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1、500T石 灰 窑 运 行 操 作 规 程(1)石灰窑工艺和工作原理1、双套筒窑窑体结构说明11H1?1S1716I咐申图110rr在图 1 中，料车1 自动上料到窑顶，通过溜槽进入旋转布料器， 石灰石通过料盅 2，到上内套筒顶部分布器，进行二次布料，然后进 入窑体。料盅具有锁气的功能。整个环形空间由外壳4 和内套筒5，7 组成。石灰石先经预热带PZ,再到煅烧带。一个套筒窑有两个烧嘴平台 10、12，每个平台上，沿窑体均布烧嘴，在煅烧带分为三个部分，即 UB, MB和GZ。UB和MB属逆流煅烧，GZ属并流煅烧。石灰经过并流煅烧区GZ后，开始进入冷却带CZ。由于废气风机 从窑顶抽气，石灰冷却空气
2、从窑底自然吸入窑体，冷却石灰。石灰在 液压装置的驱动下，经出灰平台 12，进入窑底料仓 15。窑底电振定 期对窑底料仓进行清仓。内套筒 7 上有开孔13 和气道，循环气体从此进入内套筒。上下两层燃烧室 6、11，沿圆周均布， 在内套筒 7 上循环气体入 口也沿圆周均布，保证整个横截面上气流的均布。上拱桥 16 由耐火材料组成，位于上燃烧室出口的上部，石灰石 在向下移动的过程中，在上拱桥下形成一个 V 型的空间，两边布满石 灰石，热量通过这个空间向石灰石里渗透，进行煅烧。沿环形截面均 布多个拱桥，保证整个窑内的石灰石均匀煅烧。夹层的内套筒内外都有耐火材料，内套筒采用空冷，冷却空气的 出口管在上拱
3、桥16内的管 18，冷却空气从管18 出来后，进入冷却 空气环管 19。一部分作为二次风进入烧嘴参与燃烧，剩余的冷却空 气通过环管上的放散管排入大气。驱动空气首先在热交换器中被预热到500C，热源是在上内套筒5 中出来的废气， 被预热的空气先进入环管 20， 再到引射管。并流段的循环气体在下内套筒 7 的入口处与冷却空气汇合，在内 套筒的内部上升到上拱桥中循环管 21，再到引射器中与驱动空气汇 合，一起进入下燃烧室 11，引射器 8 内高速气流是产生循环气体动 力根源。由于在下燃烧室10内助燃空气过剩，因此煤气充分燃烧。在下燃烧室 11 中的气体分为两部分，一部分在引射管8 的作用 下，向下进
4、入并流区GZ, 一部分在废气风机的作用下，进入逆流区 MB。由于石灰石不断的分解，在并流区GZ中气体的温度也逐渐下降。在上燃烧室6中，煤气过剩，不能充分燃烧，这部分过剩的燃料 在上拱桥下的V型空间内与从下燃烧室上来的剩余的助燃空气汇合， 在石灰石中间进一步的燃烧。在逆流区UB中，石灰石大部分已分解, 这种渗透燃烧既不会影响石灰的质量，也不会影响耐材。70%废气从 预热带PZ上升到窑顶环型空间21,通过废气管道与来自换热器的30% 废气汇合，在废气风机的作用下，到除尘，最后排放。2、双套筒窑系统工艺图见下图23、双套筒窑煅烧原理双套筒窑煅烧原理为并流煅烧与逆流煅烧以下图3、图4描述了两种煅烧过程
5、中窑内气流和物料的温度变 化曲线，图中绿色代表了原料及产品的温度曲线。rlll.b吐二：逆流锻烧气温度分布图lfiOO15, W12.602.50-tT- - ri.rM r.F1i.Xi；i-i节广.?：卄沪退嫌汽沪温度分布图 图4lfiOQ15,03lJ.b2-KiU抽犷品=理砸r 厨阳琳虧.尉对E-理印更r粛审空.密虧.图3：逆流煅烧过程从图中我们可以看到助燃空气及窑废气与物料的温度曲线是分 离的，故在逆流煅烧过程中物料处于煅烧反应的时间较短，热量得不 到充分利用，所以生产出来的产品活性度不高，且产品中生烧和过烧 现象较多，产品质量不易控制。图4：并流煅烧过程在并流煅烧过程中，由于物料流
