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贵州快3石灰窑技术介绍

时间:2020-09-03 07:27

  石灰窑技术介绍_冶金/矿山/地质_工程科技_专业资料。石灰窑技术介绍 现代石灰窑与传统土烧窑相比具有环保、节能;机械化 、自动化程 度较高的优点,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,不但对环境能达到保护,而且它生产

  石灰窑技术介绍 现代石灰窑与传统土烧窑相比具有环保、节能;机械化 、自动化程 度较高的优点,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,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,对企业经济效益会有明显增加。 一、石灰窑种类 1、按燃料分:有混烧窑(即烧固体燃料,焦炭、焦粉、煤等)和气 烧窑(即 2、烧高炉煤气、焦炉煤气、电石尾气、发生炉煤气、天然气等) 。 3、按窑形分:有竖窑、回转窑、套筒窑、双膛窑、双梁窑等。 4、按操作压力分:有正压操作窑和负压操作窑。 二、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。 反应式 CaCO3=CaO+CO2-42.5Kcal 工艺过程: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℃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。 三、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。新技 术石灰窑的燃烧原则是:哪种燃料最经济,哪种燃料更有利于环保,哪些 燃料更能节约能源。 现在使用普遍的主要是焦炭和煤气,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。 烧石灰用燃料的多少,是和它炉型与燃料的热值有关的。煅烧石灰所 需的热量是由燃料的燃烧而得, 固体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。 四、基本结构和设备 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,使用 效果也是有差别的。 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。布料器包括旋转布料器、海螺形布料器、固定布 料等等。 气烧窑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。 五、贵州快3石灰石质量要求和数量消耗 1、含碳酸钙成分含量高,一般要求要在 97% 以上。 2、结构晶粒要小,一般粒度为 30mm— 60mm ,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,便于煅烧。 3、杂质少,特别是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。 4、煅烧时“生”“过”烧的高低对石灰石质量好坏也有一定区别 。 烧 1 吨石灰按理论计算需 1.78 吨石灰石。 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,不同的行业,不同的用途又有不同的标准。如电石行业特别强 调活性度即软烧灰,炼铁行业又强调的是强度,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%,活性度要 320ml 以上。 七、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 风不足燃料就不会充分燃料 ,供风过量过剩空气则变成烟气,大量热量流 失,从而造成燃料的增加和浪费。风量一般按公式计算,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为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。 八、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 、 AlO3 等,这些有害气体和粉尘对人体的 危害很大,而采用新技术的现代石灰窑除能耗低、产量高、质量好外,最 大的好处是便于除尘。因为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。 