冶金石灰窑燃烧控制系统简介

冶金石灰窑燃烧控制系统简介

摘要

钢铁工业是我国国民经济重要基础和支柱性产业，石灰是钢铁冶金的重要原料，它作为高炉炼铁和转炉炼钢的熔剂，具有缩短冶炼时间、提高生铁质量和钢水纯净度等优点，可广泛应用于湿法烟气脱硫、酸性工业废水处理等环境保护领域、以及轻质碳酸钙、环氧氯丙烷、氧化铝烧结矿制备等冶金、化工生产过程。随着钢铁工业的迅猛发展，对冶金石灰提出了越来越高的要求。因此，开展冶金石灰窑生产过程质量控制理论及技术的研究，实现整个工艺过程综合优化和安全稳定运行，对于进一步稳定石灰煅烧品质，降低生产能耗，减少环境污染、保证钢铁冶炼质量，提高经济效益都具有重要意义。

关键词：冶金石灰窑；活性石灰；流量监测；燃烧控制

The optimization technology of metallurgical lime kiln combustion control system

ABSTRACT

Steel industry is an important basis for China's national economy and pillar industry. Lime is an important raw material of steel metallurgy. As a blast furnace and converter steelmaking flux, it can reduce refining time and improve the quality of pig iron and steel purity, etc. And it can be widely used in the field of environmental protection such as wet flue gas desulphurization and acidic industrial wastewater treatment field of environmental protection. It is also used in the metallurgical and chemical production processes such as calcium carbonate, epichlorohydrin, and preparation of alumina sintering. With the rapid development of steel industry, we need increasing demands on metallurgical lime. Therefore, we need to carry out a research on the control theory and technology of metallurgical lime kiln production process quality. Then the whole process can be integrated optimized and be work securely and steadily. This is of great significance on further stabilizing the calcite lime quality, reduce energy consumption, reduce environmental pollution, ensure the quality of the steel smelting and improve the economic efficiency.

Keywords：metallurgy lime kiln；active lime；flow detection；combustion control

第一章引言

1.1课题背景

在湿法烟气脱硫、酸性工业废水处理等领域中经常要用到活性生石灰。另外，活性生石灰也广泛应用于轻质碳酸钙、电石、型煤粘合剂、环氧氯丙烷、烧结法氧化铝等钢铁冶金和化工生产过程中。在高炉炼铁和转炉炼钢生产过程中，作为溶剂和造渣材料的石灰主要用来去除冶炼中的有害元素，如硫、硅、磷等杂质，它具有有缩短冶炼时间、提高生铁质量和钢水纯净度、延长炉体寿命等优点。石灰质量的主要衡量指标是活性度，它与很多因素有关：其一是石灰窑窑型的选择。二十年来,我国冶金行业通过技术引进和自主开发建设投产了一批能够生产出活性石灰的石灰窑，利用这些石灰窑使得我国的优质活性石灰的产量能达到冶金石灰总产量的30%左右，即便这样还不能满足实际需要；其二是石灰窑生产过程的参数检测和燃烧控制。石灰窑窑型的选择可以说是生产高质量活性石灰的前提，而煅烧过程的参数检测和燃烧温度的有效控制则是生产高质量活性石灰的保证。目前，我国的钢铁工业正处于快速发展阶段，因此我国的炼钢生产对活性石灰的需求数量更大，对活性石灰的质量也提出了更高的要求。

活性石灰是一种在炼钢过程中熔解速度快、化学性能活泼、反应能力强、所含的氧化钙含量高、有害杂质少的优质石灰。它具有氧化钙结晶细小、气孔率高、比表面积大等物理特性。与普通石灰相比,活性石灰用于炼钢生产能够减少石灰消耗20%左右、缩短冶炼吹氧时间10%左右，提高废钢比2.5%左右、提高钢水收得率1%左右，同时活性石灰用于炼钢生产时还能够提高转炉的炉衬寿命[1][5-7]。目前，发达国家的炼钢生产已经全部采用活性石灰。我国为适应钢铁工业的发展，也提出了转炉炼钢使用活性石灰的基本技术政策，为实现规范化管理，先后颁布了ZBQ27001-85标准、YB/TO42-93标准[7]。此外，石灰煅烧过程中的供热能源通常采用冶金工业生产过程中所回收的高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气。要充分利用好这些二次回收能源，减少热能消耗，提高燃烧效率，并生产出高质量的石灰，供热煤气的流量监测与调节以及石灰窑燃烧过程的控制是其生产过程中的关键问题。

1.2冶金石灰窑生产技术发展现状

石灰窑生产技术历史悠久、发展迅速，就水平而言，德国、意大利和日本最高，其次是法国、俄罗斯等欧美国家。我国虽有几千多年生产和使用石灰的历史，但现代石灰窑生产技术应用起步较晚，随着钢铁和化工工业的发展，解放前后建成一批以焦碳和煤为燃料的竖窑。自80年代初国内开始从国外引进许多先进的