6、向与气体流向是相同的，所以窑 内的气流分布比较均匀，保证了在预热带和煅烧带中气体与物料始终 是同向流动的。这样，高温气体中的热量就能始终作用于原料上，让 原料长时间均匀受热煅烧，也使煅烧带较逆流煅烧过程延长了，物料 的煅烧过程也更加充分，因而在并流煅烧条件下生产出来的产品活性 度咼，基本无生烧和过烧现象，产品的质量也容易控制。我们通过以上分析，知道了并流煅烧在煅烧过程中的关键性，并 且在生产实践中也证实了并流煅烧对生产高活性石灰的重要性。在实际生产过程中，采用并流煅烧原理工作的石灰窑，如双膛窑、双套筒 窑，生产出来的产品活性度一般比采用逆流煅烧原理工作的石灰窑 高，都在350ml （4N HC
7、l滴定5min）以上。4、双套筒窑结构的先进性主要表现在三个方面：其一，通过窑内四次物料的自动分布，使物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物料上。从结构上看，双套 筒窑窑本体由窑外壳和内套筒组成，从上至下大致可分为四个区域： 即石灰石预热带，上、下燃烧室之间逆流煅烧带，下燃烧室下部并流 煅烧带和石灰冷却带，物料与气流就在内、外壳体之间流动。在物料 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。角（以500TPD环型套筒窑为例）交错分布，实现 了物料在向下流动的过程中的自动多次分布，保证了不同粒度的物料 在窑体内均能均匀受热煅烧，煅烧出来的
8、石灰质量稳定。其二，在煅烧带形成并流煅烧过程，保证石灰石的充分煅烧，生 产出高活性石灰产品。双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。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煅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双套筒窑下内 套
9、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，使双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的利用， 降低了石灰产品的热耗。再次，人们通过控制循环气体在窑内的流量 和气体温度，实现了对双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。其三, 独立燃烧室位于拱桥下面，火焰在燃烧室内，不进入石灰 料层，保证石灰石受热均匀。（二）、烘炉和投产操作在各桥项部的固定防护装置，使用23层草包捆扎，点火升温 时可以自行烧毁。在竖窑
10、逐层用石灰石填满之前，人工在卸料台上放置小颗粒的 石灰石，以防损坏窑底钢结构。在此之后，竖窑要用干净和干燥的粒度在lO15mm的石灰石填 充。一旦小颗粒石灰石料线达到了下部桥，出料推杆就以每10分钟 一个冲程操作来移动料柱在上过桥已经被石灰石遮盖之后，窑内进 一步用40 80mm规格的石灰石来填满。当窑顶探尺出现高料位后， 出料推杆就以每40秒一个冲程操作来移动料柱直至小颗粒石灰石 完全被置换出来。竖窑的加热升温，首先是所有的下部烧嘴用最低量的燃气点火。助燃空气可以按烧嘴的空气比入=0.2 0.3相应调节。也可以按（仅 是开始时）大约15-22来调节。所采用的适用程序由制造方工程师决定。 竖窑
