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石灰窑基础知识

时间:2020-11-06 22:55

  石灰窑基础知识_冶金/矿山/地质_工程科技_专业资料。石灰窑基础知识 用来煅烧石灰石,生成生石灰(俗称白灰)的窑。 它的工艺过程为, 石灰石和燃料装入石灰窑(若气体燃料经管道和燃烧器送 入)预热后到 850 度开始分解,到 1200 度完成煅烧,再经冷却

  石灰窑基础知识 用来煅烧石灰石,生成生石灰(俗称白灰)的窑。 它的工艺过程为, 石灰石和燃料装入石灰窑(若气体燃料经管道和燃烧器送 入)预热后到 850 度开始分解,到 1200 度完成煅烧,再经冷却后,卸出窑外。 即完成生石灰产品的生产。不同的窑形有不同的预热、煅烧、冷却和卸灰方式。 但有几点工艺原则是相同的即:原料质量高,石灰质量好;燃料热值高,数量消 耗少;石灰石粒度和煅烧时间成正比;生石灰活性度和煅烧时间,煅烧温度成反 比。 石灰窑主要由窑体、上料装置、布料装置、燃烧装置、卸灰装置、电器、仪 表控制装置、除尘装置等组成。不同形式的石灰窑,它的结构形式和煅烧形式有 所区别,工艺流程基本相同,但设备价值有很大区别。当然使用效果肯定也是有 差别的。 石灰窑产品主要用于冶金冶炼使用及工程建设用。 石灰生产工艺知识 冶金石灰及生产工艺 石灰是炼钢过程中必要的辅料,它的质量将直接影响所炼钢材的多少和好 坏,所以在冶金企业中,石灰的质量是非常重要的。我国是生产和利用石灰最早 的国家, 秦长城和许多考古发现已证实了这个不争的事实。 我国虽然是能源大国, 但由于工艺落后, 尤其是旧窑型和土烧石灰窑污染大、 质量差、 能耗高、 产量低, 达不到炼钢对白灰的质量要求, 与世界上机械化全自动化煅烧相比, 差距相当大, 目前我国白灰窑 70%是无任何环保措施的土窑,受地方保护得以生存,但各地区 严重的各类工业污染问题已引起国家的高度重视,因此淘汰土烧白灰窑,建造我 们自己的具有节能、 环保、 高效的现代化白灰窑既是国家环保的要求也是目前我 国现在数十万家石灰生产企业势在必行的举措。下面对石灰原料、煅烧燃料、煅 烧设备及工艺简单分析。 一、原料石灰石 石灰石(limestone)是沉积源形成的一种岩石,属碱性岩石,主要成分是 碳酸钙、钙镁碳酸盐或者碳酸钙和碳酸镁的混合物。根据不同的密度范围,成型 的石灰石分为三个子类: 低密度石灰石——密度范围 1,760~2,160 千克/立方米。 中密度石灰石——密度范围 2,160~2,560 千克/立方米。 高密度石灰石——密度大于 2,560 千克/立方米。 石灰石具有良好的加工性、磨光性和很好的胶结性能,不溶于水,易溶于饱 和硫酸,能和强酸发生反应并形成相应的钙盐,同时放出 CO2。石灰石在大气压 力下达到 900℃以上就会发生如下反应: CaCO3900℃=CaO+CO2 1、石灰石的杂质 因为石灰石(CaCO3)是天然矿物,所以它含有一些不利于煅烧的杂质.杂质主 要是 SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O P S 等,它们主要来源于三个方面: ⑴、原料石灰石所含有害物: SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O 、P、S 等。 ⑵、石灰石以泥土、砂粒形态粘附的的有害物:SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O 、 P、S 等。 ⑶、燃料所含有害物:SiO2、Al2O3、 Fe2O3、Na2O、K2O 、P、S 等。 这些杂质的多少直接影响煅烧石灰的产量和质量, 所以选择优质的石灰石是比较 关键的。 