麦尔兹石灰窑工艺技术及应用实践

麦尔兹石灰窑工艺技术及应用实践

发表时间：2017-07-13T16:51:17.943Z 来源：《基层建设》2017年第7期作者：任明园1 王悦2

[导读] 摘要：麦尔兹石灰窑的技术特点、窑体结构、窑体主要设备以及应用实践。

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摘要：麦尔兹石灰窑的技术特点、窑体结构、窑体主要设备以及应用实践。

麦尔兹双膛窑是先进的石灰煅烧设备，它有两个竖直的窑膛，在窑体中下部有两个连接通道将两窑膛连通。双膛窑煅烧工艺有两大特点：并流和蓄热。所谓并流就是在石灰石煅烧时，燃烧产物和石灰石一起向下流动，这样利于煅烧出高质量的活性石灰。所谓蓄热就是在窑膛A煅烧时，煅烧的产物——高温烟气通过窑膛中下部的两连接通道进入窑膛B。进入窑膛B后，高温烟气向上流动，将预热带的石灰石预热到较高温度，这一过程相当于把烟气的热量在窑膛B的预热带储蓄起来。经过窑膛B的烟气下降到一个很低的温度后排出窑膛。这种工作原理充分地利用了烟气余热，保证了该种窑具有很高的热效率。

1.麦尔兹石灰窑工艺技术

1.1麦尔兹石灰窑主要技术特点

(1）麦尔兹并流蓄热式双膛石灰窑有两个窑膛，两个窑膛交替轮流煅烧和预热矿石，在两个窑膛的煅烧带底部之间设有连接通道彼此连通，约每隔15分钟换向一次以变换窑膛的工作状态。助燃空气用罗茨风机从竖窑的上部送入，助燃空气在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，使矿石得到煅烧，由于最高温的火焰接触石灰石，使热交换率很高，相对较低的热气体接触快烧好的物料，避免了过烧和欠烧，煅烧的石灰质量好，活性度高，残余CO2含量一般不超过2%，硫含量较低。

(2）余热利用率高：煅烧后的高温废气通过连接两个窑膛的通道沿着另一个窑膛的预热带向窑顶排出，经过较长时间的热交换后将热量传给石灰石，使石灰石温度升高，废气温度降低，有效地利用了烟气余热，从而达到了节能的目的。

(3) 环保效果好，双膛竖窑排出的废气温度和粉尘含量较低，废气温度正常情况下为130～200℃，易于采取废气净化处理措施，有利于减轻环境污染。

(4) 质检方便：窑下设有质量检查门，通过检查各部位的产品质量可以调节相应喷枪的燃料供给量来最终保证质量。

(5) 设备可靠：竖窑上的大部分设备都采用液压操作，运行稳定可靠。这些设备有：窑膛关闭闸板、加料料斗闸板、出料装置、出料料斗密封闸板及石灰石料位指示器等。

(6) 窑体隔热性能好：表面温度低，即保护了环境又节省了能源。

(7) 自动化程度高，人工成本低：该窑采用PLC控制和LED显示，按生产工艺流程进行集中监视和自动控制，对生产过程中所用的操作参数进行记录，并可随时打印。可实现智能化操作，当窑产量改变时，仅需修正几个参数即可。

1.2窑体结构

窑壳设计考虑煅烧过程窑温上升砌筑材料膨胀、石料分解生成的气体向外膨胀时，窑体不会胀裂和开焊。

窑衬的作用是形成窑型，维持窑温，保护窑壳等装备不受高温作用，砌筑窑衬的耐火材料应具有耐高温、高强度及防化学侵蚀，抵抗上升气流冲刷的能力，并且有隔热作用。

窑体内部的砌筑是根据每个工作带的不同特点和工作温度分别砌筑不同材质的耐火材料。镁质耐火材料耐火材料在麦尔兹窑内主要用于窑内工作环境比较恶劣的煅烧带部位，镁质耐火材料的好坏直接影响麦尔兹窑的使用寿命。窑体各部位正常使用寿命在5年以上。窑内衬里层为工作层，材质为重质耐火砖；外层为隔热保温层，主要用轻质保温材料。

