技術(shù)資訊-氣燒石灰窯信息專集

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技術(shù)資訊技術(shù)資訊—?dú)鉄腋G信息專集（完整版）(文檔可以直接使用，也可根據(jù)實(shí)際需要修改使用,可編輯歡迎下載）技術(shù)資訊氣燒石灰窯信息專集技術(shù)中心辦信息室2021年9月目錄現(xiàn)代石灰窯技術(shù)概要…………1氣燒活性石灰豎窯工藝特點(diǎn)…………………5鋼鐵企業(yè)石灰窯爐型及特性…………………7唐鋼后屯石礦600t/d麥爾茲窯的設(shè)計分析………………10唐鋼新建燃煤麥爾茲石灰窯工藝的優(yōu)化…………………14柳鋼麥爾茲氣燒雙膛石灰豎窯自動控制系統(tǒng)概述………15麥爾茲石灰窯幾個疑難工藝故障的判斷與處理方法……19太鋼日產(chǎn)500t邁爾茲雙膛石灰窯的轉(zhuǎn)化設(shè)計……………22韶鋼氣燒石灰豎窯技術(shù)回顧與展望………24[編者按]利用一定熱值尾氣來燃燒石灰，是近年石灰行業(yè)及國家政策發(fā)展的導(dǎo)向，氣燒石灰窯具有工藝先進(jìn)、燒成石灰品質(zhì)好、能耗低、負(fù)壓操作煙塵少、維護(hù)費(fèi)用低、自動化程度高、窯體設(shè)備簡單，操作方便，且投資少，占地面積小，是真正節(jié)能環(huán)保型石灰窯。廣泛用于冶金、化工、鋼鐵、造紙等行業(yè)。本期，我們關(guān)注氣燒石灰窯方面的情況，將檢索到的信息進(jìn)行匯總、編排，提供給貴單位，以期對大家有所了解?，F(xiàn)代石灰窯技術(shù)概要一、發(fā)展新現(xiàn)代石灰窯技術(shù)的意義石灰是鋼鐵生產(chǎn)、電石生產(chǎn)、耐火材料生產(chǎn)、氧化鋁生產(chǎn)的主要和主要輔助材料。九十年代前大部分都是靠社會土窯供應(yīng)，九十年代以后雖有這些產(chǎn)品市場的競爭，環(huán)保政策的強(qiáng)化，和石灰生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步開始發(fā)展起了現(xiàn)代石灰窯技術(shù)。實(shí)踐證明現(xiàn)代石灰窯技術(shù)確實(shí)是鋼鐵企業(yè)、電石企業(yè)、焦化等企業(yè)非?，F(xiàn)實(shí)和捷徑的效益亮點(diǎn)。就目前而言每噸石灰的利潤已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過噸鋼、噸鐵、噸電石、噸焦碳的利潤。已應(yīng)用現(xiàn)代石灰窯技術(shù)的企業(yè)已大受其益，而且又取得了更大的社會效益。但也有不少企業(yè)受傳統(tǒng)經(jīng)營意識和管理水平的制約還未發(fā)展現(xiàn)代石灰窯生產(chǎn)技術(shù)仍依靠土窯石灰生產(chǎn)。為此這些企業(yè)不但蒙受著巨大的經(jīng)濟(jì)損失還給環(huán)境保護(hù)造成了嚴(yán)重威脅，國家和地方政府相繼出臺了一系列整治土燒窯的政策和法規(guī)，但很難實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果，原因是有這些企業(yè)的需求和較高利潤的刺激。因此要想徹底治理土燒窯的污染，也必須依靠推行現(xiàn)代石灰窯來解決需求的問題。所謂現(xiàn)代新技術(shù)石灰窯就是具有環(huán)保、節(jié)能功能和機(jī)械化、自動化程度較高的更為科學(xué)的煅燒石灰工藝。因為該工藝采用了現(xiàn)代煅燒熱工技術(shù)，所以它能充分利用廉價能源，特別還能利用原來對環(huán)境有污染的氣體作能源，變廢為寶。這樣不但對環(huán)境能達(dá)到保護(hù)，而且它生產(chǎn)的石灰，不但質(zhì)量好而且成本低。