2、石灰石的粒度 在石灰石煅烧过程中,原料石灰石粒度的影响是非常大的,由于 CO2 的分离 是石灰石表面向内部慢慢进行的,所以大粒径石灰石比小粒径的煅烧要困难,需 用的时间也长。 通过科学试验分析,在一定温度下煅烧时间与石灰石厚度的平方 成正比,80mm 石块与 40mm 的石块相比,前者需要 4 倍于后者的煅烧时间。实践 证明竖炉选用 40-80mm 粒度的石灰石, 回转窑选用 10-30mm 粒度的石灰石效果最 为理想。 3、石灰石的选择 石灰石含钙高的密度大,不好烧,但煅烧后的石灰灰质好,反之含钙低的石 灰石密度小,好烧,但煅烧后的灰质差。石灰石含钙量及其他物质含量利用化学 分析测试、磨损实验及煅烧实验等得到准确结果后,经慎重判断选择使用。优质 石灰石一般 CaO 含量在 52%以上, MgO 含量在 3%以内,SiO2 在 1%以内。 二、燃料 石灰石煅烧燃料有很多种。其中有固体的,液体的,气体的等等。 固体状燃料主要是煤及其加工品。煤是重要的能源和化工原料,它的种类繁多。 石灰石煅烧用煤选用发热量高含 S 低的为最佳。但使用煤作燃料成本高污染大。 液体燃料为石油及其加工品。大多通过喷雾装置雾化,扩散燃烧。但也因生产成 本过高污染大一般不使用。 气体燃料有很多种,如:炼焦制的煤气,发生炉制的煤气,天然气,高炉煤 气,转炉煤气等。气体燃料有利于提高热效、节约能源。气体燃料与燃煤相比可 提高热效 2 倍,较燃油提高 1 倍;而且气体燃料有利于保护大气环境减少 NOΧ 和 SO2 排放量。所以建议选择气体作为煅烧石灰石的燃料。 ⑴气烧石灰窑节约能源, 特别是用利用高炉剩余煤气和焦炉剩余煤气,以及 其它各种工业炉剩余煤气是最大的能源节约和利用。 ⑵有利环境保护,由于气烧窑没有固体燃料经燃烧后排放的大量有害气体, 而且原来向大气排放的煤气经燃料后也减少了向大气中排放污染, 所以对环境保 护非常有利。 ⑶炉内温度均匀, 煅烧石灰质量好。 气体燃料可在石灰石的所有空隙中燃烧, 无死角, 用煤作燃料布料稍有不均就会出现温度有高有低。由于气烧火焰均匀且 又是同时放热,可做到快速燃烧和快速冷却,故石灰活性度好。 ⑷便于检测, 好操作。 因气烧窑的温度和煤气、 空气流量、 压力均可由仪表检测, 司炉工可根据检测数据掌握炉况和调节炉况,不像固体燃料不好控制,即使该炉 子停了燃气还在继续燃烧,气烧窑调节周期短,固体燃料窑调节周期长。 气体燃料其中最为理想的是高炉和焦炉煤气,但焦炉煤气热值过高,且必须脱焦 油,所以不容易控制使用。 高压鼓风机(罗茨风机)鼓风,并且通过热风炉加热后进入了高炉,这种热 风和焦炭助燃, 产生的是二氧化碳和一氧化碳,二氧化碳又和炙热的焦炭产生一 氧化碳,一氧化碳在上升的过程中,还原了铁矿石中的铁元素,使之成为生铁, 这就是炼铁的化学过程。铁水在炉底暂时存留,定时放出用于直接炼钢或铸锭。 这时候在高炉的炉气中,还有大量的过剩的一氧化碳,这种混和气体,就是“高 炉煤气”。这种含有可燃一氧化碳的气体,是一种低热值的气体燃料,它的热值 一般只有 3140-3560KJ/M3,可以用于冶金企业的自用燃气,如加热热轧的钢锭、 预热钢水包等等。高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品,主要成分为:CO, C02, N2、H2、CH4 等,其中可燃成分 CO 含量约占 25%左右。高炉煤气的成分和热值与 高炉所用的燃料、 所炼生铁的品种及冶炼工艺有关。从高炉引出的煤气含有大量 的灰尘,在输送和使用过程中,这些灰尘会堵塞煤气管道和设备。因此必须除尘 处理后才能输送和使用。 一般钢厂大多采用重力除尘器和布袋除尘。