解密新型混烧石灰竖窑高生产率和高效节能的有效措施

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解密新型混烧石灰竖窑高生产率和高效节能的有效措施

?????????????????????????????????????????????????????推荐：北方炉窑协会

??混烧石灰竖窑高效利用系数（高生产率）和高效节能效果除了与原燃料及燃料的物理和化学性能有关外，还有工艺装备的设计选型是否匹配也很关键，而且更重要的是还与石灰的煅烧工艺与调控方法密切相关，北方炉窑协会根据跟踪调查的国内多家先进窑型，从提高生产率和节能的角度多方位进行了总结，本文重点解密了目前国内最先进的混烧石灰窑窑型从工艺选型到装备选型及生产操控等方面的关键技术和方法供大家交流学习。

??在1（1磨52%以上，石灰竖炉选用40-80mm 粒度的石灰石，气烧竖窑选用30-60mm 的石灰石，回转窑选用10-30mm 粒度的石灰石效果最为理想，原则上大于150mm 的石料不利于节能石灰竖窑的生产。为了降低竖窑在生产石灰中石料的成本，提高石料的利用率，目前唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司设计采用的“多窑分料入窑，单窑分级入料”的供配料方式，即有效解决了石料粒径煅烧时的选料原则，也有效的解决了石料利用率低的问题。所以要想生产出优质产品必须以合格的原、燃料（成分和粒度）作基础。没有合格且稳定的原、燃料，就无法生产出合格的产品。

?原料的清洗筛分：石灰石矿源本身成分就杂，泥土杂质多，所以原料的清洗与筛分工作也很重要，石灰石本身所含有害物SiO2、AI2O3、Fe2O3、Na2O 、K2O 、S 、P 等，在开采过程中常带有泥土等杂质，尤其在雨季更为突出，这些杂质进入窑内后从900°时开始与烧成的石灰CaO 发生反应，促进CaO 颗粒间的融合，其结果导致颗粒间收缩，晶粒粗大化，反应生成物阻塞了生石灰表面的

细孔，使石灰反应能力下降。同时由于渣化作用堵塞了释放脱除CO2通道的细孔而生成夹心石灰，随着煅烧温度的增加逐渐形成熔融状态，使石灰互相粘接，最终结瘤成块，窑内结瘤严重时可以造成煅烧紊乱，严重影响着成品石灰的质量，直接导致企业效益下降。解决的方法一般采取石灰石入窑前进行水洗、多道筛分或水洗加筛分组合等，经过上述清洗筛分程序后石料在煅烧过程中很少有结瘤现象。所以“精料入窑”方针是煅烧优质石灰的首要选用原则。

??（2）、燃料的选料原则：混烧石灰窑生产中燃料的粒度要求范围要与石灰石的粒度相匹配，一般是石料直径的二分之一左右为好，如果燃料颗粒过大时在燃烧带燃烧不尽就继续在冷却带燃烧，这就是造成冷却带下移、出灰下红火的主要原因。如果燃料粒度较小或粉煤太多就会造成窑内透气性差、通风不良、鼓风压力增高，部分面状燃料被气流吹跑不能参加燃烧，即污染了环境也增加了用量，无形中增加了燃料成本，部分小颗粒状燃料在被气流吹动上升的过程之中在预热热带开始燃烧，这是造成顶温高、热损大、石灰生烧增加的主要原因，所以燃料的粒度根据情况尽量控制好，

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流量大小具有调节手段，整个称量、混匀过程都由可编程控制器（PLC）自动控制，且现场有监视装置进行监视，控制系统采用全自动和半自动冗余方式控制，可与计算机相连进行动态画面显示、报警、打印等功能。混配好的物料经料车进入窑顶收料斗料仓再次混合，窑顶收料斗料仓下部安装振动给料机进行二次匀料给料，给料机布下的物料经旋转布料器的仓壁及喉管效应再次进行匀料布料，到达炉内的物料经旋转布料器专用撒料器的环形布料后形成了均匀的物料混合。

