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手机棋牌游戏石灰石在竖式石灰窑内的煅烧工艺

更新时间:2020-06-03 18:15

  石灰石在竖式石灰窑内的煅烧工艺_冶金/矿山/地质_工程科技_专业资料。专业生产石灰,30余年生产石灰经验。

  石灰石在竖式石灰窑内的煅烧工艺 灰钙粉吧张志强 关键词:石灰窑;氧化钙;灰钙粉;氢氧化钙 1 竖式石灰窑结构简介 竖式石灰窑内部分为 3 个区域,即预热区、煅烧区、冷却区 预热区在窑的上部, 其作用是使由煅烧区升上来的废气与新投入 的石灰石和炭材相遇,进行热交换,对将进入煅烧区的石灰石和 炭材进行预热,因为石灰石的分解温度为 812℃,所以大家把预 热区与煅烧区的温度分界点定为 850℃。 煅烧区是在窑的中部,是窑内进行化学反应的主要区域,也是全 窑温度集中的地方,中心温度可达 1200℃,边缘区域的最低温 度为 815℃,由冷却区升上来的空气在此处起助燃作用。煅烧区 的温度和位置, 决定于物料下降速度、 混合料的粒度、 风量大小、 风压高低、窑料配比等因素。煅烧区主要反应有: (a) 燃料燃烧 C + O2 = CO2+33 777 KJ/kg 炭 C + ??O2 =CO+10216.5KJ/kg 炭 (b) 石灰石 CaCO3 分解 CaCO3 = Ca0 + CO2-1788.9kJ/kg 冷却区是在窑下部,当煅烧好的生石灰下降到这个区域时,与鼓 风机送入的冷空气相遇产生热交换,生石灰被冷空气冷却到 1OO℃以下自窑下卸出。进人窑内的空气则被生石灰预加热后, 上升到煅烧区,参加燃烧反应。 2 影响石灰石煅烧的主要因素 影响石灰石煅烧因素主要有煅烧温度、石灰粒度、石灰石与燃料 (焦炭)的混合均匀程度。 2.1 温度对石灰石煅烧的影响 石灰石煅烧速度与温度有极大关系。煅烧温度在 900℃时,每小 时只能煅烧 0.33 cm;若在 1000℃时,则每小时可烧透石灰 0.66 cm,加快 1 倍;若在 1 1O0℃,则每小时烧透 1.4 cm,加快了 3 倍。通常实际生产中石灰窑的煅烧温度应控制在 1050℃左右, 故要求窑内温度稳定且均匀分布,要求三个区域的位置适宜,同 一截面的温度最好一致,这样石灰石分解就得到保证。如果煅烧 区下移, 将使生成的石灰得不到充分冷却, 空气得不到充分预热, 冷却区缩短;如果煅烧区上移,石灰石预热不好(预热区缩短), 热气得不到冷却, 窑气带出热量增加。窑气温度高,损失热量 比石灰温度高损失热量高得多。例如同是 150℃,石灰带出热量 为 70 890kJ/lO00kg,以同样重量的石 ~ 1 / 4 ~ 灰石产生窑气带出热量为 175 140kJ/lO00kg, 要保证窑内温 度稳定均匀正常生产,必须做到四个均匀:石灰石粒度、焦炭粒 度均匀,混合料分布均匀,出灰速度均匀,送风量均匀。 2.2 石灰石粒度对煅烧过程的影响 石灰石的煅烧速度取决于石灰石的粒度,粒度越大,煅烧速度越 慢。这是由于石灰的导热系数小于石灰石的导热系数。所以大块 石灰往往存在夹心,生烧石灰就是这个原因。为了使热量尽快进 入石块中心,必须保证窑温。 对石灰石粒度应有一个适当的要求, 否则其所需煅烧时间相差悬 殊,150mm 石灰石在 1150℃时需煅烧 4 h,如果窑温降至 950℃ 则需 17h,煅烧速度低 4 倍左右。以Ф 4m 石灰窑为例,当煅烧区 热电偶显示温度为 690℃~750℃时(窑内实际温度要高出显示温 度 200℃左右),生产出窑的石灰生烧较多,约 15%;如果人窑石 灰石粒度超过 200mm 的较多,石灰生烧现象就更为严重。由于窑 温控制得较低,石灰石粒度却偏大而导致生产的石灰生烧大约 15%以上, 显然是由于煅烧速度不够所致。 提高控制温度在 800℃ 以上,严格控制石灰石粒度小于Ф 20O mm,石灰生烧量就会降低 到允许范围之内。 