高炉煤气的 着火点并不高,似乎不存在着火的障碍,但在实际燃烧过程中,受各种因素的影 响,混合气体的温度必须远大于着火点,才能确保燃烧的稳定性。 三、白灰煅烧设备—白灰窑 老炉型白灰窑有好多种。如土窑、普通竖炉型、回转窑等等。其中土窑和使 用煤作为煅烧燃料的普通竖炉型灰窑属淘汰设备。 现在大多采用用煤气做燃料的 竖炉型窑和回转窑。普通气烧竖炉型石灰窑按炉容积分为 25、50、140、180、 300M3 的。越小越容易掌握。现在拿 140M3 普通气烧竖炉白灰窑进行分析: 环形砼基础壁外径 3.95 米,壁厚 400mm,上标高 4.5m,钢窑壳外径 4.29m,上 顶标高最高点为 26.55m,即金属窑壳高 22.05m,斜桥顶 31.25m(标高),窑内径 3m, 料柱高 20m, 有效容积 140m3。 装有检测热电偶 6 个, 位置为 5.6m 一个, 10.8m 两个,14.8m 两个,23.5m 一个;烧咀 16 个,位置在标高 13.3m,喷咀(烧嘴)16 个,位置在标高 10.8m;助燃风围管 16 边形,直径 325mm,与烧咀相对中心,冷 却风围管 300*250;防爆孔ф 250,250 放散地面操作;冷却风机,助燃风机 6.3A,30Kw.卷扬机 3 吨 18-22Kw。 设计要求:原料粒度 40-80mm,煤气热值 860*4190KJ/m3,流量 7000m3/小时, 设计利用系数0.6。 待续 煤气与空气配比在 1:2 与 1:2.5 之间,计算出炉子的循环周期,根据周 期调节放灰时间,130 立方石灰竖窑的放灰间隔一般在,如煤气压力,空气压力 都在 10 千帕时,60 分钟放一次灰一次性上约 7 吨石料,保持好料面稳定,正负 不超过 10 公分,就能出好灰. 石灰窑新技术知识 一.现在发展新技术石灰窑的意义 钢铁工业,电石工业,氧化铝工业,耐火材料等工业都是石灰消耗大户,近 两年这几个行业都是高速发展的行业。每年的产量基本都是以 20%以上的速度增 长。可它们需要的主要材料(辅助材料)石灰确没有相应增长,所以造成了石灰 的紧张, 从而剌激了社会土石灰窑的大量上马,土烧窑的遍地开花又造成了对环 境的严重污染, 在这种情况下, 国家和地方政府相继出台了一糸列整治土烧窑的 政策和法规,但很难实现预期效果,原因是有需求的剌激。因此要想沏底治理土 烧窑的污染, 必须推行现代新技术石灰窑来解决需求的问题。所谓现代新技术石 灰窑就是具有环保、节能功能和机械化、自动化程度较高的现代化石灰窑。它因 采用了现代技术, 所以它能充分利用廉价能源,特别能利用原来对环境有污染的 气体作主要能源,变废为宝。这样不但对环境能达到保护,而且它生产的石灰, 不但质量好而且成本低。对利用这一新技术的企业,经济效益会有明显增加。这 就是推广新技术石灰窑的现实意义。 二.新技术石灰窑种类 按燃料分有混烧窑,即烧固体燃料,焦炭、焦粉、煤等。和气烧窑。气烧窑 包括烧高炉煤气,焦炉煤气,电石尾气,发生炉煤气,天然气等。按窑形分,有 竖窑、回转窑、套筒窑、西德维马斯特窑、麦尔兹窑(瑞士)、弗卡斯窑(意大 利)等。同时又有正压操作窑和负压操作窑之分。 三.烧石灰的基本原理和热工工艺 石灰石主要成分是碳酸钙, 而石灰成分主要是氧化钙。烧制石灰的基本原理 就是借助高温, 把石灰石中碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳的生石灰。它的反应 式为 CaCO3 CaO+CO2--42.5KcaI 它的工艺过程为,石灰石和燃料装入石灰窑(若气体燃料经管道和燃烧器 送入)预热后到 850℃开始分解,到 1200 度完成煅烧,再经冷却后,卸出窑外。 即完成生石灰产品的生产。不同的窑形有不同的预热、煅烧、冷却和卸灰方式。 