（3）、窑内布料设备的选择：

??混烧石灰窑窑内布料的技术有了很大提高，一般有固定式的布料装置及旋转式的布料器，布料器的应用有效缓解了物料在窑内的分布均匀及平整程度的控制，但是，目前应用比较多的布料器还停留在老式的塔形固定布料器、钟式固定布料器和第一代冲击式旋转布料器，固定式布料器很难达到理想布料结构，而且不能控制因偏烧、偏料引起的料面倾斜、局部过烧、局部偏烧等现象，其布料

及节能效果较差，该类设备基本已经淘汰。第一代冲击式旋转布料器因下部在窑内的布料装置采用简单的斜型料管结构，布料采用冲击原理进行点式布料而且下料布料速度太快（每批料从布料器下降到窑内仅1-5秒钟），物料在窑内还达不到“布料”的效果，只是把每批料在窑内不规则的分成了几“堆”，往往容易造成给料不均匀、混料效果差，容易造成物料偏析现象。目前采用唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司等单位设计制造的第三代旋转布料器可以有效解决因偏烧、偏料引起的料面倾斜、局部过烧、局部偏烧等现象，该设备窑内布料装置设计有机械手装置，布料装置的α及β角度可以根据物料布料的半径需求进行调节和应用，具有布料料面薄、布料均匀，可任意定点及连续布料，该装置2010年度被“北方炉窑协会”评为“科技创新贡献奖”特等奖。

（4）、布风装置及出灰结构的新技术应用：

???石灰的煅烧是一种激烈的氧化反应，是燃料中的可燃成分与空气的氧气进行氧化反应，合理供风、加大供氧是节能石灰窑重要措施，节能窑所以节能供风供氧非常重要，而且有利于提高石灰活性度，

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3、石灰煅烧工艺改进与新技术应用

（1）、快烧快冷煅烧工艺的应用

?传统石灰生产工艺采用“八进八出”进出料制度和废气直排式“正压”控制，窑内物料循环慢，窑内透气性差，造成窑内通风阻力大，石灰石分解压力大，煅烧速度慢。经过试验探索，唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司研究应用了浅进浅出、快烧快冷石灰煅烧工艺，进出料制度采用周期性上料，不停风连续作业，每0.5h出灰一次或采用连续上料连续出灰方式；采用调控式“微负压”控制，煅烧区温度控制在1000～1100℃。

（2）、三动一静煅烧工艺的应用

唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司在快烧快冷煅烧工艺的基础上近年创新研究成功了“三动一静“煅烧新工艺，使生产率及石灰活性度得到有效提高，也使生过烧率下降到了理想的指标，同时也是降低燃料消耗的有效手段，该技术的创新原理就是在快速上料、快速燃烧、快速冷却、快速排料的基础上应用了“静烧”原理使燃料与石料有一定的充分煅烧时间，有效解决了原料与燃料在“动烧”过程中因煅烧时间的不足及煅烧环境的改变而造成的生烧现象和燃料燃烧不充分等问题，该公司近年所设计建造的石灰窑已经全部应用了该项技术并取得了很好的指标，该技术2010年度被“北方炉窑协会”评为“新工艺新装备创新奖”个人奖一等奖。

（3）、解决竖窑偏烧及粘窑的有效措施—“三段温控定位操作法”调控技术的的应用

??偏烧是竖窑石灰生产中易发生、难处理的工艺事故，也是制约生产率提高的主要难题，同时也是能耗过高的主要原因之一，石灰窑正常生产条件下，三带位置长期稳定在某一位置，这对稳定炉况、提高质量起到较好的作用。发生偏烧时，一是窑内预热带和冷却带两头温度高，煅烧带上移或下降，

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(6)、“高活性石灰添加剂”的应用：

??传统的石灰竖窑活性度一般在250-280mI，节能型现代石灰竖窑石灰活性度可以达到280-300mI，部分窑型可以达到310mI，唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司根据多年的研究与实践研制开发了“高活性石灰添加剂”，该添加剂可以把石灰活性度提高30mI左右或以上，目前使用该添加剂的竖窑所生产的石灰活性度可以达到330mI及以上，使用添加剂石灰生产成本每吨石灰仅增加1.0-2.5元，而且通过添加活性剂可以起到窑温搅拌均衡作用，可以减少生过烧率，还可以起到汽溶和加热介质的作用，可以快速粉化脱落窑壁结瘤。

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