瑞士麥爾茲并流蓄熱式石灰窯及其技術(shù)改進(jìn)

1、劉滿春瑞士麥爾茲。并流蓄熱式石灰窯及其技術(shù)改進(jìn)瑞士麥爾茲。并流蓄熱式石灰窯及其技術(shù)改進(jìn)德國伯利休斯上海公司劉滿春摘要倚要介紹了瑞士麥爾茲并流蓄熱式石灰窯的運(yùn)行原理、產(chǎn)品范圍及工藝特點(diǎn)重點(diǎn)介紹了麥爾茲石灰窯在不斷積累經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上為適應(yīng)不同用戶需要所做的技術(shù)改進(jìn)和技術(shù)發(fā)展。介紹瑞士麥爾茲歐芬堡公司位于瑞士的蘇黎世成立于年。在年世界上第一座并流蓄熱式窯窯型由一位名叫赫曼霍夫的奧地利工程師發(fā)明并在奧地利的和石灰工廠點(diǎn)火運(yùn)行之后該窯型就以“施密德一霍夫石灰窯”的名字而司名。這座窯是現(xiàn)代麥爾茲并流蓄熱式窯的原型它如今已經(jīng)成為全世界最成功的一種石灰豎窯窯型。如今的麥爾茲公司隸屬于德國的伯利休斯集團(tuán)借助于伯利

2、休斯集團(tuán)在大型回轉(zhuǎn)窯和現(xiàn)代先進(jìn)豎窯中的技術(shù)優(yōu)勢麥爾茲公司如今已經(jīng)成為石灰的技術(shù)中心。因此麥爾茲公司的產(chǎn)品范圍包括了并流蓄熱石灰雙膛窯型、大型回轉(zhuǎn)窯旁通硫份、單膛石灰豎窯混燒窯燒氣和燒煤粉的改造以及煅燒超小粒度原料的懸浮爐等。麥爾茲公司是全球領(lǐng)先的提供石灰窯技術(shù)生產(chǎn)高活性度石灰和白云石的工程公司。其在全球超過多個(gè)國家內(nèi)設(shè)計(jì)和建造了多座石灰窯。二十多年前在年月麥爾茲第一次在中國簽署了三個(gè)合同笙圭國五蘊(yùn)工業(yè)拄盎童逾皇盒掛盤盒監(jiān)窯童魁羹璺生三且?劉滿春瑞士麥爾茲并流蓄熱式石灰窯及其技術(shù)改進(jìn)提供并安裝麥爾茲并流蓄熱石灰豎窯成為了第一家為中國市場提供現(xiàn)代化的石灰石白云石煅燒技術(shù)的外國公司。目前大約有座不同

3、規(guī)格、采用不同燃料種類的麥爾茲并流蓄熱石灰窯已經(jīng)在中國建成或正在安裝階段。在這些麥爾茲窯中既有矩形截面窯筒應(yīng)用于較小產(chǎn)量日產(chǎn)噸豎窯又有圓形截面窯筒應(yīng)用于大產(chǎn)量豎窯日產(chǎn)噸還有專為煅燒小粒度原料石灰石的細(xì)粒窯以及目前在寶鋼運(yùn)行的煅燒超細(xì)石灰石粉料的懸浮爐。麥爾茲窯的產(chǎn)量范圍為。而且可使用的燃料種類涵蓋煤、燃油、天然氣、電石爐氣、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣和混合煤氣包括高爐煤氣等。除此之外還成功發(fā)展了固體燃料和氣體燃料例如煤粉和高爐煤氣的多燃料燃燒系統(tǒng)。麥爾茲的石灰窯麥爾茲窯的運(yùn)行原理并流蓄熱式麥爾茲雙膛石灰豎窯是由通道相連的兩個(gè)窯筒組成的豎窯其工作原理如圖所示圖并流蓄熱式麥爾茲雙膛石灰豎窯工作原理示意圖劉