但有几点工艺原则是相同的即:原料质量高,石灰质量好;燃料热值高,数量消 耗少;石灰石粒度和煅烧时间成正比;生石灰活性度和煅烧时间,煅烧温度成反 比。 四.石灰窑的基本结构和主要附属设备 石灰窑主要由窑体、上料装置、布料装置、燃烧装置、卸灰装置、电器、仪 表控制装置、除尘装置等组成。不同形式的石灰窑,它的结构形式和煅烧形式有 所区别,工艺流程基本相同,但设备价值有很大区别。当然使用效果肯定也是有 差别的。 五.石灰石的质量和数量消耗 工业用石灰对石灰石的质量要求主要有两个方面: 一是要求含碳酸钙成分含 量高,一般要求要在 97%以上。二是它的结构晶粒要小,因为晶粒小的石灰石晶 间不严实,且在含有有机物的情况下,有机物燃烧形成的多孔状,二氧化碳容易 分离,故便于煅烧。三是杂质少,特别有害成分少如二氧化硅,氧化镁、氧化铝、 氧化铁、硫和磷等。这些成分在石灰石中若有百分之一,到煅烧成的生石灰中, 就是百分之十八。 烧一吨石灰按理论计算需 1.78 吨石灰石, 但煅烧时 “生” “过” 烧的高低和石灰石质量好坏也有一定区别。 六.生石灰的质量标准: 石灰质量的一般标准是:氧化钙含量,生、过烧率、活性度、有害成分含量 等,但更重的是不同的行业,不同的用途又有不同的标准。如电石行业它特别强 调活性度即软烧灰,炼铁行业它又强调的是强度,所以要硬烧灰,炼钢则又要软 烧灰。因此它的指标也是不一样的。一般标准生石灰,氧化钙含量要达到 97% 以上,生过烧率小于 10%,活性钙要 300mi 以上。 七.节能环保石灰窑的燃料与燃烧 烧石灰的燃料很广泛,固体燃料、气体燃料、液体燃料都可以,但新技术石 灰窑的燃烧原则是,那种燃料最经济,那种燃料更有利于环保、那些燃料更能节 约能源是新技术石灰窑的关键。 现在使用普遍的主要是焦炭和煤气。就新技术来 说最理想的还是煤气,包括高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气、电石尾气(煤气) 发生炉煤气等是石灰窑的最好燃料。因为这些气体燃料都属于废物利用,循环经 济性质。特别像焦炉煤气现在大部分放散,资源十分丰富,其次是高炉煤气,再 就是电石尾气,这些煤气若利用起来,一来可大量节约能源,二来环境可得到保 护,更重要的是企业可以收到很好的经济效益。这些气烧石灰窑,若大量发展起 来, 土烧窑污染环境的问题自然而然就解决了。现在为什么如此好的项目为什么 发展缓慢, 主要是气烧石灰窑技术在我国发展起来时间还比较短,任何事务都有 一个发展认识的过程.特别是焦炉煤气,由于热值高、火焰短、石灰窑使用容易 过烧和生烧。致使有的企业不敢大胆使用。其实这不是太难解决的问题,现在我 公司已经研究制造出了外混式长火焰烧咀, 和石灰窑自循环稀释高热值煤气的工 艺技术。完全可以解决焦炉煤气的烧石灰问题。烧石灰用燃料的多少,是和它炉 型与燃料的热值有关。 煅烧石灰所需的热量是由燃料的燃烧而得,燃料的主要成 分,碳的燃烧过程的分子式为 C+O2 = CO2 气体燃料则是根据它的热值来计算的。 按实际经验生产一公斤石灰约需 960kcal 热量。 但由于各厂的生产设备和工艺条 件各不同也有区别。一般来说,烧一吨灰用高炉煤气需 1600m3 左右,烧焦炉煤 气需 300m3 左右。电石尾气需 360m3 左右,天然气需 120m3 左右,发生炉煤气需 900m3 左右。 八.石灰窑的布料器、燃烧器和其它附属设备 石灰窑主要附属设备有上料机构,布料器, 供风装置、 燃烧装置,卸灰装置等, 相对而言,混烧石灰窑布料很关键,因为它在把燃料和石灰石同时装入窑内时, 必须通过布料实现炉料在窑内的合理分布,消除炉壁效应,均衡炉内阻力,力求 整个炉截面“上火”均匀一致。所以布料器形式和使用效果对石灰窑的生产效率 有很大影响。