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1、SHANGHAI BAOYE GROUP CORP .,LTD (LIME PROJECT DEPARTMENT )天津天钢联合钢铁有限公司600TPD环形套筒窑操作培训手册（内部资料）上海宝冶集团有限公司石灰工程事业部电话: +86 021 56644598传真: +86 021 56643414地址：上海市宝山区四元路168号版本：2010年9月（第一版）目 录1 前言12 套筒窑的特点及与其他窑型的区别22.1 环形套筒窑结构的先进性主要表现在22.2 环形套筒窑的工艺特点42.2.1 其中采用气体燃料的优点在于：42.2.2 环形套筒窑存在的不足之处：42.3 环形套筒窑与其他窑型的区
2、别43 环形套筒石灰窑的工艺操作过程及其各系统主要设备参数73.1 工艺简述73.2 环形套筒窑的工艺设备参数及操作说明93.2.1 环形套筒窑的系统划分94、开窑及停窑的操作504.1操作模式504.2开窑启动顺序504.3 停窑控制顺序504.4警报情况下停窑顺序514.4.1引起燃气系统故障的报警如下:514.4.2停止进入窑内的燃气顺序如下：525、石灰窑参数设定说明：535.1石灰窑控制参数535.2参数设置55 600TPD环形套筒石灰窑培训手册1 前言环形套筒石灰窑是德国人卡尔贝肯巴赫在上世纪60年代研究成功的。至今在世界上已建有300多座贝肯巴赫窑。我国最早引进此套筒窑技术是在
3、八十年代河北张家口下花园电石化工企业，在九十年代由冶金企业引入，随后是首钢、马钢、济钢等，目前我国钢铁企业约有20多座。我国在20世纪90年代初期,以高炉煤气为燃料烧制冶金石灰的企业仅有少数几家,随着钢铁工业的高速发展,对活性石,促进了冶金石灰行业的技术极大的进步.环形套筒石灰竖窑，与瑞士麦尔兹双膛竖窑同属世界上先进的窑型。它生产的活性石灰具有气孔率高(50%)、表面积大(1.5一2m2/kg)、活性高(活性度大于360 ml)、硫含量低等特点。另外，它以转炉煤气为燃料，使得钢铁厂的二次能量充分得到利用。同时，生产中产出的污染物与使用固体燃料相比大为减少，带来了不可忽视的环境效益和社会效益。窑
4、体为负压操作，检查、维修、维护便利，环保和劳动条件好，作业率高，适用燃料范围宽，窑体设备简单，相对双膛竖窑投资低，能耗低，目前，被世界各国广泛采用。随着燃料价格上涨，以焦炭和煤为燃料的石灰竖窑的生存发展受到极大威胁。以高炉煤气等煤气为燃料的环形套筒窑成功的工业应用打破了依靠固体燃料生产的格局，既环保又节能随着钢铁行业发展，由于上述优点，这种窑必将被越来越多的企业所青睐。2 套筒窑的特点及与其他窑型的区别2.1 环形套筒窑结构的先进性主要表现在（1）通过窑内七次石料的自动分布，使石料在窑内分布得更均匀，保证煅烧过程中热量始终均匀分布在石料上。从结构上看，环形套筒窑本体由窑外壳和内套筒组成，从上至
5、下大致可分为四个区域：石灰石预热带，上下燃烧室之间逆流煅烧带，下燃烧室下部并流煅烧带，石料与气流就在内外壳体之间环形区流动。在石料流动方向上，窑顶的横梁，上拱桥，下拱桥和出料门四部分结构，上下两两之间呈60度交错分布，实现了物流在向下流动过程中的自动再次分布，保证了不同粒度的物料在窑体内得到均匀受热煅烧，煅烧出来的石灰质量稳定。（2）在煅烧带形成并流煅烧过程，保证石灰石的充分燃烧，生产出高活性石灰产品。环形套筒窑利用从喷射管内喷出的高速流动热空气，在下燃烧室处产生低压区，使从下烧嘴进入的燃料和助燃空气与窑内的物料在下燃烧室下部同向流动并与之反应，形成并流煅烧带。在并流煅烧区域内，石灰石原料充分