4、滿春瑞士麥爾茲。井流蓄熱式石灰窯及其技術(shù)改進(jìn)麥爾茲并流蓄熱式雙膛石灰窯有兩個(gè)窯膛兩個(gè)窯膛交替輪流煅燒和預(yù)熱礦石在兩個(gè)窯膛的煅燒帶底部之間設(shè)有連接通道彼此連通約每隔分鐘換向一次以變換窯膛的工作狀態(tài)。在操作時(shí)兩個(gè)窯膛交替裝入礦石燃料分別由兩個(gè)窯膛的上部送入通過設(shè)在預(yù)熱帶底部的多支噴槍使燃料均勻地分布在整個(gè)窯膛的斷面上使原料礦石得到均勻的煅燒。麥爾茲窯使用的是流體燃料如煤氣、油、煤粉等均可。助燃空氣用羅茨風(fēng)機(jī)從豎窯的上部送入助燃空氣在與燃料混合前在預(yù)熱帶先被預(yù)熱然后煅燒火焰氣流通過煅燒帶與礦石并流使礦石得到煅燒。煅燒后的廢氣通過連接兩個(gè)窯膛的通道沿著另一窯膛的預(yù)熱帶向窯頂排出。由于長過程的并流煅燒石

5、灰質(zhì)量非常好且由于兩個(gè)窯膛交替操作廢氣直接預(yù)熱礦石熱量得到充分利用所以單位熱耗在各種窯型中最低。麥爾茲窯的產(chǎn)品范圍及特點(diǎn)麥爾茲。并流蓄熱式雙膛窯矩形麥爾茲窯型參見圖。產(chǎn)。量日產(chǎn)噸原料粒度。一特點(diǎn)截面為方形直接連接通道。圓形麥爾茲窯型參見圖。產(chǎn)量日產(chǎn)噸原料粒度珊。特點(diǎn)截面為圓形支撐三角腿和拱形結(jié)構(gòu)耐材設(shè)計(jì)。懸掛缸耐材結(jié)構(gòu)的圓形麥爾茲。窯參見圖。產(chǎn)量日產(chǎn)噸原料粒度。特點(diǎn)截面為方形直接連接通道。圖麥爾茲?矩形窯羞爾茲。細(xì)粒窯型參見圖?產(chǎn)堂生生目五墓王些蓮壟窯亟當(dāng)宣掛去盒瓷套透掛匯鳘塑壘自?零、舳瀚翱瓤黝劉滿春瑞士麥爾茁。井流蓄熱式石灰窯及其技術(shù)改進(jìn)量日產(chǎn)噸原料粒度。特點(diǎn)截面為圓形專為煅燒小粒度石灰石

6、設(shè)計(jì)的上料系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)度垂直冷卻區(qū)。圖圓形麥爾茲?窯圖的麓足圖帶預(yù)熱器的大型回轉(zhuǎn)窯圖單膛豎窯圖煅燒超細(xì)粉科的懸浮爐鵝?墊塑生生國互藏工些撞苤窯瘟皇盆拄盍盒設(shè)立煎扭正綰墊蝗圭蛆。一辮一耐咯驗(yàn)?；肇宸x劉滿春瑞士麥爾茲。并流蓄熱式石灰窯及其技術(shù)改進(jìn)帶預(yù)熱器的大型回轉(zhuǎn)窯參見圖。產(chǎn)量日產(chǎn)噸原料粒度。特點(diǎn)大型化。單膛石灰豎窯參見圖。產(chǎn)量日產(chǎn)噸原料粒度。特點(diǎn)側(cè)面燒嘴結(jié)構(gòu)簡單。懸浮爐參見圖。產(chǎn)量日產(chǎn)噸原料粒度。特點(diǎn)多個(gè)排列的旋風(fēng)站煅燒超細(xì)粉料。麥爾茲并流蓄熱式石灰窯技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展在半個(gè)多世紀(jì)的經(jīng)驗(yàn)積累和不斷的技術(shù)發(fā)展同時(shí)也為了適應(yīng)不同用戶的要求麥爾茲石灰窯所做的改進(jìn)和技術(shù)發(fā)展包括作為一個(gè)里程碑式的發(fā)展麥爾茲