1.3窑体主要设备

1.3.1 装料设备

石灰窑的装料方式为：定期、交替往两个窑膛内装入原料。因此，双膛窑在窑顶安装一组装料设备，包括1个受料斗，1个窑顶可逆皮带，2个旋转料斗，2个窑膛关闭闸板。

首先打开窑膛关闭闸板，然后落下旋转料斗，其次打开料钟，石料进入窑膛。关闭过程相反。如上的设备动作都是通过PLC进行控制。

装料设备的驱动全部是液压驱动形式。

1.3.2 卸料设备

石灰窑底部安装液压驱动的往复式拖板出料机，往复式拖板出料机能保证整个石灰料面的均匀下降，也可根据需要平稳调整出灰量。出料机下部设2个石灰过渡料仓，通过石灰卸料阀卸至过渡料仓。过渡料仓下设振动给料机，将石灰卸至窑下皮带机。

1.3.3 喷枪

石灰窑的燃料供入系统是通过在窑壁上悬挂喷枪来实现的。喷枪在窑壁钢板上均匀悬挂，也就实现了喷枪的出口在整个石灰窑横截面上的均匀分布。这也是优质产品质量的有效保证措施。

由于喷枪通过特制喷枪架固定，喷枪架与窑体钢结构焊接，同时也起到保护喷枪的作用。下部埋在石料中，一直埋深至预热带底部。实际上，煤气在流过喷枪时，对喷枪是具有冷却作用的。当窑膛处于蓄热状态时，该窑膛内的喷枪通入冷却空气进行冷却、保护。

1.3.4 空气炮

空气炮，又名空气助流器、破拱器、清堵器，是以突然喷出的压缩气体的强烈气流直接冲入贮存散体物料的闭塞故障区，这种突然释放的膨胀冲击波，克服物料静摩擦，使容器内的物料又一次恢复流动。

在窑体连接通道处设置4台空气炮，空气炮的主要作用是对通道的积灰进行吹扫，保证窑体内气流在通道处的畅通。

2.麦尔兹石灰窑的应用实践

2.1要深入研究和了解窑相关工艺要求及技术参数

要了解和掌握麦尔兹石灰窑的工艺技术的调节控制过程，分析每一个参数在系统中要实现的功能，然后结合实际情况，合理设置工艺参数。麦尔兹石灰窑最重要的控制参数为压力和温度，调控优化的根本途径是稳定控制通道温度，以较合适的窑压实现最大化产量。窑压

是指窑通道压力，是窑炉控制的一个重要参数，窑压高低直接决定窑炉产量，窑压太高，对耐材及设备都有不良影响，一般窑压控制在25Kpa以下窑压高控制措施：改善原料料度增加窑的透气性、降低产量。

麦尔兹石灰窑各项工艺参数的异常都会影响炉窑的运行，要实时关注工艺细节，因此要根据具实际情况及时合理修正各项参数。

2.2判断和解决通道积灰问题

麦尔兹石灰窑工艺优势是连接通道,有连接通道才能完成并流、蓄热，实现燃烧时热量的均匀分布。针对麦尔兹石灰窑普遍存在的通道积灰问题，根据对窑膛气流走向的详细分析，应该采取以下措施：（1）为保证活性石灰的煅烧质量均匀，保证石灰石粒度均匀（供应粒度40～80mm）。由于矿山开采过程受多种因素影响，同时在运输过程中多次倒运，也会增加粉料量，会有部分小于30mm碎料和杂质。有条件的企业入窑前应配备原料先经过筛分、水洗处理。

（2）根据实际现场情况合理设置并及时调整工艺参数，确保窑压稳定在一定范围内，空气炮运行正常，通道管理制度化。

2.3定期检查喷枪的气密性

麦尔兹石灰窑的喷枪工艺对于其质量性能的影响也是十分严重，应该及时检查喷枪的气密性，检查喷枪是否发生泄漏以及质量是否完好。除此之外拨火孔工艺也会对石灰窑的运行产生影响，要随时进行拨火孔的清理工作，确保拨火孔满足石灰窑的工艺参数的要求。

参考文献

[1]李文革.关于麦尔兹石灰窑的最优化工艺探究.石子河科技.212-32

[2]何志雄，王志群，麦尔兹石灰窑工艺技术操作的几点经验2006.11-91