石灰窑基础知识

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1、石灰窑基础知识用来煅烧石灰石,生成生石灰(俗称白灰)的窑。它的工艺过程为, 石灰石和燃料装入石灰窑 (若气体燃料经管道和燃烧 器送 入)预热后到 850 度开始分解,到 1200 度完成煅烧,再经冷却后, 卸出窑外。 即完成生石灰产品的生产。不同的窑形有不同的预热、煅烧、冷 却和卸灰方式。 但有几点工艺原则是相同的即:原料质量高,石灰质量好; 燃料热值高,数量消 耗少;石灰石粒度和煅烧时间成正比; 生石灰活性度和 煅烧时间, 煅烧温度成反 比。石灰窑主要由窑体、上料装置、布料装置、燃烧装置、卸灰装置、电器、 仪 表控制装置、除尘装置等组成。不同形式的石灰窑, 它的结构形式和煅烧 形式有 所区别

2、,工艺流程基本相同, 但设备价值有很大区别。 当然使用效 果肯定也是有 差别的。石灰窑产品主要用于冶金冶炼使用及工程建设用。石灰生产工艺知识 冶金石灰及生产工艺 石灰是炼钢过程中必要的辅料,它的质量将直接影响所炼钢材的多少和好 坏,所以在冶金企业中, 石灰的质量是非常重要的。 我国是生产和利用石灰 最早 的国家,秦长城和许多考古发现已证实了这个不争的事实。 我国虽然是 能源大国, 但由于工艺落后, 尤其是旧窑型和土烧石灰窑污染大、 质量 差、能耗高、产量低, 达不到炼钢对白灰的质量要求, 与世界上机械化全自 动化煅烧相比, 差距相当大, 目前我国白灰窑 70%是无任何环保措施的土 窑,受地方保

3、护得以生存,但各地区 严重的各类工业污染问题已引起国家的 高度重视, 因此淘汰土烧白灰窑, 建造我 们自己的具有节能、 环保、高效 的现代化白灰窑既是国家环保的要求也是目前我 国现在数十万家石灰生产企 业势在必行的举措。 下面对石灰原料、 煅烧燃料、 煅 烧设备及工艺简单分 析。一、原料石灰石石灰石( limestone )是沉积源形成的一种岩石,属碱性岩石,主要成 分是 碳酸钙、 钙镁碳酸盐或者碳酸钙和碳酸镁的混合物。 根据不同的密度 范围, 成型 的石灰石分为三个子类:低密度石灰石密度范围1,7602,160 千克/ 立方米。中密度石灰石密度范围2,1602,560 千克/ 立方米。高密度

4、石灰石 密度大于2,560 千克/ 立方米。石灰石具有良好的加工性、磨光性和很好的胶结性能,不溶于水,易溶于饱和硫酸,能和强酸发生反应并形成相应的钙盐,同时放出C02。石灰 石在大气压 力下达到900C以上就会发生如下反应:CaCO 900C=CaO+CO321、石灰石的杂质因为石灰石(C aCO3)是天然矿物,所以它含有一些不利于煅烧的杂质杂质主要是SiO2Al 2O3 Fe2O3 K2O P S等,它们主要来源于三个方面:、原料石灰石所含有害物:SiO、AlO、FeO、NaO、KO、P、S等。(2)、石灰2 2 3 2 3 2 2石以泥土、砂粒形态粘附的的有害物:SiO、AlO、FeO、N

5、aO、KO 、P、2 2 3 2 3 2 2s等。、燃料所含有害物:SiO、AlO、22 3Fe O、NaO、KO、P、S 等。这些2322杂质的多少直接影响煅烧石灰的产量和质量,所以选择优质的石灰石是比较关键的。2、石灰石的粒度在石灰石煅烧过程中,原料石灰石粒度的影响是非常大的,由于CO2 的分2 离是石灰石表面向内部慢慢进行的,所以大粒径石灰石比小粒径的煅烧要困 难, 需用的时间也长。通过科学试验分析,在一定温度下煅烧时间与石灰 石厚度的平方成正比,80mm石块与40mm的石块相比,前者需要4倍于后 者的煅烧时间。实践证明竖炉选用40-80mm粒度的石灰石,回转窑选用10- 30mm粒度的