它的直接效益和間接效益，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都非常可觀。這就是推廣新技術(shù)石灰窯的意義。二、現(xiàn)代石灰窯技術(shù)的種類按燃料分有混燒窯，即燒固體燃料，焦炭、焦粉、煤等和氣燒窯。氣燒窯包括燒高爐煤氣，焦?fàn)t煤氣，電石尾氣，發(fā)生爐煤氣，天然氣等。按窯形分，有豎窯、回轉(zhuǎn)窯、套筒窯、維馬斯特窯（西德）、麥爾茲窯（瑞士）、弗卡斯窯（意大利）等。同時又有正壓操作窯和負(fù)壓操作窯之分。林州現(xiàn)代科技中心研制設(shè)計了300立方以下的現(xiàn)代混燒窯和140立方以下的現(xiàn)代氣燒窯，特別是高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣燃燒的XD型節(jié)能環(huán)保石灰窯。攻克了焦?fàn)t煤氣熱值高，火焰短的燃燒難題，可以使剩余焦?fàn)t煤氣得到充分利用。由原來的焦?fàn)t煤氣“點(diǎn)天燈”，污染環(huán)境變?yōu)榱藶槠髽I(yè)創(chuàng)造效益的寶貴能源。對中小鋼鐵企業(yè)、焦化企業(yè)、電石企業(yè)、和耐火材料工業(yè)都是非常好的節(jié)能、環(huán)保、增效的有效途徑。三、燒石灰的基本原理和熱工工藝石灰石主要成分是碳酸鈣，而石灰成分主要是氧化鈣。燒制石灰的基本原理就是借助高溫，把石灰石中碳酸鈣分解成氧化鈣和二氧化碳的生石灰。它的工藝過程為，石灰石和燃料裝入石灰窯（若氣體燃料經(jīng)管道和燃燒器送入）預(yù)熱后到850度開始脫碳酸分解，到1200度完成煅燒，再經(jīng)冷卻后，卸出窯外。它的全部煅燒過程相當(dāng)于在一個密封容器中進(jìn)行。不同的窯形有不同的預(yù)熱、煅燒、冷卻和卸灰方式。但有幾點(diǎn)工藝原則是相同的即：煅燒溫度在850—1200度，預(yù)熱溫度在100—850度。出灰溫度在世100度以下。原料質(zhì)量高，石灰質(zhì)量好；燃料熱值高，數(shù)量消耗少；石灰石粒度和煅燒時間成正比；生石灰活性度和煅燒時間，煅燒溫度成反比。四、現(xiàn)代技術(shù)石灰窯的基本結(jié)構(gòu)和主要附屬設(shè)備現(xiàn)代石灰窯主要由窯體、上料裝置、布料裝置、燃燒裝置、卸灰裝置、電器、儀表控制裝置、除塵裝置等組成。不同形式的石灰窯，它的結(jié)構(gòu)形式和煅燒形式有所區(qū)別，工藝流程基本相同，但設(shè)備價值有很大區(qū)別。當(dāng)然使用效果肯定也是有差別的。五、石灰石的質(zhì)量和數(shù)量消耗工業(yè)用石灰對石灰石的質(zhì)量要求主要有兩個方面：一是要求含碳酸鈣成分含量高，一般要求要在97%以上。二是它的結(jié)構(gòu)晶粒要小，因為晶粒小的石灰石晶間不嚴(yán)實(shí)，且在含有有機(jī)物的情況下，有機(jī)物燃燒形成的多孔狀，二氧化碳容易分離，故便于煅燒。三是雜質(zhì)少，特別有害成分少如二氧化硅，氧化鎂、氧化鋁、氧化鐵、硫和磷等。這些成分在石灰石中若有百分之一，到煅燒成的生石灰中，就是百分之十八。燒一噸石灰按理論計算需1.78噸石灰石，但煅燒時“生”“過”燒的高低主石灰石質(zhì)量好壞也有一定區(qū)別。六．生石灰的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)石灰質(zhì)量的一般標(biāo)準(zhǔn)是：氧化鈣含量，生、過燒率、活性度、有害成分含量等，但更重的是不同的行業(yè)，不同的用途又有不同的標(biāo)準(zhǔn)。如電石行業(yè)它特別強(qiáng)調(diào)活性度即軟燒灰，煉鐵行業(yè)它又強(qiáng)調(diào)的是強(qiáng)度，所以要硬燒灰，煉鋼則又要軟燒灰。因此它的指標(biāo)也是不一樣的。