1、石灰石在豎式石灰窯內的煅燒工藝 灰鈣粉吧張志強關鍵詞：石灰窯；氧化鈣；灰鈣粉；氫氧化鈣1 豎式石灰窯結構簡介豎式石灰窯內部分為3個區域，即預熱區、煅燒區、冷卻區預熱區在窯的上部，其作用是使由煅燒區升上來的廢氣與新投入的石灰石和炭材相遇，進行熱交換，對將進入煅燒區的石灰石和炭材進行預熱，因為石灰石的分解溫度為812，所以大家把預熱區與煅燒區的溫度分界點定為850。煅燒區是在窯的中部，是窯內進行化學反應的主要區域，也是全窯溫度集中的地方，中心溫度可達1200，邊緣區域的最低溫度為815，由冷卻區升上來的空氣在此處起助燃作用。煅燒區的溫度和位置，決定于物料下降速度、混合料的粒度、風量大小、風壓高低、

2、窯料配比等因素。煅燒區主要反應有：(a) 燃料燃燒C + O2 = CO2+33 777 KJ/kg炭C + O2 =CO+10216.5KJ/kg 炭(b) 石灰石CaCO3分解CaCO3 Ca0 + CO21788.9kJ/kg冷卻區是在窯下部，當煅燒好的生石灰下降到這個區域時，與鼓風機送入的冷空氣相遇產生熱交換，生石灰被冷空氣冷卻到1OO以下自窯下卸出。進人窯內的空氣則被生石灰預加熱后，上升到煅燒區，參加燃燒反應。2 影響石灰石煅燒的主要因素影響石灰石煅燒因素主要有煅燒溫度、石灰粒度、石灰石與燃料(焦炭)的混合均勻程度。21 溫度對石灰石煅燒的影響石灰石煅燒速度與溫度有極大關系。煅燒溫度

3、在900時，每小時只能煅燒0.33 cm；若在1000時，則每小時可燒透石灰0.66 cm，加快1倍；若在1 1O0，則每小時燒透1.4 cm，加快了3倍。通常實際生產中石灰窯的煅燒溫度應控制在1050左右，故要求窯內溫度穩定且均勻分布，要求三個區域的位置適宜，同一截面的溫度最好一致，這樣石灰石分解就得到保證。如果煅燒區下移，將使生成的石灰得不到充分冷卻，空氣得不到充分預熱，冷卻區縮短；如果煅燒區上移，石灰石預熱不好(預熱區縮短)，熱氣得不到冷卻， 窯氣帶出熱量增加。窯氣溫度高，損失熱量比石灰溫度高損失熱量高得多。例如同是150，石灰帶出熱量為70 890kJlO00kg，以同樣重量的石 1

4、/ 4 灰石產生窯氣帶出熱量為175 140kJlO00kg， 要保證窯內溫度穩定均勻正常生產，必須做到四個均勻：石灰石粒度、焦炭粒度均勻，混合料分布均勻，出灰速度均勻，送風量均勻。2.2 石灰石粒度對煅燒過程的影響石灰石的煅燒速度取決于石灰石的粒度，粒度越大，煅燒速度越慢。這是由于石灰的導熱系數小于石灰石的導熱系數。所以大塊石灰往往存在夾心，生燒石灰就是這個原因。為了使熱量盡快進入石塊中心，必須保證窯溫。對石灰石粒度應有一個適當的要求，否則其所需煅燒時間相差懸殊，150mm石灰石在1150時需煅燒4 h，如果窯溫降至950則需17h，煅燒速度低4倍左右。以4m石灰窯為例，當煅燒區熱電偶顯示溫

5、度為690750時(窯內實際溫度要高出顯示溫度200左右)，生產出窯的石灰生燒較多，約15%；如果人窯石灰石粒度超過200mm的較多，石灰生燒現象就更為嚴重。由于窯溫控制得較低，石灰石粒度卻偏大而導致生產的石灰生燒大約15%以上，顯然是由于煅燒速度不夠所致。提高控制溫度在800以上，嚴格控制石灰石粒度小于20O mm，石灰生燒量就會降低到允許范圍之內。2.3 布料均勻狀況對石灰石煅燒過程的影響在煅燒石灰石過程中，燃料應與石灰石塊混合均勻，均勻分布在窯內，才能正常煅燒。燃料的粒度過大，燃燒較慢，容易在石灰中殘存未燒盡的燃料，不但浪費燃料，還會出現生燒石灰、煅燒不充分現象；粒度偏小，燃燒較快，煅燒