6、石灰石效果最为理想。3、石灰石的选择石灰石含钙高的密度大,不好烧, 但煅烧后的石灰灰质好,反之含钙 低的 石灰石密度小,好烧,但煅烧后的灰质差。石灰石含钙量及其他物质 含量利用化学分析测试、磨损实验及煅烧实验等得到准确结果后,经慎重 判断选择使用。优质石灰石一般CaO含量在52%以上,MgO含量在3%以 内,SiO2在1%以内。二、燃料石灰石煅烧燃料有很多种。其中有固体的,液体的,气体的等等。固体 状燃料主要是煤及其加工品。煤是重要的能源和化工原料,它的种类繁多。 石灰石煅烧用煤选用发热量高含S低的为最佳。但使用煤作燃料成本高污染 大。 液体燃料为石油及其加工品。大多通过喷雾装置雾化,扩散燃烧

7、。 但 也因生产成 本过高污染大一般不使用。气体燃料有很多种,如:炼焦制的煤气,发生炉制的煤气,天然气,高炉 煤 气,转炉煤气等。气体燃料有利于提高热效、节约能源。气体燃料与燃煤 相比可 提高热效 2 倍,较燃油提高1 倍;而且气体燃料有利于保护大气环 境减少NOX和SO2排放量。所以建议选择气体作为煅烧石灰石的燃料。气烧石灰窑节约能源,特别是用利用高炉剩余煤气和焦炉剩余煤气, 以及 其它各种工业炉剩余煤气是最大的能源节约和利用。有利环境保护,由于气烧窑没有固体燃料经燃烧后排放的大量有害气 体, 而且原来向大气排放的煤气经燃料后也减少了向大气中排放污染,所以 对环境保 护非常有利。炉内温度均匀

8、,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,用煤作燃料布料稍有不均就会出现温度有高有低。由于气烧火 焰均匀且 又是同时放热,可做到快速燃烧和快速冷却,故石灰活性度好。 便于检测, 好操作。因气烧窑的温度和煤气、空气流量、压力均可由仪表 检测, 司炉工可根据检测数据掌握炉况和调节炉况,不像固体燃料不好控 制, 即使该炉 子停了燃气还在继续燃烧,气烧窑调节周期短,固体燃料窑调 节周期长。 气体燃料其中最为理想的是高炉和焦炉煤气,但焦炉煤气热值过 高, 且必须脱焦 油,所以不容易控制使用。高压鼓风机(罗茨风机)鼓风,并且通过热风炉加热后进入了高炉,这种 热 风和焦炭助燃,产生的

9、是二氧化碳和一氧化碳,二氧化碳又和炙热的焦 炭产生一 氧化碳,一氧化碳在上升的过程中,还原了铁矿石中的铁元素,使 之成为生铁, 这就是炼铁的化学过程。铁水在炉底暂时存留,定时放出用于 直接炼钢或铸锭。这时候在高炉的炉气中,还有大量的过剩的一氧化碳,这 种混和气体,就是“高炉煤气”。这种含有可燃一氧化碳的气体,是一种低 热值的气体燃料,它的热值一般只有3140-3560KJ/M3,可以用于冶金企业 的自用燃气,如加热热轧的钢锭、预热钢水包等等。高炉煤气为炼铁过程中 产生的副产品,主要成分为:CO, C02, N2、H2、CH4等,其中可燃成分CO 含量约占 25%左右。高炉煤气的成分和热值与高炉

10、所用的燃料、所炼生铁的 品种及冶炼工艺有关。从高炉引出的煤气含有大量的灰尘,在输送和使用过 程中, 这些灰尘会堵塞煤气管道和设备。因此必须除尘处理后才能输送和 使用。 一般钢厂大多采用重力除尘器和布袋除尘。高炉煤气的 着火点并不 高, 似乎不存在着火的障碍, 但在实际燃烧过程中, 受各种因素的影 响, 混合气体的温度必须远大于着火点,才能确保燃烧的稳定性。 三、白灰煅 烧设备白灰窑老炉型白灰窑有好多种。如土窑、普通竖炉型、回转窑等等。其中土窑和 使 用煤作为煅烧燃料的普通竖炉型灰窑属淘汰设备。 现在大多采用用煤气做 燃料的 竖炉型窑和回转窑。普通气烧竖炉型石灰窑按炉容积分为 25、50、 14

11、0、180、 300M3 的。越小越容易掌握。现在拿 140M3 普通气烧竖炉白灰窑 进行分析:环形砼基础壁外径3.95米,壁厚400mm,上标高4.5m,钢窑 壳外径4.29m,上顶标高最高点为26.55m,即金属窑壳高22.05m,斜桥顶 31.25m (标高),窑内径3m,料柱高20m,有效容积140m3。装有检测热 电偶6个,位置为5.6m 一个,10.8m两个,14.8m两个,23.5m 一个; 烧咀16个,位置在标高13.3m,喷咀(烧嘴)16个,位置在标高10.8m; 助燃风围管16边形,直径325mm,与烧咀相对中心,冷却风围管 300*250;防爆孔巾250, 250放散地面

