高硫碱比物料煅烧的几个问题

高硫碱比物料煅烧的几个问题

一、相关化学反应机理

1、硫在高温下燃烧生成二氧化硫S+O2=SO2生成温度400~430℃，600℃以上完成生成。

2、SO2+O2---(催化剂、加热)SO3（可逆反应）

3、CaO+SO2=CaSO3

4、2CaSO3+O2=2CaSO4

亚硫酸钙;calcium sulfite

性质：caso3·2h2o 白色结晶粉末。密度1.595。在100℃失去结晶水。在650℃分解。微溶于水。在在有空气存在和高温条件下，CaSO3易被氧化为硫酸钙CaSO4。在酸中分解，放出二氧化硫。

5、CaSO4 = CaO + SO2 + O2 -116860卡

但是分解过程须在1350～1400℃才能进行得完全。但如果有碳素（还原气氛）存在时，分解温度便大大降低：CaSO4 + 2C = CaS + CO2

CaS + 3CaSO4 = 4CaO + 4 SO2

2CaSO4 + C = 2CaO + 2 SO2 + CO2

烧成窑尾排放的SO2主要由煤粉在窑内燃烧产生，由于熟料生产过程中有吸硫作用，当窑内温度在800～1000℃时，燃料燃烧所产大部分SO2被物料中的氧化钙和碱性氧化物

吸收形成硫酸钙及亚硫酸钙等中间物质。当形成后,达到其分解温度后（1350~1400度）就会发生分解,然后再与氧化钙进行反应,又被分解,就这样循环富集,最后就形成结圈或结皮。也就是说在温度达到的条件下就要分解,这就是控制硫份的原因

二、硫碱比概念和经验公式

经验公式：S/R=S03/(0.85K20+1·29NazO)，取值多在0.5-1.0之间。其理论依据为:控制合适的"硫碱比"，使锻烧过程挥发在窑气中的硫、碱组份能尽量多的结合成低挥发性的硫酸盐。由于硫酸盐的沸点较高，二次挥发率低，随熟料排出窑外，从而避免在窑尾富集形成结皮。具有决定意义的不是原、燃材料中硫碱的比率，而是存在于气氛中硫碱的比率。对于烧煤，特别是烧高灰份煤的水泥窑，不但要考虑碱的挥发率，而且还耍看到挥发性碱在高温窑气中研发生的反应。

硫碱比的理论依据主要有两点:其一，锻烧过程挥发出来的硫和碱能够首先形成硫酸盐，在窑气中硫碱比合适时能绝大部分生成硫酸盐;其二，形成的硫酸盐在煅烧过程中二次挥发率很低，固定在熟料中排出窑外。

衍生的看法一、不论原、燃料中的"硫碱比"高低，结皮样中都含有大量S03(1)。国内外的研究结果，对结皮特征矿物

的认识比较一致，在特征矿物中硫占的比例远高于碱。硫的挥发率受窑内工况影响变化很大。现代研究证明，硫的挥发率除受温度影响外，对燃烧效率、环境气氛、氧气浓度等都很敏感。

衍生的看法二、不论原、燃料中的"硫碱比"高低.结皮特征矿物都含大量的硫酸盐。结皮的特征矿物为:硫钾钙石(2CaSO4·KzS04)、硅方解石(2已S·Ca-C03)、硫硅钙石(2QS，CaSO。)、无水硫铝酸钙(3CA，CaSO。)。同时指出，这些特征矿物在水泥窑系统内的特定条件下形成，在另一特定条件下消失，所以又被称作中间相或过渡相。

衍生的看法三、从国内现有资料分析，在窑系统内即使硫碱比较低，硫和碱也都有较大的循环量和二次挥发率

衍生的看法四、在挥发性组份中硫比碱对生产的危害大

衍生的看法五、为了减轻对生产的危害，应把精力放在改善工况环境，降低挥发率上。应把降低挥发率的努力放在改善工况环境上。(1)改善配料方案，改善生料的易烧性。(2)改善燃烧条件，提高燃烧效率。这里燃烧效率的含义不仅是降低烟气中的CO含量，更重要的是要有适当的燃烧速度。煤粉的燃烧从C+O2到生成CO2申间要经过一个繁杂的过程，生成各种中间产物。这些产物和构成的气氛，会影响挥发物的挥发速率，这个过程和区域过长，会增加循环量。

衍生的看法六、尽量降低挥发性组份含量

三、高硫碱比物料对煅烧的影响

四、工艺应对措施