九、三种活性石灰窑及其性能比较 1 环形套筒竖窑 套筒窑由砌有耐火材料的窑壳和分成上下两段的内套筒组成,窑壳与内 套筒同心布置,矿石位于窑体和内套筒之间的环形空间内以利于气流穿透,故 名环形套筒竖窑。下内套筒位于竖窑的下部,结构为双层钢壳形成环隙,环隙 内通空气冷却,其内外侧砌耐火砖衬;上内套筒悬挂在窑顶部。上下内套筒各 有其不同的功能,上内筒主要是将高温废气抽出用于预热喷射空气;下内筒主 要是用于产生循环气流形成并流煅烧,同时起到保证气流均匀分布的作用。套 筒窑的结构特点是因设置了内套筒在一个窑身内形成了并流煅烧。 套筒窑设有两层燃烧室,燃烧室通过耐火材料砌筑的拱桥与内套筒相联。 套筒窑使用的燃料为流体燃料,如天然气、焦炉煤气、转炉煤气、高焦混合煤 气(发热值在 1600kcal/Nm3 以上)、电石炉气、轻油、重油、煤粉等,在上述燃 料不足的情况下,也可添加少量的小块焦炭。 套筒窑窑体从上到下分为:预热带、上部煅烧带(逆流)、中部煅烧带(逆 流)、下部煅烧带(并流)、冷却带,其核心为下部并流煅烧带,石灰最终在下部 煅烧带内烧成,保证了能够煅烧出优质活性石灰。 套筒窑窑内废气在预热矿石及喷射空气后自身温度下降到 180℃左右由 废气引风机抽出,经布袋除尘器净化后排空。整个窑体为负压操作,对窑体密 封要求不高,可以在线观察到窑内的煅烧过程、在线取样及维修设备,因此,在 所有竖窑中套筒窑作业率最高。 2 并流蓄热式双膛竖窑 双膛窑有两个窑身,两个窑身交替轮换煅烧和预热矿石,在两个窑身的煅 烧带底部之间有连接通道彼此连通,每隔 12min 换向一次以变换窑身的工作状 态。在操作时,两个窑身交替装入矿石,燃料分别由两个窑身的上部送入,通过 埋设在预热带底部的多支喷枪将燃料均匀地分布在整个窑的断面上,使燃料 得到均匀的燃烧。双膛窑使用的燃料也是流体燃料,如燃气、燃油、煤粉等均 可。 助燃空气用罗茨风机从竖窑的上部送入,助燃空气与燃料混合前在预热 带先被预热,然后煅烧火焰气流通过煅烧带与矿石并流(在所有竖窑中,双膛 窑的并流带最长),使矿石得到煅烧。煅烧后的废气通过连接两个窑身的通道 沿着另一窑体的预热带向窑顶排出。由于长行程的并流煅烧,石灰质量很好。 另外,由于两个窑身交替换向操作,废气直接预热矿石,热量得到了充分的利 用,在所有竖窑中单位热耗最低。 双膛窑为密封正压操作,工作压力在 40kPa 左右。整个窑的操作控制(如 换向、装料等)由 PLC 集中控制。 3 双梁窑 双梁窑的核心部分是采用两层烧咀梁,梁内有若干燃料管将燃料供给烧 咀,烧咀分布在梁的两侧,将燃料均匀地分布在窑的断面上(双梁窑断面一般 为方形或矩形),保证了在整个竖窑断面上均匀燃烧。烧咀梁采用导热油冷却, 导热油带出的热量用于预热燃烧一次空气,使窑的热耗有所降低。 双梁窑采用了双向压力系统,煅烧带以下为正压,煅烧带以上为负压。燃 烧所需的二次空气由鼓风机通过分布梁进入冷却带,使窑内煅烧带以下保持 正压;窑上部的废气通过废气引风机抽出,使窑内煅烧带以上保持负压。 双梁窑使用的燃料亦为流体燃料,如燃气、燃油、煤粉等。 4 三种活性石灰竖窑窑型综合比较 比较项目 套筒窑 部分逆流、 部分 煅烧原理 并流煅烧 ≥350ml,最高 ≥350ml,最高可达 石灰活性度 可达 400ml 400ml ≥300ml,最高约 350ml 全程并流煅烧 全程逆流煅烧 双膛窑 双梁窑 石灰中残余 CO2 ≤1.5%,最低可 ≤1.5%,最低可达 ~2% 含量 竖窑单位热耗 3762~3971 (kJ/kg 石灰) 竖窑单位电耗 22~25 (kW h/t 石灰) 竖窑年作业率 大、中修周期 原料粒径比 原料最小粒度 使用燃料种类 燃气加压要求 ~98% 5~10 年 1∶3 30mm 流体燃料 15kPa 负压,从-20 至 窑内工作压力 -350mmH2O 正压,~4000mmH2O 正压 91%~94% 4~8 年 1∶2 15mm 流体燃料 ~40kPa 煅烧带上部负压、下部 ~94% 5~8 年 1∶2 30mm 流体燃料 . 达≤1% ≤1% 3553~3762 3762~3971 22~28 23~25 因负压要求不 窑体密封要求 高 设备总重量 电力安装容量 保安电源 控制复杂程度 耐材复杂程度 故障率 较小 小 需要 简单 复杂 较低 简单,负压操 操作与维护难易 作,可在线维修 程度 与检测 投资需求量 较小 较高 较高 枪及清理通道 系统较复杂 复杂,需频繁换喷 一般,但烧咀梁导热油 较大 大 需要 复杂 较复杂 较高 中 中 需要 较复杂 简单 较高 因正压要求较高 密封要求一般 综合比较主要优 活性度高、 作业 活性度高、热耗低 耐材砖型及砌筑简单 点 率高、投资低 综合比较主要缺 耐材砌筑较复 设备较复杂、故障 煅烧原理较落后,活性 点 杂 率较高 度偏低

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