12、操作;冷却风机,助燃风机 6.3A,30Kw. 卷扬机 3 吨 18-22Kw。设计要求:原料粒度40-80mm,煤气热值860*4190KJ/m3,流量 7000m3/小时,设计利用系数0.6。待续煤气与空气配比在 1:2 与 1:2.5 之间,计算出炉子的循环周期,根 据周 期调节放灰时间, 130 立方石灰竖窑的放灰间隔一般在,如煤气压力, 空气压力 都在 10 千帕时, 60 分钟放一次灰一次性上约 7 吨石料,保持好 料面稳定,正负 不超过 10 公分,就能出好灰 .石灰窑新技术知识一现在发展新技术石灰窑的意义钢铁工业,电石工业,氧化铝工业,耐火材料等工业都是石灰消耗大户, 近 两年

13、这几个行业都是高速发展的行业。 每年的产量基本都是以 20%以上的 速度增 长。可它们需要的主要材料(辅助材料)石灰确没有相应增长,所以 造成了石灰 的紧张,从而剌激了社会土石灰窑的大量上马, 土烧窑的遍地开 花又造成了对环 境的严重污染, 在这种情况下, 国家和地方政府相继出台 了一糸列整治土烧窑的 政策和法规, 但很难实现预期效果, 原因是有需求 的剌激。因此要想沏底治理土烧窑的污染,必须推行现代新技术石灰窑来 解决需求的问题。所谓现代新技术石灰窑就是具有环保、节能功能和机械 化、 自动化程度较高的现代化石灰窑。它因 采用了现代技术,所以它能充 分利用廉价能源,特别能利用原来对环境有污染的

14、气体作主要能源,变废为 宝。这样不但对环境能达到保护,而且它生产的石灰,不但质量好而且成本 低。 对利用这一新技术的企业,经济效益会有明显增加。这就是推广新技 术石灰窑的现实意义。二新技术石灰窑种类按燃料分有混烧窑,即烧固体燃料,焦炭、焦粉、煤 等。和气烧窑。气烧窑包括烧高炉煤气,焦炉煤气,电石尾气,发生炉煤 气,天然气等。按窑形分,有竖窑、回转窑、套筒窑、西德维马斯特窑、麦 尔兹窑(瑞士)、弗卡斯窑(意大利)等。同时又有正压操作窑和负压操作 窑之分。三烧石灰的基本原理和热工工艺 石灰石主要成分是碳酸钙,而石灰成分主要是氧化钙。烧制石灰的基本 原理 就是借助高温,把石灰石中碳酸钙分解成氧化钙和

15、二氧化碳的生石灰。 它的反应式为CaCO3 CaO+CO2-42.5KcaI 它的工艺过程为,石灰石和燃料装入石灰窑(若 气体燃料经管道和燃烧器送入)预热后到850C开始分解,到1200度完成 煅烧,再经冷却后,卸出窑外。即完成生石灰产品的生产。不同的窑形有不 同的预热、煅烧、冷却和卸灰方式。但有几点工艺原则是相同的即:原料质 量高,石灰质量好;燃料热值高,数量消耗少;石灰石粒度和煅烧时间成正 比; 生石灰活性度和煅烧时间,煅烧温度成反比。四石灰窑的基本结构和主要附属设备石灰窑主要由窑体、上料装置、布料 装置、燃烧装置、卸灰装置、电器、仪表控制装置、除尘装置等组成。不同 形式的石灰窑,它的结构

16、形式和煅烧形式有所区别,工艺流程基本相同, 但设备价值有很大区别。当然使用效果肯定也是有差别的。五石灰石的质量和数量消耗工业用石灰对石灰石的质量要求主要有两个方 面: 一是要求含碳酸钙成分含量高,一般要求要在97%以上。二是它的结构 晶粒要小,因为晶粒小的石灰石晶间不严实,且在含有有机物的情况下, 有机物燃烧形成的多孔状,二氧化碳容易分离,故便于煅烧。三是杂质 少, 特别有害成分少如二氧化硅,氧化镁、氧化铝、氧化铁、硫和磷等。 这些成分在石灰石中若有百分之一,到煅烧成的生石灰中,就是百分之十 八。 烧一吨石灰按理论计算需1.78 吨石灰石,但煅烧时“生”“过” 烧的 高低和石灰石质量好坏也有一定区别。六生石灰的质量标准:石灰质量的一般标准是:氧化钙含量,生、过烧率、活性度、有害成分含 量 等,但更重的

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