7、公司開發(fā)出了可以煅燒煅燒小粒度的麥爾茲細(xì)粒窯麥爾茲并流蓄熱式圓形窯的懸掛缸結(jié)構(gòu)尤其適用于產(chǎn)量在日產(chǎn)噸或以上的大型窯型用改進(jìn)的專利上料技術(shù)來增加產(chǎn)量通過專門上料技術(shù)三明治加料獲得更佳的石灰石利用率并流蓄熱式石灰窯新獲得專利的燃燒系統(tǒng)可采用低熱值的煤氣及固體和氣體燃料比如煤和熱值約大卡的高爐煤氣的雙燃料系統(tǒng)窯型向大型化的發(fā)展。目前最大產(chǎn)量可以達(dá)到日產(chǎn)噸年建設(shè)的一座日產(chǎn)噸石灰窯正在巴西成功運(yùn)行。麥爾茲。細(xì)粒窯在常規(guī)豎窯中煅燒的典型的石灰石原料的粒度是大于粒度一的石塊可以在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒但是熱效率很低。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)麥爾茲發(fā)明了一種熱效率比普通并流蓄熱式石灰窯高的專利窯型見圖用來煅燒粒度的石灰石原料。

8、幽圭生國互茲工業(yè)撞盎空述皇盒佳盤金監(jiān)塞壹拱涎綰一型生月?劉滿春瑞士麥爾茲固并流蓄熱式石灰窯及其技術(shù)改進(jìn)在實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場試驗(yàn)過程中證明以下參數(shù)對(duì)于在石灰窯中處理小粒度原材料時(shí)是關(guān)鍵的?石灰石上料的偏析現(xiàn)象?窯筒橫截面的燃料分布?窯耐火爐襯內(nèi)部形狀這些關(guān)鍵因素已經(jīng)在這種窯型后來的發(fā)展和設(shè)計(jì)上被特別給予關(guān)注同時(shí)保留并流蓄熱的窯型的原理例如前面描述過的原料和燃燒氣體在燃燒區(qū)的并流和助燃空氣的蓄熱預(yù)熱。麥爾茲圓細(xì)粒窯也可以處理大粒度的原料石灰石如一或甚至更小或更大的石灰石同時(shí)以不同粒度以“三明治模式”上料。在這種情況下較小和較大粒度的原料獨(dú)立分層且連續(xù)加料到窯筒內(nèi)由此減少窯內(nèi)總體的壓力下降同時(shí)也改善了煅燒

9、產(chǎn)品的均勻性。麥爾茲圓細(xì)粒窯能處理大范圍原料粒度尤其是可以處理常規(guī)豎窯所不能處理的小粒度的原料這使得自然資源能夠充分地利用麥爾茲并流蓄熱式石灰窯的懸掛缸結(jié)構(gòu)為了達(dá)到煅燒帶中火焰和高溫氣體的均勻分配該石灰窯兩個(gè)窯筒都被設(shè)計(jì)成具有環(huán)形的通道并由一個(gè)交叉通道相連接。多年之前幾乎所有的麥爾茲并流蓄熱式圓形窯都用耐火材料支柱來支撐內(nèi)圓柱耐火材料結(jié)構(gòu)?；诙嗄昵皩?duì)多座窯從混燒窯到并流蓄熱式帶有懸掛缸體結(jié)構(gòu)的窯的改造的經(jīng)驗(yàn)麥爾茲在波蘭的為集團(tuán)公司建造了一座新的日產(chǎn)噸的帶有懸掛式圓柱體結(jié)構(gòu)的并流蓄熱式窯現(xiàn)已運(yùn)轉(zhuǎn)長達(dá)十年之久。圖顯示了并流蓄熱式圓形窯的橫截面圖分別表示的是支撐柱和懸掛缸體結(jié)構(gòu)。劉滿春瑞士麥爾茲。

