傳統(tǒng)石灰窯與套筒石灰窯對比

套筒石灰窯與傳統(tǒng)石灰窯的對比一、傳統(tǒng)石灰窯傳統(tǒng)石灰窯投資比較低，配套輔助設施相對來說配備不齊，許多傳統(tǒng)石灰窯的除塵系統(tǒng)形同虛設。其生產(chǎn)工藝是在孔內(nèi)一層煤炭一層石灰疊加，從下方燃燒，等各層的煤炭燃燒完畢，石灰也就煅燒完畢。建設每個孔需要200萬左右，每個孔的產(chǎn)量約為20t/d,能耗比較高，熱效率比較低，煅燒一噸石灰需要無煙煤700?800公斤。傳統(tǒng)石灰窯的優(yōu)點：1、 投資少2、 配套設施少傳統(tǒng)石灰窯的缺點：1、 產(chǎn)量低、能耗高、生產(chǎn)利潤極低我國大部分土窯及傳統(tǒng)石灰窯都采用停風出料，極少部分用簡易的設備出灰，大都采用人工出灰，石灰窯的生產(chǎn)利用系數(shù)始終徘徊在0.4-0.4之間，每生產(chǎn)一噸灰需要耗煤160-200公斤，而且只能用單一標準塊煤，不能用焦炭、焦丁、面煤等節(jié)能燃料。目前隨著燃料價格的上漲土窯已沒有利潤可賺。2、 人工成本高、人力投入太多、管理困難一般土窯生產(chǎn)一座窯需要8人以上，由于人工操作水平不一生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量極不穩(wěn)定，尤其活性度及品味根本無法保證。土窯工人工資成本是環(huán)保窯工人工資的3-4倍。3、 生產(chǎn)難操作、綜合成本高、生過燒嚴重由于傳統(tǒng)窯沒有有效的布料、混料、排料、布風等設備，使爐內(nèi)溫度無法控制、出現(xiàn)嚴重的生燒、過燒現(xiàn)象也無法解決，停風排料間隔時間太長，每次排料從開始到結(jié)束成品的質(zhì)量差別很大，排料時出現(xiàn)大量紅料、結(jié)瘤和生燒、過燒產(chǎn)品，因此產(chǎn)品活性度及含鈣量非常低。4、 環(huán)境污染嚴重，國家強制取締由于傳統(tǒng)窯窯型的限制無法進行環(huán)保治理，工人體力勞動嚴重、工作環(huán)境條件惡劣，嚴重影響工人身心健康，國家2009年四月開始已明令禁止土窯的生產(chǎn)，因此土窯、傳統(tǒng)窯改環(huán)保窯勢在必行。二、套筒石灰窯套筒石灰窯是聯(lián)邦德國人卡爾〃貝肯巴赫(Karl一BeceKenbach)在20世紀60年代研究成功的。套筒石灰窯生產(chǎn)的活性石灰具有氣孔率高(5O%)、表面積大(1.5—2m2/kg)、活性高(活性度345?4O0mE)、硫含量低等特點。套筒窯的主要優(yōu)點有：⑴套筒石灰窯改變了以往豎窯傳統(tǒng)的正壓操作方式，窯內(nèi)為負壓環(huán)境，因此無煙氣和粉塵外溢。⑵設置上、下兩個中心內(nèi)套筒，使窯的裝料空腔呈環(huán)形，減少料層厚度，有利于火焰或高溫氣體穿透整個料層。上套筒內(nèi)抽出氣體與驅(qū)動空氣在換熱器里換熱，下內(nèi)套筒抽出循環(huán)氣體，噴入燃燒室；下內(nèi)套筒夾層里通入的冷卻空氣，收集到環(huán)管內(nèi)后被送到各燃燒器做一次空氣，這些都能夠充分利用熱能。(3)設置上、下兩層錯開均布的多個燃燒室，且每個燃燒室通過由耐火磚砌筑而成的拱橋與內(nèi)筒相連，以便燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣均勻地分布在窯的整個斷面上，使石料能夠受熱均勻。⑷石料經(jīng)過預熱帶、上部逆流煅燒帶、中部逆流煅燒帶、下部并流煅燒帶，符合煅燒石灰的加熱要求，尤其是并流煅燒帶，能對已經(jīng)產(chǎn)生氧化鈣外殼的石料溫和加熱，對燒成高質(zhì)量的石灰非常重要。⑸套筒石灰窯使用燃料范圍廣，可使用發(fā)熱值約7524kJ/m3的低熱值煤氣，且煤氣壓力僅為l5kPa左右的常規(guī)壓力，與固體燃料相比，氣體燃料不僅能與空氣混合均勻，燃燒所需空氣過剩系數(shù)小，可以達到較高的燃燒強度，而且氣體燃料較清潔，燒制的石灰s、P等有害元素含量低，石灰中的瘤塊減少。