一般標(biāo)準(zhǔn)生石灰，氧化鈣含量要達(dá)到97%以上，生過燒率小于10%，活性鈣要300mi以上。七．現(xiàn)代石灰窯技術(shù)的燃料與燃燒石灰窯的燃料很廣泛，包括固體燃料、氣體燃料、液體燃料都可以，但現(xiàn)代技術(shù)石灰窯的燃燒原則是，哪種燃料最經(jīng)濟(jì)，哪種燃料更有利于環(huán)保、哪些燃料更能節(jié)約能源是現(xiàn)代石灰窯技術(shù)的關(guān)鍵。現(xiàn)在使用普遍的主要是焦炭、煤和煤氣。就現(xiàn)代技術(shù)來說最理想的是煤氣，包括高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、電石尾氣（煤氣）發(fā)生爐煤氣等是石灰窯的最好燃料。因為這些氣體燃料都屬于廢物利用，循環(huán)經(jīng)濟(jì)性質(zhì)。特別像焦?fàn)t煤氣、電石尾氣現(xiàn)在大部分放散，資源十分豐富，其次是高爐煤氣,這些煤氣若利用起來，一來可大量節(jié)約能源，二來環(huán)境可得到保護(hù)，更重要的是企業(yè)可以收到很好的經(jīng)濟(jì)效益。這些氣燒石灰窯，若大量發(fā)展起來，土燒窯污染環(huán)境的問題自然而然就解決了。現(xiàn)在為什么如此好的項目為什么發(fā)展緩慢，主要是氣燒石灰窯技術(shù)在我國發(fā)展起來時間還比較短，任何事務(wù)都有一個發(fā)展認(rèn)識的過程.特別是焦?fàn)t煤氣，由于熱值高、火焰短、石灰窯使用容易過燒和生燒。致使有的企業(yè)不敢大膽使用。其實(shí)這不是太難解決的問題，林州現(xiàn)代科技中心，現(xiàn)在已經(jīng)研究制造出了外混式長火焰燒咀，和石灰窯自循環(huán)稀釋高熱值煤氣的工藝技術(shù)。完全可以解決焦?fàn)t煤氣的燒石灰問題。燒石灰用燃料的多少，是和它爐型與燃料的熱值有關(guān)。氣體燃料則是根據(jù)它的熱值來計算的。按實(shí)際經(jīng)驗生產(chǎn)一公斤石灰約需960千卡熱量。但由于各廠的生產(chǎn)設(shè)備和工藝條件各不同也有區(qū)別。一般來說，燒一噸灰用高爐煤氣需1600立方左右，燒焦?fàn)t煤氣需300立方左右。電石尾氣需360立方左右，天然氣需120立方左右，發(fā)生爐煤氣需900立方左右。八．石灰窯的布料器、燃燒器和其它附屬設(shè)備石灰窯主要附屬設(shè)備有上料機(jī)構(gòu),布料器，供風(fēng)裝置、燃燒裝置,卸灰裝置等，相對而言,混燒石灰窯布料很關(guān)鍵，因為它必須把燃料和石灰石同時裝入窯內(nèi)，通過布料實(shí)現(xiàn)爐料在窯內(nèi)的合理分布，消除爐壁效應(yīng)，均衡爐內(nèi)阻力，力求整個爐截面“上火”均勻一致。所以布料器形式和使用效果對石灰窯的生產(chǎn)效率有很大影響。現(xiàn)在有各種各樣布料器，包括旋轉(zhuǎn)布料器、海螺形布料器、固定布料等等，其中林州現(xiàn)代科技中心研制的三段式布料器利用“漏斗喉管效應(yīng)”和“倒W堆集角效應(yīng)”原理和可調(diào)式檔料板相結(jié)合的方式,結(jié)構(gòu)簡單,對解決了原燃料的均勻混合和大小粒度的合理分布問題效果很好。而且具有耐高溫，耐磨損和方便檢修等多種優(yōu)點(diǎn)。特別適用于中小型石灰窯配置.而氣燒窯它的主要附屬設(shè)備是燃燒器，因為它的氣體燃料是通過燃燒器把可燃?xì)怏w和所需氧氣（空氣）按一定的比例在燃燒器內(nèi)混合后送入爐內(nèi)燃燒的，而且不同的燃?xì)馑璧目諝饬恳膊煌?，不同的爐型，不同的加熱方式，它需要的火焰類型也不相同。如預(yù)混式、半混式、外混式及氧化焰、中性焰、還原焰等等。所以說氣燒窯的燃燒器一定成度上決定著石灰窯的煅燒效果。