10、井漉蓄熱式石灰窯及其技術(shù)改進(jìn)駐圖并流蓄熱式圓形麥爾茲石灰窯的支撐柱和懸掛缸體結(jié)構(gòu)橫截面圖懸掛缸體結(jié)構(gòu)有以下的優(yōu)點(diǎn)氣流無障礙?所有并流蓄熱式石灰窯里最好的石灰品質(zhì)?在氣體通道中灰塵能堆積的表面面積小?不造成問題的通道清潔?窯的實(shí)用性高?懸掛式圓柱體結(jié)構(gòu)的自由垂直膨脹無剛性的限制對(duì)料床上高水平負(fù)載不敏感?所需的耐火材料數(shù)量更少特殊形狀的耐火磚需要少?維修費(fèi)用更低大產(chǎn)量的麥爾茲并流蓄熱式矩形石灰窯墊盟生主亙五越王韭燕盎窒童皇盒佳盤壘量童疊牲醴皂上塑業(yè)臼蛆劉滿春瑞士麥爾茁。并流蓄熱式石灰窯及其技術(shù)改進(jìn)圖顯示了并流蓄熱式矩形窯的上部和分配窯筒里的大小石灰石塊為了達(dá)到均勻一致的產(chǎn)品質(zhì)量在窯筒橫截面處達(dá)到一

11、種平均的熱量分配是需要的。這種結(jié)果不僅是通過噴槍均勻的燃料分配來影響的而且是被在煅燒區(qū)火焰的分布和在窯筒的氣體流量所影響的兩者又主要受窯進(jìn)料的窯筒橫截面上不同粒度區(qū)域的分布來決定的。因此有必要控制石灰石的分布以達(dá)到火焰和氣流所需的均勻一致。在窯進(jìn)料過程中由換向皮帶、提升小車或者類似的裝置在上料時(shí)所造成的偏析在石灰窯簡中也會(huì)時(shí)常出現(xiàn)。窯的橫截面越大偏析的問題就變得越難解決。圖中間的圖顯示了一個(gè)窯筒的垂直剖面和水平剖面圖。明顯地大粒度的石灰石塊都集中在窯筒的一邊小粒度的則集中在另一邊。窯筒的氣流模式由原料柱的阻力比率來決定例如小粒度的區(qū)域有較墊塑皇鹽胄歪囂王業(yè)拄主窯藏皇盒佳盤盒盤空盜掊正繭墊盟主蛆

12、垃羅懣鎏二里釅廊墮?quán)騽M春瑞士麥爾茲。并流蓄熱式石灰窯及其技術(shù)改進(jìn)高的阻力因此比粒度大的區(qū)域氣流量要低。窯進(jìn)料分配不良在窯橫截面引起的溫度差異對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和石灰窯的操作上都有不好的影響。對(duì)于日產(chǎn)噸產(chǎn)量的窯來說在安裝相對(duì)簡單的上料導(dǎo)向板后完全可能使進(jìn)料分配充分均勻。但是對(duì)較大產(chǎn)量的矩形窯來說一個(gè)更復(fù)雜的獲得專利的石灰石分配系統(tǒng)是必要的。今天這個(gè)系統(tǒng)也被用在中等產(chǎn)量的矩形窯上。如圖右側(cè)示意圖所示的系統(tǒng)可以使石灰石的分配達(dá)到近乎完美的結(jié)果。位于石灰石料倉上方的一個(gè)圍繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的板允許窯進(jìn)料時(shí)有意的造成預(yù)定的偏析。通過選擇窯控制系統(tǒng)給定的參數(shù)該轉(zhuǎn)動(dòng)的板可以在預(yù)選的窯循環(huán)的數(shù)目上保持一個(gè)位置后面緊跟在預(yù)選