现在有各种各样布料器,包括旋转布料器、海螺形布料器、固定布 料等等,其中我公司研制的三段钟式布料器利用“漏斗喉管效应”和“倒 W 堆集 角效应” 原理和可调式档料板相结合的方式,结构简单,对解决了原燃料的均匀混 合和大小粒度的合理分布问题效果很好。而且具有耐高温,耐磨损和方便检修等 多种优点。 特别适用于中小型石灰窑配置.而气烧窑它的主要附属设备是燃烧器, 因为它的气体燃料是通过燃烧器把可燃气体和所需氧气(空气)按一定的比例在 燃烧器内混合后送入炉内燃烧的,而且不同的燃气所需的空气量也不同,不同的 炉型,不同的加热方式,它需要的火焰类型也不相同。如预混式、半混式、外混 式及氧化焰、中性焰、还原焰等等。所以说气烧窑的燃烧器一定程度上决定着石 灰窑的煅烧效果。当然其它附属设备也很重要,如风帽,看相似很简单,但要保 证它所供窑内风量在整个窑断面上的分布才有好的效果。 九.石灰窑供风和风机选择 无论混烧窑还是气烧窑都是需要一定合理供风的, 因为任何燃料燃烧都必须 具备三个条件,即燃料、空气(氧气)、和明火,缺少任何一项条件都是不会燃烧 的。风的用量是根据燃料的可燃成分的需氧量来计算,若供风不是燃料就不会充 分燃料,供过量风过剩空气则变成烟气大量热量,从面造成燃料的增加和浪费。 它 的风量一般按下式计算: (计算公式略)它的压力要根据不同窑型,不同原料粒 度形成的不同阻力来计算。 但原燃料粒度不同也有差异。因此选用风机既要以理 论计算的基础又要以具体炉型和实际经验为依据来选定风机。 才能有好的使用效 果。 十.石灰窑的除尘与环保 石灰在煅烧时排放的烟尘中含有大量的有害气体和 10 微米以下的粉尘,粉 尘中又包含 SO2; F2O3; AIO3 等。这些有害气体和粉尘对人体的危害很大,如果 人们长期吸入会引起支气管和肺部等呼吸性疾病,幼儿更为严重,而且飘浮在空 中的粉尘中还含有致癌物质, 24 小时呼吸平均浓度超过 150mg/m3 的有害粉尘 若 对人体会造成致命危害。新技术石灰窑,它的主要优点是除能耗低、产量高、质 量好外, 最大的好处是便于除尘。因为它整个煅烧过程是相当于在一个密封容器 中进行,它的烟气可从窑顶烟气管道排出,通过除尘净化,然后达到无害、无污 染的达标排放。 十一、标准煤计算 能源的种类很多, 所含的热量也各不相同,为了便于相互对比和在总量上进 行研究,我国把每公斤含热 7000 大卡(29306 焦耳)的定为标准煤,也称标煤。 另外, 我国还经常将各种能源折合成标准煤的吨数来表示,如 1 吨秸秆的能量相 当于 0.5 吨标准煤,1 立方米沼气的能量相当于 0.7 公斤标准煤 标准煤亦称煤当量, 具有统一的热值标准。我国规定每千克标准煤的热值为 7000 千卡。将不同品种、不同含量的能源按各自不同的热值换算成每千克热值 为 7000 千卡的标准煤。 能源折标准煤系数=某种能源实际热值(千卡/千克)/7000(千卡/千克) 在各种能源折算标准煤之前,首先直测算各种能源的实际平均热值,再折算 标准煤。 平均热值也称平均发热量.是指不同种类或品种的能源实测发热量的加 权平均值。计算公式为: 平均热值(千卡/千克)=[∑(某种能源实测低发热量)×该能源数量]/能源总 量(吨) 各类能源折算标准煤的参考系数 能源名称 平均低位发热量折标准煤系数 原煤 20934 千焦/公斤 0.7143 公斤标煤/公斤 洗精煤 26377 千焦/公斤 0.9000 公斤标煤/公斤 其他洗煤 8374 千焦/公斤 0.2850 公斤标煤/公斤 焦炭 28470 千焦/公斤 0.9714 公斤标煤/公斤 燃煤型石灰窑用户可根据当地煤炭实际情况配加生产。 十二.自动化控制 自动化控制是新技术石灰窑的重要特点,它的上料,配料、供风、供气、卸 灰都是通过电脑自动化控制完成。 