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石灰石在竖式石灰窑内的煅烧工艺

时间:2020-06-11 06:57

  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 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: CO2+33777 KJ/kg O2=CO+10216.5KJ/kg 石灰石CaCO3分解 CaCO3 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。 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 灰石产生窑气带出热量为175140kJ/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 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 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 石灰窑粒度50mm~150 mm、 焦炭20mm~40mm 较合理。布料器须保证运行可靠,澳门赌场布料均匀。 我厂中 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。 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。 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 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ϕ (CO2)=40~42%, (CO)<0.4、ϕ(O2)1.0, 这三个成分可看出石灰窑的煅烧情况: 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 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%。 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。 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,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。 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,适时调整配比,混料布料均匀,合理供风, 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。

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