13、的窯循環(huán)的數(shù)目上采用不同的位置。運(yùn)用這套非常簡單但是效率高的裝置可以使得在整個(gè)窯的橫截面上達(dá)到均勻的煅燒條件。與同等產(chǎn)量的圓形窯相比麥爾茲并流蓄熱式矩形石灰窯有以下優(yōu)點(diǎn)?鋼結(jié)構(gòu)重量更輕?較少的耐火材料?耐火材料設(shè)計(jì)更簡單?特殊形狀的耐火磚需要更少?投資費(fèi)用更低?連接通道短而直麥爾茲并流蓄熱式矩形窯產(chǎn)量可達(dá)到日產(chǎn)噸使用改良的獲得專利的窯上料工藝過程來增加產(chǎn)量并流蓄熱式石灰窯通常是在窯換向時(shí)期內(nèi)上料。然而在燃燒期間往麥爾茲窯的非燃燒窯筒里上料這不僅會(huì)增加窯的整個(gè)生產(chǎn)時(shí)間而且會(huì)削減在燃燒循環(huán)期間廢氣溫度的高低的峰值從而使布袋式廢氣除塵器獲得較低的負(fù)載。劉滿春瑞士麥爾蘊(yùn)。并流蓄熱式石灰窯及其技術(shù)改進(jìn)為

14、了引入這個(gè)工作特點(diǎn)石灰窯需要安裝一個(gè)帶有由頻率控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)的軸流式風(fēng)扇的吸氣型廢氣除塵系統(tǒng)。風(fēng)扇的容量必須要比廢氣流量的最高期望值要高大約。在燃燒循環(huán)期間該風(fēng)扇的速度在非燃燒窯筒將被打開之前的幾秒鐘被提高為了保證一種在窯筒關(guān)閉閘板之前的窯頂?shù)呢?fù)壓力。當(dāng)窯頂?shù)膲毫σ呀?jīng)安全地被穩(wěn)定在略低于環(huán)境的壓力時(shí)該閘板被打開并且一個(gè)正常的上料過程就梢鑰劑恕諞逶俅喂乇帳狽掀酒韉姆縞人俁然嶠檔偷狡湔腦誦惺怠稅踩腦蛟諉扛鲆甯澆甲傲艘桓齠躉繼講餛鰲急冉狹艘桓鲆分脅煌納狹夏膠筒煌氖奔浯渦頡顙霆瞠皙酹瞰舄霆舄癃頡藹癮霆臬顥顥瞠霆頡藹薄頡幣猾姜輟啊笠弧薄薄薄煅！顙癃皙酹瞰舄霆舄癃頡藹癮霆舄鋱霆臬霆頡斃簿弄薄鮑鮑癃瘛孩乃摹華

15、酹帷笏摹阿觫螵家桓鲆分脅煌納峽頗膠筒煌氖奔浯渦蟣冉先歡車納狹夏叫枰笤濟(jì)刻齏我芬員苊夤叻掀露鵲謀浠雀慕納狹舷低辰魴枰刻齏我貳氨噶誦隙返穆蠖炔饜釗仁絞乙逼湓諢幌蚱詡瀋狹鮮豹胙敲松嗤趵葜羧聘春芯屢毯杏咆戲臁灰底孤趼瑞士麥爾茲。并流蓄熱式石灰窯及其技術(shù)改進(jìn)需要秒用于換向和上料而在燃燒期上料時(shí)所需的換向時(shí)間縮減到少于秒。假定一種燃料有秒的時(shí)間燒完兩種運(yùn)行模式的結(jié)果如圖所示。采用傳統(tǒng)的上料模式每天的燃燒時(shí)閫達(dá)到小時(shí)包括燃料供給的時(shí)間小時(shí)。采用改進(jìn)的上料模式每天的燃燒時(shí)間可達(dá)到小時(shí)和燃料供給的時(shí)間小時(shí)。由于改善了燃料的供給時(shí)間窯的產(chǎn)量因此也增加。女”埡瞄舶卜、門卜、囂盟蟊露茁掣囂潞轱矧赫耐圖不同上料模式的廢