套筒窯存在的主要問題為：(1)環(huán)形套筒窯拱橋(火橋或過橋)的坍塌拱橋的坍塌可以說是影響環(huán)形套筒在國內(nèi)市場應用的最主要原因。從目前國內(nèi)出現(xiàn)的幾座環(huán)形套筒拱橋坍塌來看，拱橋的坍塌不僅縮短了環(huán)形套筒窯的正常使用壽命（馬鋼不足兩年），還嚴重影響著生產(chǎn)出來的石灰產(chǎn)品的質(zhì)量和煉鋼生產(chǎn)的順利進行，使耐火材料用量大幅度上升。所以拱橋坍塌問題決定了環(huán)形套筒窯是否能正常生產(chǎn)和運行。為解決拱橋的坍塌，國內(nèi)選用了綜合性能較好的鎂鋁尖晶石磚代替了原來的鎂磚，國外則是采用了綜合性能好的鎂磚作為拱橋磚材質(zhì)，同時也對拱橋的結(jié)構(gòu)做了改進。⑵換熱器換熱管束及循環(huán)通道管的堵塞換熱器作為環(huán)形套筒窯的熱交換裝置，在窯的運行過程中，起著至關重要的作用，它保證著窯內(nèi)的熱量和氣體流量的平衡，并很大程度上影響著生產(chǎn)的石灰質(zhì)量，保證了整座窯的正常運行。而換熱器中換熱管束的好壞決定了換熱器的工作效率，由于換熱管長時間處于冷熱兩種工作環(huán)境下，在進行氣體熱量交換的過程中，在熱管束的管口及管內(nèi)容易形成結(jié)瘤，堵塞換熱管而降低了換熱器的換熱效率。換熱管束的堵塞需對環(huán)形套筒窯休風操作以進行換熱器的檢修，對窯的正常生產(chǎn)影響較大，嚴重時會引起生產(chǎn)的石灰質(zhì)量不穩(wěn)。文獻［6］針對套筒窯換熱器的堵塞問題，通過對換熱器管垢分析，化驗垢中成分主要有堿金屬、堿土金屬的氯化物（KC1、NaC1、Ca.Cl2）、碳酸鹽（CaCO3、MgC03、K2CO3）、硫酸鹽（K2504、Na2S04）、氧化物（CaO、Mso）以及少量的硅酸鹽；同時找到了結(jié)垢的主要原因：①進口廢氣溫度過高；②管內(nèi)廢氣流速較低；③燃燒過程中的塵量過大。筆者認為進口溫度過高是主要問題，并提出了在換熱器里理論上可以發(fā)生以下反應：K2CO3+CaCO3=K2Ca（CO3）2（反應溫度650oC）K2CO3+sio2=K2Si205（反應溫度6O0oC）換熱器廢氣進口溫度在700oC以上，故容易結(jié)垢。為此，筆者提出摻冷風將換熱器進口溫度降低，這樣還可以降低換熱器的含塵濃度，簡單實用，已經(jīng)取得了較為理想的效果。⑶燃燒與控制生產(chǎn)高質(zhì)量的活性石灰需要先進的燃燒技術(shù)與控制技術(shù)。作為一個整體而言，燃燒與控制是不可分割的。窯溫控制是一個極其重要的操作指標。通過對窯溫的監(jiān)測來控制燃燒，是較為有效的方法。但在實際生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)條件的改變，如煤氣熱值的波動，采用不好的燃燒設備和控制系統(tǒng)，將使控制難于實施。馬鋼雖然在環(huán)形套筒窯控制系統(tǒng)中增設了廢氣分析儀和在線熱值儀，通過對廢氣與煤氣的在線分析，及時反饋環(huán)形套筒的工作狀況，使操作人員能準確調(diào)整石灰窯的工作參數(shù)，但操作上仍然難以實施，主要是其燃燒設備并不能保證燃燒控制。⑷窯體耐火材料結(jié)構(gòu)與材質(zhì)的改變窯內(nèi)部分結(jié)構(gòu)中的耐火材料磚因工作環(huán)境惡劣，耐火磚易沖刷損壞，如下內(nèi)套筒下段鋼管外壁、下內(nèi)套筒上段頂部導流帽、上內(nèi)套筒下部、拱橋頂部等部位的耐火材料、耐火磚損壞嚴重?，F(xiàn)在，一些專家將這些易損壞部位的耐火磚更換為耐磨性較好的高耐磨澆注料，較好地解決了這些部位的耐火磚因磨損而造成的耐火材料檢修，降低了因停窯對耐