但也要考虑国情,厂情和价值成本,也不是自动 化程度越高越好.应以最终效果为原则. 对新技术石灰窑的推广,首先要解决观念问题和认识问题。是形式的需要,社会 的需要,也是企业效益的需要。 气 烧 石 灰 窑 技术知识 气 烧 石 灰 窑技术 石灰生产在我国已有几千年的历史只是气烧石灰是近几年才在我国发展起来 的石灰生产技术,众所周知石灰是由石灰石烧制而成的石灰石主要成分为碳酸钙 (CaCO2),烧成后的石灰为氧化钙(CaO)。它的化学反应式为 CaCO = CaO+CO—42.5 千卡(热量) 由公式得知理论上把一克石灰石(碳酸钙)煅烧分解成石灰需要 42.5 千克热量,而实践中除分解炭酸钙消耗热量外还要有煅烧窑本身的热损耗 和烟气跑冒带走的热量所以实际上煅烧分解一吨石灰石成石灰需要 552500 千卡 热量.,(1000 公斤石灰石可煅烧成 560 公斤石灰).由此可知一吨石灰需石灰石 1.78 吨,煅烧一吨石灰则需要 983,450 千卡热量。在生产实践中工艺、设备不同 则有一定区别。因此说石灰石煅烧成石灰主要条件是必要的热量,反过来说只要 给予一定的热量石灰石就可分解成石灰。 无论传统的土窑还是现代的机械化窑都 是这个原理只是窑型不同, 燃料不同而已。现在的气烧窑同样是在这个原理下发 展起来的。 传统的石灰窑主要是以固体燃料(煤炭)为主,现在虽着能源的紧张和 环境保护意识的加强气烧窑越来越受到睛来。 因为气烧窑的工艺和结构比煤烧窑 简单, 而且气烧窑烧成的石灰无杂质无炉渣,特别是现在烧石灰窑用的燃料气大 部分都是过去作为废气排放的有害气体。 现在用来烧石灰窑完全是变废为宝成本 较低。事实上是既节能又环保。因此发展很快。燃气体种类也越来越多。唐山金 泉冶金能源新技术开发有限公司原来只是设计高炉煤气石灰窑现在发展到研发、 建设焦炉煤气石灰窑、电石尾气石灰窑、兰炭尾气石灰窑、瓦斯气石灰窑、甲荃 尾气石灰窑、 黄磷尾气石灰窑等多种尾气石灰窑。和发生炉煤气石灰窑而这些尾 气都有很好的热值如高炉煤气 850 大卡,焦炉煤气 4000 大卡,电石尾 2700 大卡, 瓦斯气 5000 大卡,兰碳尾气 1600 大卡甲荃尾气 1900 大卡。 这些气体石灰窑工艺 和普通石灰窑结构也大至相同, 只是不同的气体设计了不同的窑型窑径,同时根 据不同气体成分及火焰燃烧特性设计了不同的燃烧装置。 主要窑型结构 所谓窑型结构主要要根据不同的燃气火焰长短和产量需要来设计窑容窑 径, 实践证明气烧窑的窑径宜小不宜大。尽管气烧窑为石灰石单一原料不像煤烧 窑石灰石和煤必须要有好的均匀混合分布但也有个粒度的合理分布, 保证窑内有 好的透气性。 这就要有一定的布料装置但总的来说气烧窑的布料装置要比混 (煤) 烧窑的布料装置简单的多。 燃烧装置主要是燃气和空气的合理配比,原理很简单 就像我们家的煤气灶和工厂氧气焊割枪一样调整不好燃气和空气的比例就没有 好的燃烧效果。 石灰石在窑内煅烧都要经过三个阶段即预热段 (带) 煅烧段 (带) 、 冷却段(带)。三段要有三段的温度控制这就需要通过仪表和操作经验相结合来 掌握控制,煅烧带最关键,因为它的煅烧过程既於温度有关系又於时间有关系, 没有温度不行,没有一定的时间也不行,所以只靠一种手段还是不行的,仪表和 经验都很重要,两者必须结合。卸灰是石灰窑煅烧石灰的最后一道工序,但它仍 是煅烧的重要环节,因为窑下卸灰和窑上加料都是调节窑内热工状况的重要手 段。 气烧石灰窑的环保治理要比煤烧窑相对容易,它的浓度较小由其现在为提高 石灰质量和产量所入窑的石灰石都要经过二次筛分有的还增加了水洗工序所以 尘较少主要是烟气,若通过旋风除和布袋除尘两级是很容易就可达到排放标准。 