6、与高温气体接触，反应生成石灰产品，故生产出来的石灰活性度较高。（3）环形套筒窑在工艺方面的先进性表现在：在窑内形成循环气体，并通过控制循环气体的温度，使煅烧过程得到控制并充分利用了热量。环形套筒窑内的循环气体是指从下烧嘴进入的燃料和助燃空气，在下燃烧室下部的并流燃烧带与石灰石原料充分反应后，与从窑底冷却带进入的冷却空气一起进入到环形套筒下内套筒上段内，后经过上拱桥内的循环气体通道管流入喷射器，与喷射管内的热空气混合后一起再次喷射进入下燃烧室的这一部分气体。循环气体的产生，在窑内形成了并流煅烧带，使环形套筒窑能煅烧生产出高活性度的石灰。同时循环气体也使窑内的热量得到了充分利用，降低了石灰产品的热
7、耗。再次，通过控制循环气体在窑内的流量和气体温度，实现了对环形套筒窑煅烧过程的控制，生产出来的石灰质量得到很好的控制，产品的生烧和过烧现象减少。同时，环形套筒窑处于负压操作下的生产过程，很好的减少了因石灰窑工作给周边环境带来的污染，改善了操作人员的工作环境，也方便了工作人员，对整座窑系统的设备工状况的掌握，设备的检查，维护，维修工作也便利，操作人员能及时发现对石灰窑正常生产潜在的故障，保证了生产的石灰产品的质量。30%70%100%67%33%2.2 环形套筒窑的工艺特点2.2.1 其中采用气体燃料的优点在于：（1）环形石灰窑节约能源，可以利用高炉剩余煤气和焦炉剩余煤气等二次能源。 （2）有利
8、环境保护，另外气体燃料的清洁使得烧制的石灰S、P等有害元素含量低,石灰中的瘤块减少。（3）炉内温度均匀，煅烧石灰质量好。气体燃料可在石灰石的所有空隙中燃烧，无死角，石灰活性好。（4）由于气体燃料能够与空气均匀混合,燃烧所需的空气过剩系数小,因此可以达到较高的燃烧强度和完全燃烧强度。（5）好检测，好操作。环形窑的温度和煤气、空气流量、压力均可由仪表检测。2.2.2 环形套筒窑存在的不足之处：（1）炉顶废气温度偏高，易损坏炉顶设施。（2）炉内气体流量和压力大，对物料透气性有一定要求，环形套筒气烧窑与焦炭窑相比气流量大，透气性对炉况的影响更大。2.3 环形套筒窑与其他窑型的区别机秘第7页9/28/2
9、010日产600吨回转窑双梁窑麦尔兹窑套筒窑备注煅烧原理翻转煅烧全程逆流煅烧逆流预热、并流煅烧逆流预热、逆流与并流煅烧相结合指气流方向与物流方向相同（并流）或相反（逆流）。石灰活性度350ml330360ml330360ml360410ml采用4N-HCl 5min滴定方法检测，为实际生产数值。生过烧率8%10%10%5%三电控制水平一般一般一般较高热值等参与控制占地面积大一般大小原料粒径比1：21：21：21：3小：大原料最小粒度15mm40mm15mm30mm燃料种类燃气、煤粉燃气、燃油、煤粉燃气、燃油、煤粉燃气、燃油窑内工作压力正压煅烧带以上负压，煅烧带以下正压正压负压负压环保极好，操作
10、工作环境好烧嘴工作压力-40 KPa40 KPa16 KPa窑体密封要求一般需要密封因正压要求较高因负压要求不高设备总重量大较小较大较大主要为窑体钢结构量耐材复杂程度简单简单较复杂复杂指砖型及砌筑单位热耗1100140011001400900950900950kcal/Kg石灰单位电耗4550455045503240KWh/t石灰年作业率85%85%90%96窑本体作业率故障率高一般高较低指窑本体设备故障大修周期3年3年3年5-10年投资比例6000万5200万/四座150吨6000万5500万以日产量600吨/天操作与维护正压操作，需停窑检修。一般，燃烧梁和吸气梁及油冷却系统故障率较高，更换