2.3 布料均匀状况对石灰石煅烧过程的影响 在煅烧石灰石过程中,燃料应与石灰石块混合均匀,均匀分布在 窑内,才能正常煅烧。燃料的粒度过大,燃烧较慢,容易在石灰 中残存未烧尽的燃料,不但浪费燃料,还会出现生烧石灰、煅烧 不充分现象;粒度偏小,燃烧较快,煅烧区上移,也可能出现生 烧石灰。 如果石灰石粒度相差悬殊,则与燃料混合后,投入窑内形成物料 分聚现象,靠窑壁的物料粒度大, 阻力小,易燃烧,火层易上 移,形成煅烧区上移, 窑顶窜火。消除这种现象必须采取粒度 合适的石灰石和燃料,例如Ф 4 m 石灰窑粒度 50 mm~150 mm、 焦炭 20mm~40mm 较合理。布料器须保证运行可靠,布料均匀。 我厂中Ф 4m 石灰窑曾由于布料器故障,几次造成布料不均导致 石灰窑内煅烧温度不均匀较典型的一次煅烧区三个热电偶显示 温度分别为 802℃、333℃、723℃,形成偏窑现象,对石灰石煅 烧分解极为不利,而导致生烧与结瘤现象较严重。之后为确保布 料器的运行可靠, 布料点控制方式由原设计的机械传动与行程开 关控制形式改进为由石灰窑系统的可编控制器(PC)控制。 ~ 2 / 4 ~ 2.4 燃料特征对石灰石煅烧过程的影响 固体燃料的石灰窑生产通常用焦炭与无烟煤作燃料, 在生产中要 求燃料的固定炭含量越高越好,炭分、挥发分越少越好。因为灰 分高燃料发热值降低,灰分含量高也相应降低石灰质量。挥发份 的含量高,造成火焰长,煅烧区增长,因此要求燃料固定炭高。 ? (a) 焦炭燃烧速度比无烟煤的燃烧速度快, 在其它条件相同情况 下,使用焦炭煅烧石灰石大层集中;相反无烟煤的燃烧速度慢、 燃点低,易形成煅烧区拉长,造成窑气温度及出灰温度偏高。 (b) 由于无烟煤中挥发分太,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 较太。实际生产中,使用无烟煤的配比要比使用焦炭的配比高 2%。 在石灰石燃烧过程中, 燃料的配比量是影响石灰石煅烧分解的关 键。 配比低了温度达不到要求,煅烧不充分,石灰带生烧严重; 反之,配比过大易造成结瘤。因此,燃烧配比要适宜,操作计量 要准确。 配比大小要根据石灰石粒度、 燃料粒度含水量停窑时间、 石灰质量和产量变化而及时合理地调整。 2.5 通风机送风量对石灰石煅烧过程的影响 在燃料配比合适的情况下,要控制合理的送风量,一般情况空气 量的控制用压力表示,即送风压力。风压大与小分别影响石灰窑 的煅烧和煅烧区上移、 下移, 同时影响煅烧过程产生窑气的变化。 窑气主要成分是:CO2、C0、02,分别应控制 ?(CO2)=40~42%,? (CO)<0.4、? (O2)≤1.0, 这三个成分可看出石灰窑的煅烧情况: (a) 二氧化碳含量高 40%~42%,说明窑角石灰石煅烧良好,窑 况正常。 事实上对Ф 4m 的石灰窑而言, 当窑气中 CO2 含量为 31%~ 33%时,煅烧的石灰石就难以充分分解,生产的石灰中生烧量一 般可能在 15%~20%。 (b) 一氧化碳低(<0.4%),说明燃料燃烧完全,反之说明燃烧不 完全;另一方面说明窑内温度高、配比高,或局部燃料集中,使 生成的 CO2 还原成 CO。CO 高是窑内结瘤的一个象征。 ~ 3 / 4 ~ (c) 一般要求空气过量系数为 1.05,如果 O2 浓度高,说明供风 量大,有 O2 浪费,也造成热量损失。对石灰窑而言,手机棋牌游戏,根据窑气 组成可科学合理地指导控制供风量, 保证石灰石煅烧分解反应正 常进行。 (d) 供风压力上不去是窑况异常的信号,要及时分析处理。 综上所述,影响竖式石灰窑煅烧过程的因素是多方面的,只有合 理控制石灰石煅烧温度, 合理控制石灰石粒度、 燃料(焦炭)粒度, 了解燃料特性,手机棋牌游戏适时调整配比,混料布料均匀,合理供风, 才 能保证石灰窑石灰石煅烧过程 的稳定正常进行, 避免产生结瘤, 减少石灰生烧,保证生产的石灰(氧化钙)的质量稳定。