dāng)減小焦炭粒度：減緩鼓風(fēng)量。
3)假燒帶上移
引起原因：頂溫控制偏高；鼓風(fēng)量太大；人窯焦
炭燃燒過(guò)早。
處理方法：適當(dāng)提高頂溫：適當(dāng)減風(fēng)；拉料處理
暫減配比逐步恢復(fù)．
{)煅燒帶下移
引起原因：頂溫控制偏低：鼓風(fēng)量偏?。G溫不
夠：八窯焦炭燃燒過(guò)晚；焦炭偏碎；產(chǎn)量過(guò)高。
處理方法：適當(dāng)降低頂溫：適當(dāng)加風(fēng)量；適當(dāng)少
卸灰．略加配比；適當(dāng)改善焦炭粒度；適當(dāng)減產(chǎn)
5)兩頭跑火
引起原因：焦炭顆粒很不均勻．以偏小為主．且
碎末較多；配料不均．窯內(nèi)物料分布及阻力變化太
大；生產(chǎn)不穩(wěn)定，負(fù)荷變化大；窯內(nèi)溫度梯度斷續(xù)無(wú)
序．無(wú)明顯煅燒區(qū)。
處理方法：檢查、調(diào)整破碎機(jī)．改善焦炭粒度。加
強(qiáng)配料稱量及覆蓋的控制：穩(wěn)定生產(chǎn)量；適當(dāng)提高料
層及頂溫，加大風(fēng)量．以后逐步恢復(fù)
6)偏窯
引起原因：配料、覆蓋不好：布料有問(wèn)題：石灰石
中碎求、雜質(zhì)太多．透氣性差；焦炭粒度極不理想：有
粘窯或瘤塊．使物料流向、風(fēng)流向受阻并改變
處理方法：加強(qiáng)配比及覆蓋的控制；改善布料情
況控制原料外在質(zhì)量．提高篩分效率．減少雜質(zhì)：改
善粒度比，減少粒級(jí)差；按牯窯、結(jié)瘤處理
7 日燒
引起原因：底部石灰粉化：原料粒度太?。槟?
太多：結(jié)瘤或柵料等造成：
處理方法：卸灰通風(fēng)；控制、改善粒度：按結(jié)瘤或
柵料處理。
8】粘窯及結(jié)瘤
引起原因：窯溫過(guò)高；配料、布料不勻．造成料的
“貧化”現(xiàn)象：原料中含粘土等雜質(zhì)太多：外來(lái)雜質(zhì)或
燃料中的易熔灰分等在高溫下形成低熔物．將過(guò)燒
石灰粘在一起或與酸性窯體反應(yīng)而粘在窯壁上．
處理方法：減風(fēng)降溫：改善配料、覆蓋、檢杳布料
狀況，控制好粒度；把好原料關(guān)，提高篩分效率；頻繁
改變送風(fēng)量．使煅燒帶上、下移動(dòng)，迫使瘤塊收縮而
隨石灰排出，或降低料層，露出瘤塊．鼓大風(fēng)、加冷
料．反復(fù)用熱脹冷縮法清瘤塊
9】棚料
引起原因：原料中硅雜質(zhì)太多；原料粒級(jí)差太
大：混合料在預(yù)熱區(qū)停留時(shí)間太長(zhǎng)：焦炭粒子太?。?
窯透氣 差
處理方法：控制外在質(zhì)量提高篩分效率：減少粒
級(jí)差，把好粒度關(guān) 盡量避免長(zhǎng)時(shí)間停留；適當(dāng)增加
焦炭粒度；合理通風(fēng)或不停風(fēng)卸料 次
4 窯氣對(duì)窯況的指導(dǎo)作用
4．1 O!
() 來(lái)自過(guò)剩的八窯空氣． 一般過(guò)剩系數(shù)為
1．025，人窯空氣與排出空氣之比為 3．則尾氣中
的氧含量為2 5 ×21 ×2／3—0．35 可見尾氣
中0：含量0．3 ～0．4 為最佳．小于0．2 或超出
0．5 則必須處理一
判斷窯氣首先看() 是否正常．() 的可控范圍
在0．2 ～0．5
o!> 0．5 ，通常是以下原因：① 偏窯，表現(xiàn)為
CO!低．()?和CO 高．結(jié)果往往為生過(guò)燒都高。② 煅
燒帶特高．表現(xiàn)為窯面跑火．結(jié)果為過(guò)燒較多 ⑨ 兩
頭跑火，因焦碳粒度太小，導(dǎo)致煅燒帶拉托或無(wú)明顯
煅燒帶，耗氧量減少，()!量升高，結(jié)果為牛燒較高
O <( 2 時(shí)．通常是以下原因：煅燒帶非常集
中．其特征是除() 基本恒定在0．2 左右外．CO!
及CO 正常，而生過(guò)燒都高，此類現(xiàn)象原困為焦炭粒
度太大造成煅燒帶很短．燃燒時(shí)間不夠或鼓風(fēng)量太
大造成火勢(shì)猛而集中．太塊石灰石因分解時(shí)間不夠
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i999 Il，3l(6) 奈維渡 混燒立窯的I藝探討31
而生燒．而小塊的卻因過(guò)火收縮而生燒。
4．2 CO
CO 主要來(lái)自CaCO。分解及C燃燒，理論上前
者占29．4 ．后者占14．6 ，臺(tái)計(jì)可達(dá)44 左右．
但事實(shí)上因不完全燃燒、不完全分解及cO 還原等
因素，尾氣中CO 含量不可能這么高，一般地，尾氣
中CO 達(dá)40．5 ～ 41 8 ，窯況較好，40 ～
42．3 尚可接收，超過(guò)此值應(yīng)作處理。通常CO 越
高．煅燒帶越低；反之則越高，但一般表現(xiàn)不明顯
CO >42．3 時(shí)通常原因是：煅燒帶很低 由
于鼓風(fēng)量偏低．入窯空氣迅速參與燃燒生成co ，許
多大、中塊石灰石內(nèi)部來(lái)不及分解即被卸出，造成
Co 偏高
CO。<40 ，通常是：① 偏窯、結(jié)瘤(生、過(guò)燒都
高)；② 煅燒帶特高(o 略低，過(guò)燒多)；③ 兩頭跑火
(煅燒帶不明顯，生燒多于過(guò)燒)；①煅燒帶特低(與
煅燒帶特高的區(qū)別：0。與CO 比特高時(shí)略少，生燒
多)。
4．3 CO
CO主要來(lái)自c的不完全燃燒及CO 還原，當(dāng)
鼓風(fēng)量不足或煅燒帶很低時(shí)以前者為主 當(dāng)鼓風(fēng)量
很猛．窯溫很高且煅燒帶較高時(shí)以后者為主．一般地
尾氣中CO 含量在0．9 ～ 1．4 時(shí)比較正常，
0．6 ～1．8／o尚可接收．超出此范圍則應(yīng)處理
當(dāng)CO> 1．8 時(shí)，通常是：①偏窯、結(jié)瘤；② 煅
燒帶特高(以CO --c—c()為主)；@兩頭跑火；①
煅燒帶特低(c+1／2 0 一co為主．生燒較多)；⑤
焦炭量過(guò)多造成窯溫極高(c過(guò)剩而轉(zhuǎn)化成CO．從
窯氣排出，結(jié)果為過(guò)燒多)
當(dāng)CO

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