16、氣溫度的比較圖詳細(xì)說明了不同上料模式在廢氣溫度上的影響。該數(shù)據(jù)是兩年前在芬蘭的所建的麥爾茲細(xì)粒窯所達(dá)到的。左邊的趨勢表反映的是一座煅燒石灰石粒度在產(chǎn)量為噸產(chǎn)量采用的是傳統(tǒng)的上料模式右邊的趨勢表反映的是運(yùn)行在同樣的石灰石粒度、日產(chǎn)量為噸的石灰窯但采用的是改進(jìn)的上料模式。改進(jìn)的上料模式的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)塑生生目五囂王螻盔窯置墨盒掛盤金蛩室童基墼董墊塑生且孵?喜”叫叫蠶蠶叫叫五叫叫叫引引劉滿春瑞士麥爾茲。并流蓄熟式石灰窯及其技術(shù)改進(jìn)?整個(gè)生產(chǎn)時(shí)間明顯增加?石灰窯窯筒里減少了高溫氣體的流量?料床上壓力下降更少達(dá)到廢氣的最佳運(yùn)行溫度?避免廢氣水露點(diǎn)造成的麻煩?除塵器袋上的比負(fù)荷更低?袋子可能用于許多的應(yīng)用?除塵

17、器更小?投資費(fèi)用較低通過專門的窯上料技術(shù)獲得更好的石灰石料場的收益在大多數(shù)情況下對(duì)于石灰生產(chǎn)者來說盡可能多的利用采石場中采來的石灰石礦用于石灰窯上是絕對(duì)有益的。運(yùn)用簡單的上料技術(shù)在最大石灰石塊和最小石灰石塊之間非常高的比例來利用石灰石是可能的。原料被分成兩部分一部分含有所定義的大粒度的層數(shù)緊隨著另一部分小粒度所定義的層數(shù)交替進(jìn)料到石灰窯里。匝亟衛(wèi)匝函習(xí)翻圖不同上料方式的壓力降劉滿春瑞士麥爾茲。并流蓄熱式石灰窯及其技術(shù)改進(jìn)圖說明了一個(gè)例子它比較了麥爾茲并流蓄熱式石灰窯蓄熱窯筒燃燒帶料床在兩種不同上料方式下的壓力降。該例子中的參數(shù)如下按線性尺寸分布石灰石尺寸為?燃燒帶高度為米?在空窯筒里高溫氣體的

18、速度為溫度為在第一個(gè)例子中粒度為唧的所有數(shù)量的石灰石混合在一起如方案所表示的很好地分布在石灰窯窯筒的橫截面上。根據(jù)右圖在充滿的原料床的空隙空間在左右。根據(jù)這些參數(shù)可以得出燃燒帶里的總壓力降為。在第二個(gè)例子中石灰石被按照最大粒度和最小粒度之間以同樣的比例分成兩部分。其中一部分是一另一部分是一【。整個(gè)的大粒度石灰石占整個(gè)的砌的小粒度石灰石占。結(jié)果就是如方案所示的有兩種石灰石層。根據(jù)右圖空隙空間總計(jì)大約為從而得出壓力降僅為。這個(gè)例子清楚、生動(dòng)地說明了石灰窯筒填料床的空隙空間對(duì)壓力降的影響。在窯的實(shí)際操作中運(yùn)用這種技術(shù)降低窯的電能消耗是完全可能的當(dāng)運(yùn)用這種稱為“三明治”技術(shù)時(shí)兩種不同的石灰石粒度在合理的高度分層進(jìn)料。小粒度石灰石層數(shù)和大粒度石灰石層數(shù)可以由窯的操作者來選擇。三明治上料模式的優(yōu)點(diǎn)?石灰石料場最大化的利用?窯內(nèi)壓力降更低星生國查越王些擅盎窯渡皇盒韭去盒監(jiān)塞逢拱匹緝盟生且?劉滿春瑞士麥爾茲售并流蓄熱式石灰窯及其技術(shù)改進(jìn)?電量消耗更低?上料過程中石灰石的偏析更少?石灰窯窯筒截面的熱量分配得到改進(jìn)麥爾茲并流蓄熱式石灰窯新獲得專利的雙燃料燃燒系統(tǒng)圖固體和氣體燃料的雙燃料系統(tǒng)示意圖麥爾茲石灰窯采用的燃料靈