气烧石灰窑有很多优点但有一点确不可忽视即安全生产, 因为所有可燃气体都含 有有毒成分如一氧化碳, 如有泄漏就容易发生一氧化碳中毒,同时又有易燃易爆 的特点特别含氢成分大的尾气若接触到明火更容易爆炸。 所以设计气烧石灰窑必 须要配置好安全设施。同时要有严格的操作规程和管理制度以保证安全生产。 石灰窑节能技术知识 石灰窑节能技术 石灰窑如何节能 随着国家经济的快速发展, 石灰需求量大大增加,但生产石灰的原燃料也在 大大涨价,特别是用于烧石灰的燃料(煤碳和可燃气体)涨价率更高,而在石灰 生产成本中燃料费用占总成本费用的 70%以上,因此说追求石灰生产利润必须在 节约燃料消耗上作文章, 而燃料消耗升降在石灰窑上有众多因素,以我的研究和 经验有以下几点: 1.窑型选择很关键,不同的产量,不同的燃料应选择不同的窑型结构,煤碳 作燃料的窑容一般可以根据产量需求设计窑容,可大可小,大的窑容一般选用直 筒型较多,小的窑容曲线炉膛花瓶窑型相对窑内热工效率较高,煤炭消耗较低, 而气烧窑容不能太大, 因为受火焰长度和加热范围的限制,而且它还有一个燃烧 方式的问题,包括火焰直接加热,反射幅射加热,都因按燃料气体不同的特性和 不同的热值来设计。燃烧器,烧咀和燃烧室,对燃气的消耗量也有很大关系,当 然更和产量和质量生过烧关系更大。 2.入窑料对燃料消耗量有很大关系: 石灰的煅烧是石灰石碳酸钙经加热后分 解成氧化钙, 而他的分解过程是从外向内分解,如果粒度太大分解的就慢过了煅 烧带燃料已经燃烧尽了而石灰还没全部分解这就造成了生烧, 燃料料消耗率也就 高, 石子粒度太小不但影响了窑内的透气性,而且燃料还在继续加热石灰已经烧 过了这就形成了过烧, 燃料与石子块度原理相同块度小了灰还未烧透而燃料确没 了热量, 当然就生烧,所以说炉料和燃料粒度既要大小合理而且还要有一定的比 例,只有这些工艺做好了燃料消耗才能降低。 3. 燃料热能消耗与布料有很大关系。所谓料是指石灰石和燃料、石灰石不 同粒度在窑内得到合理分布, 如混烧窑它要求石灰石和燃烧必须有好的混合并均 匀分布,否则燃料多的地就过烧,燃料少的地方就生烧。经验证明分层布料不如 混合布料, 分层布料容易从烟气中带走大量热量造成燃料浪费。气烧窑虽然没有 和燃料的混合问题但仍然存在粒度的合理配比和合理分布问题。 不然像传统石灰 窑炉料都从中间装入, 小块和碎粉都集在中间大块都到了边缘窑壁处由于边缘的 窑壁效应自然边缘过烧中心部位生烧。通过布料实现炉料在窑内的合理分布,消 除窑壁效应,均衡窑内阻力,力求整个窑截面上火一致。所以没有好的布料,燃 烧就不会好,燃烧不好能源自然就浪费。如有的燃料加的不少反而又出现生烧, 有时燃料并没多加反而又出现过烧。这很大程度上都和布料有关。现在大窑容的 石灰窑上的布料器多使用旋转布料器效果比较好,但结构比较复杂造价较高,有 时窑顶高温也容易出现传动零部件损坏。在中小型窑上作用难以发挥。现在林州 石灰窑研究所研制一种钟式概率布料器,它既有布料功能又有二次混料的功能, 能把不同粒度的炉料分布到理想的位置避免分聚现像和克服炉壁效应。 而且结构 简单、维修方便,且造价低。非常适用于中小窑(窑内直径 4 米以内的)。对降 低能源消耗有很大作用。 4.气烧窑燃烧装置很关键, 它决定火焰的长度,火焰的热效率和燃气的有效 利用。 5.余热利用也是石灰窑节能的一个有效途径现在的石灰窑炉顶温度普遍都 比较偏高这主要是烟气中带有大量余热,有的在 500 度以上,这不是好现象,这 与窑的工艺设计和窑的操作有关这分余热也应充分应用, 气烧窑热交换气就是利 用烟气余热把助燃空气加热, 从而提高煤气燃烧的热效率。另外窑底部卸灰也有 余热, 在窑内的余热可到上部助燃,但燃烧室火靠反射加热的冷却后的热风也必 须引出来也应再利用,从而可达到燃料的节约。 6.