6、區上移，也可能出現生燒石灰。如果石灰石粒度相差懸殊，則與燃料混合后，投入窯內形成物料分聚現象，靠窯壁的物料粒度大， 阻力小，易燃燒，火層易上移，形成煅燒區上移， 窯頂竄火。消除這種現象必須采取粒度合適的石灰石和燃料，例如4 m石灰窯粒度50 mm150 mm、焦炭20mm40mm較合理。布料器須保證運行可靠，布料均勻。我廠中4m石灰窯曾由于布料器故障，幾次造成布料不均導致石灰窯內煅燒溫度不均勻較典型的一次煅燒區三個熱電偶顯示溫度分別為802、333、723，形成偏窯現象，對石灰石煅燒分解極為不利，而導致生燒與結瘤現象較嚴重。之后為確保布料器的運行可靠，布料點控制方式由原設計的機械傳動與行程開關

7、控制形式改進為由石灰窯系統的可編控制器(PC)控制。 2 / 4 2.4 燃料特征對石灰石煅燒過程的影響固體燃料的石灰窯生產通常用焦炭與無煙煤作燃料，在生產中要求燃料的固定炭含量越高越好，炭分、揮發分越少越好。因為灰分高燃料發熱值降低，灰分含量高也相應降低石灰質量。揮發份的含量高，造成火焰長，煅燒區增長，因此要求燃料固定炭高。(a) 焦炭燃燒速度比無煙煤的燃燒速度快，在其它條件相同情況下，使用焦炭煅燒石灰石大層集中；相反無煙煤的燃燒速度慢、燃點低，易形成煅燒區拉長，造成窯氣溫度及出灰溫度偏高。(b) 由于無煙煤中揮發分太，使用無煙煤煅燒石灰石易造成兩頭高。揮發分在較低溫度即在預熱區就揮發出來，

8、造成窯氣溫度高。無煙煤燃燒速度慢，造成灰溫高，熱損失較太。實際生產中，使用無煙煤的配比要比使用焦炭的配比高 2%。在石灰石燃燒過程中，燃料的配比量是影響石灰石煅燒分解的關鍵。 配比低了溫度達不到要求，煅燒不充分，石灰帶生燒嚴重；反之，配比過大易造成結瘤。因此，燃燒配比要適宜，操作計量要準確。配比大小要根據石灰石粒度、燃料粒度含水量停窯時間、石灰質量和產量變化而及時合理地調整。2.5 通風機送風量對石灰石煅燒過程的影響在燃料配比合適的情況下，要控制合理的送風量，一般情況空氣量的控制用壓力表示，即送風壓力。風壓大與小分別影響石灰窯的煅燒和煅燒區上移、下移，同時影響煅燒過程產生窯氣的變化。窯氣主要成

9、分是：CO2、C0、02，分別應控制(CO2)=4042%， (CO)0.4、 (O2)1.0，這三個成分可看出石灰窯的煅燒情況：(a) 二氧化碳含量高40%42%，說明窯角石灰石煅燒良好，窯況正常。事實上對4m的石灰窯而言，當窯氣中CO2含量為31%33%時，煅燒的石灰石就難以充分分解，生產的石灰中生燒量一般可能在15%20%。(b) 一氧化碳低(0.4%)，說明燃料燃燒完全，反之說明燃燒不完全；另一方面說明窯內溫度高、配比高，或局部燃料集中，使生成的CO2還原成CO。CO高是窯內結瘤的一個象征。 3 / 4 (c) 一般要求空氣過量系數為1.05，如果O2濃度高，說明供風量大，有O2浪費，也造成熱量損失。對石灰窯而言，根據窯氣組成可科學合理地指導控制供風量，保證石灰石煅燒分解反應正常進行。(d) 供風壓力上不去是窯況異常的信號，要及時