11、较繁琐。油冷却系统不能停车，须配置应急电源系统。需定期检查及换烧嘴、清理通道。负压操作，可在线维护与检修。优、缺点综合比较结论活性度较高、耐材砌筑较简单活性度较高、耐材使用量小，无异形耐材；系统相对简单，初期投资成本较低活性度较高热耗低活性度最高、生烧率和粉末率最低、热耗最低可达900kcal/kg、电耗最低可达22kwh/t、作业率高。火焰与料不直接接触，属热气流焙烧，对热值的波动适应强;低劳动强度、低劳动定员。综合比较套筒竖窑为节能环保型最优设备热耗高、电耗高热耗高；火焰与料直接接触，燃料热值波动会提高生过烧率。自动化程度一般，对操作人员的经验依赖性大。后期运行维护成本较高。设备复杂耐材砌
12、筑较复杂、内筒冷却风机不能停车，需配置应急电源。3 环形套筒石灰窑的工艺操作过程及其各系统主要设备参数3.1 工艺简述工艺简述请结合以下附件图纸分析：附件一：600TPD环形套筒窑的P&ID图纸；附件五：600TPD现场平面布置图。l 石灰窑负压操作，石灰石由料车或皮带通过双层阀组系统（翻板阀EV721,料钟EV722）过渡自动上料，防止空气吸入窑内。石灰石经过窑顶的给料斗进入环形套筒内。l 环形套筒是由窑壳的耐火材料内衬与窑外壳同心布置的上内套筒和下内套筒形成的。l 石灰石穿过预热带进入煅烧带。煅烧带布置上、下两层烧嘴，每层有7个筒形燃烧室。每层的每个燃烧室都固定在环形套筒内，等分布置。上、
13、下两层烧嘴将煅烧带分割成逆流运行的上部煅烧带和并流运行的下部煅烧带。l 并流带下面是冷却带，生石灰的热量转移到逆流而上的冷却空气。成品灰冷却空气被废气风机抽吸。成品灰在冷却带底部被7个液压推杆装置出料，经由出料台进入石灰窑成品灰料斗。料斗在窑筒下面。一个振动溜槽定时将成品灰料仓清空。l 上层和下层燃烧室以及内筒并流带和冷却带交接部位的循环气体入口，是相互错位布置的，保证了燃烧气体均匀地分布到整个环形套筒横截面。l 每个燃烧室上方，有一个拱桥，由耐火材料砌筑而成，连接窑外壳和下内筒。l 热燃烧气体从燃烧室出来，通过拱桥底下形成的相当于一个自然静止角的空间，穿透石灰石料层，均匀地分布到套筒截面各个
14、角落的石灰石料层中。l 用于预热驱动空气的一定量的废气，经由悬挂的上内筒抽到热交换器。下内筒带有用于输导热回流气的入口和管道。l 上、下内筒为双壁夹层钢结构，衬有耐火砖，由空气冷却。被预热的空气从下内筒出来后，穿过嵌在上部拱桥的冷却管，汇集到两根环形管道中，然后作为二次燃烧空气进入烧嘴中。l 少量的过剩内筒冷却空气（根据燃气种类和石灰产量而定）经由环形管道排空。上内套筒的冷却空气也排空。l 并流气体和被预热的成品灰冷却空气被喷射器抽吸，通过循环气体进口进入下内筒，然后通过安装在上拱桥里的陶瓷质循环气体管道（21）导出下内筒，由喷射器驱动空气分别打入下部燃烧室。l 罗茨风机将中压环境空气（驱动空气）打入热交换器中。驱动空气在热交换器中被废气预热。预热后的驱动空气进入环形管道，由环形管道分配到喷射器中。l 在下燃烧室内，由于燃烧空气绰绰有余，燃料在进入套筒内被煅烧的石料层前，就已充分燃烧。l 从下燃烧室出来的热燃烧气体分为两路：一路被喷射器驱使向下，穿过并流带；另一路被废气风机抽吸向上，穿过介于上、下层烧嘴之间的中部煅烧带。l 被喷射器驱使向下进入并流带的热燃烧气体所含热量，逐渐被炉料的脱碳反应所消耗，因而温度逐渐降低。在并流带底部，热燃烧气体与冷却过成品灰的空气一起，被喷射器抽进