卸灰温度必须通过操作调整窑内热区把冷却带温度降下来, 并且做到密封 卸灰,真真做到节能减排实现能源节约。 石灰活性度 石灰活性度的测定方法 石灰活性度 石灰活性度的测定方法 石灰活性度表征生石灰水化反应速度的一个指标,即在足时间内,以中和生 石灰消化时产生的 Ca(OH)2 所消耗的 4mol/L 盐酸的毫升数表示。石灰的活性 度取决于它的组织结构, 石灰的组织结构与煅烧温度和煅烧时间密切相关。影响 石灰活性度的组织结构包括体积密度、 气孔率、 比表面积和 CaO 矿物的晶粒尺寸。 晶粒越小, 比表面积越大, 气孔率越高, 石灰活性就越高, 化学反应能力就越强。 目前石灰活性度平均值一般可以超过 300 ml/4N-HCl,可以显著缩短炼钢转炉初 期渣化时间, 降低吨钢石灰消耗,并对前期脱 P 极为有利石灰的活性度是指它在 熔渣中与其它物质的反应能力。 用石灰在熔渣中的熔化速度来表示。通常用石灰 与水的反应速度表示。具体也可以说在标准大气压下 10 分钟内,50 克石灰溶于 40 摄氏度恒温水中所消耗 4N HCl 水溶液的毫升数就定义为石灰的活性度。石灰 活性度的测定石灰活性度一般采用酸碱滴定法测定。 石灰活性度指标表征生石灰 水化反应速度的一个指标,即在足时间内,以中和生石灰消化时产生的 Ca(OH) 2 所消耗的 4mol/L 盐酸的毫升数表示。石灰的活性度的定义:石灰的组织结构 与煅烧温度和煅烧时间密切相关。影响石灰活性度的组织结构包括体积密度、气 孔率、 比表面积和 CaO 矿物的晶粒尺寸。 晶粒越小, 比表面积越大, 气孔率越高, 石灰活性就越高,化学反应能力就越强。活性石灰的应用:炼钢实践表明,这种 石灰可以提高脱磷脱硫效率 80%,同时缩短冶炼时间,在 3-5min 之内可以完全 与钢水中酸性物质反应完毕,而一般石灰的方应时间至少要 6-10min。此外提高 炉龄 40%以上, 炉料的消耗也降低 5-8kg/t 钢, 1000 万 t 计算, 以 每年节约 1500 万左右,生产效益显著石灰活性度酸碱滴定法具体方法称取粒度为 1—5mm 的试 样 25.0g,量取稍高于 40±1 度的水 lO00mL,倒人 200OmL 的大烧杯中。开动 搅拌仪(转速 250-300r/min),用温度计测量水温。待水温降到 40±1 度时, 加酚酞指示剂溶液(酚酞指示剂的浓度为 10g/L)l0 滴,将试样一次倒入水中消 化并开始计算时间。当消化开始呈红色时,用 4N 的盐酸滴定,直至红色消失。 如又出现红色,则继续滴人盐酸,直至混合液中红色再消失。记录第 l0 分钟时 盐酸消耗的毫升数。测定结果计算活性度(%)=2*T·V,式中:V—消耗的盐酸体 积,mL。 T—盐酸的滴定系数。盐酸滴定系数的确定如下:称取 2.0000g 无水 碳酸钠于 300mL 的锥形瓶中, 50mL 煮沸的蒸馏水溶解, 加 流水冷却, 3 滴 0. 加 1% 溴甲酚绿 (1.0g/l),用 4N 的盐酸滴定至黄色,在电热板上加热,煮沸 3 分钟, 取下,继续滴定至稳定的亮黄色为终点。记录消耗的毫升数。 T=2m/ (105.99*4V*1000)式中:T—盐酸的滴定系数; m—无水碳酸钠的质量,g; V —消耗盐酸的体积,mL; 105.99——无水碳酸钠的分子量,g/mol 。 工艺流程: / 返料皮带——废料 1.上料:产车上料——钢制料仓——振筛——皮带机——料仓计量器—— 往返皮带——料车——斜桥——炉顶 2.煅烧:预热——煅烧——冷却——出灰机 / 块状料仓——卸灰阀——成品 装车 3.成品: 出灰机——出灰皮带——转筛——面状料仓——卸灰阀——成品 装车——破碎机

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