11、加热升温期间关于升温的意见，必须根据耐火材料制造商 提供升温曲线（升温曲线见附表），采用热电偶测温，对于下部燃烧室 不应超过约10 15C/每小时。如果下部燃烧室的温度升得太快 （尽管是尽可能最小的燃气量），可以增加助燃空气量，直到温升又恢复正常（约15C/h）。 在下部燃烧室温度稳定升高约3到4小时的一段时间后，那么 燃气量做些增加。或是在可能的情况下减少助燃空气量，但不能低于 极限燃烧“空气比”。在加热升温期间，竖窑内的石灰石料必须连续向下运动，否则 可能会引起堵塞。（若有15分钟石灰石没有出料，需处理）只要石灰 窑开始卸出石灰石，那么石灰石的日卸料量至少必须达到竖窑石灰产 量额定量的50
12、60%，只要有部分煅烧的石灰石卸出，那么给入窑 内的石灰石产量必须增加到与常规石灰石输入量的70石灰冷却空气的抽入量必须要与加热升温期结束时最新获得的 竖窑产量相一致。由于加热升温期间的初期废气仍然是冷的，因此废 气蝶阀和石灰冷却空气蝶阀必须以废气风机电机不过载的形式调节。 因此要特别注意风机电流的指数.窑项内的负压必须高于压力测量装置所允许的最小值，否则就不 能启动驱动风机和烧嘴。为了在上部燃烧室中也能获得约15C/小时的均匀升温，上部 燃烧室在安装于该燃烧室内的热电偶所指示的温度达到约650C之前 不能启动。上部烧嘴首先以可能的最少量燃气点火，并用高富余量的助燃空 气，在温度达到大约100
13、0C时转换成空气不足燃烧。通过关小“下内筒冷却空气环管放散阀”蝶阀，则助燃空气量就 增加。必须注意以下三点的最高允许温度值，上内筒放散温度、上部过 桥金属导管温度、下部内圆筒体预热空气引出处的温度。在上部烧嘴点火之后升温的约2 小时时间内，上部燃烧室的升温 必须仔细观察。如果温度升得太快，那么就要减少燃气量，或是增加 助燃空气量。如此相反，如果上部燃烧室的温度降低了，那么就是空 气比选择得太大，助燃空气量必须通过降低烧嘴的空气比来降低。在加热升温期间，只要竖窑废气出口处的温度低于200C，那么 “换热器废气出口”蝶阀要保持关闭。与此同时，集中在换热器中的 冷凝水要通过灰尘闸板排掉。在此之后，灰
14、尘闸板必须立即关闭以避 免环境空气的渗入!只要废气温度达到足够高，在任何情况下“换热器废气出口”的 蝶阀都要打开，否则的话，换热器内部的管子可能会因冷凝由于灰尘 沉积而堵塞。由于上部燃烧室因给入的空气过多加热升温缓慢，并由于下部烧 嘴的助燃空气量太多以及由于石灰冷却空气量太多，致使废气温度升 得太高，如果出现这种情况，那么输入的空气量就应相应减少。如果竖窑停炉较长一段时间后，燃烧室的温度已经降到900C。 以下，那么加热升温必须是缓慢的，而且只能依照耐火材料供货商的 介绍进行。这可能指的是温度的增加必须以不超过15C/小时为标 准以避免耐火砖衬里的损坏。在竖窑加热升温期间，烧嘴面板必须要检查以
15、确保其紧密配合。注意：加固螺钉必须固定得不太紧，否则的话，烧嘴面板可能会 从耐火砖衬中弯曲出来，会变得很热而损坏!烧嘴板的隔热包装必须有规律地进行检查，检查他们适用的条件 和正确的密封。如果环境空气进入将增加竖窑的热量消耗，将导致上 部燃烧室的温度升高，这是因为上部烧嘴是在空气量不足的情况下操 作的。在竖窑加热升温之前，所有固定在外部钢制壳上靠近下部耐火衬 里的所有锚固螺栓必须要有足够的松开度，以致不会因加热升温时窑 壳向外运动而扯开。通常在运行大约100小时的时间后，风机和鼓风机必须要检查。套筒窑的热工参数主要是温度和个部分气体的流量，参数控制按 下表。部位名称最大值正常值燃烧室温度1350C11001330循环气体温度960C800940C出料平台温度150C80130C下内筒气体排出温度400C300380C换热器废气入口温度800C650750C喷射空气预热温度510C350500C废气引风机入口温度330C150200C