當(dāng)然其它附屬設(shè)備也很重要，如風(fēng)帽，看相似很簡單，但要用電腦仿真來設(shè)計它的風(fēng)量在整個窯斷面上的分布才有好的效果。九．石灰窯供風(fēng)和風(fēng)機(jī)選擇無論混燒窯還是氣燒窯都是需要一定合理供風(fēng)的，因為任何燃料燃燒都必須具備三個條件，即燃料、空氣(氧氣)、和明火，缺少任何一項條件都是不會燃燒的。但風(fēng)的用量是根據(jù)燃料的可燃成分的需氧量來計算,不可太多,也不可太少。太多了,過?？諝獬蔀闊煔馀懦鰧ё叽罅繜崃浚L(fēng)量小了，燃料將達(dá)不到充分燃燒，造成煅燒段下移和能源浪費(fèi)。只有合理供風(fēng)才會有好的煅燒效果和達(dá)到節(jié)約能源的目的。它的風(fēng)量一般按下式計算：（計算公式略）它的壓力要根據(jù)不同窯型，不同原料粒度形成的不同阻力來計算。一般來說立窯阻力可按40—70毫米水柱/有效高度（米）公式來計算。但原燃料粒度不同也有差異。因此選用風(fēng)機(jī)既要以理論計算的基礎(chǔ)又要以具體爐型和實(shí)際經(jīng)驗為依據(jù)來選定風(fēng)機(jī)。才能有好的使用效果。十．石灰窯的除塵與環(huán)保石灰在煅燒時排放的煙塵中含有大量的有害氣體和10微米以下的粉塵，粉塵中又包含SO2;F2O3;AIO3等。這些有害氣體和粉塵對人體的危害很大，如果人們長期吸入會引起支氣管和肺部等呼吸性疾病，幼兒更為嚴(yán)重，而且飄浮在空中的粉塵中還含有致癌物質(zhì)，若24小時呼吸平均濃度超過150毫克/立方的有害粉塵對人體會造成致命危害。新技術(shù)石灰窯，它的主要優(yōu)點(diǎn)是除能耗低、產(chǎn)量高、質(zhì)量好外，最大的好處是便于除塵。因為它整個煅燒過程是相當(dāng)于在一個密封容器中進(jìn)行，它的煙氣可從窯頂煙氣管道排出，通過除塵凈化，然后達(dá)到無害、無污染的達(dá)標(biāo)排放。十一．自動化控制自動化控制是新技術(shù)石灰窯的重要特點(diǎn)，它的上料，配料、供風(fēng)、供氣、卸灰都是通過電腦自動化控制完成。但也要考慮國情,廠情和價值成本,也不是自動化程度越高越好.應(yīng)以最終效果為原則。對新技術(shù)石灰窯的推廣，首先要解決觀念問題和認(rèn)識問題。是形式的需要，社會的需要，也是企業(yè)效益的需要。（摘自石灰窯技術(shù)網(wǎng)）氣燒活性石灰豎窯工藝特點(diǎn)

與焦炭豎窯相比，氣燒石灰豎窯具有窯內(nèi)氣流量大、石灰活性度高、室內(nèi)溫度均勻、溫度易控制、對燃?xì)膺x擇要求不高、熱耗高等特點(diǎn)。技術(shù)特性：爐型設(shè)計為圓柱型、矩形+弓形等，多層密封振動出灰機(jī)結(jié)構(gòu)，設(shè)計有空氣、煤氣換熱器，使石灰的生、過燒率低于7%，而且節(jié)約了煤氣。長期以來,我國中小冶金企業(yè)由于受到生產(chǎn)技術(shù)、窯爐設(shè)備、改造費(fèi)用的制約，冶金石灰仍以焦炭、煤為燃料的普通豎窯生產(chǎn)為主，造成了冶金石灰活性度低，噸鋼石灰單耗大。目前將焦炭豎窯改造成氣燒豎窯生產(chǎn)石灰已被冶金系統(tǒng)中小型企業(yè)廣泛采用，并且有進(jìn)一步加快發(fā)展的趨勢。我公司80年代就開始對石灰窯進(jìn)行氣燒試驗，并獲得成功?，F(xiàn)已建成多座150-210m31氣燒石灰豎窯與焦炭（煤炭）豎窯的對比1.1透氣性要求

氣燒石灰豎窯對窯內(nèi)的透氣性要求更嚴(yán)格。氣燒豎窯與焦炭豎窯相比，窯內(nèi)氣流量大1.5～2倍，透氣性對窯況的影響更大。因此要求石灰石粒度比最好為2左右。一般采用40～80mm的石灰石，有條件的可在入窯前進(jìn)行篩分和水洗。

1．2窯內(nèi)溫度

采用氣燒后，窯內(nèi)溫度均勻，火力更柔和。固體燃料逐步燃燒放熱的過程比氣體燃料慢，石灰石在高溫階段的停留時間長，CaO晶體粗大，晶格缺陷少，故石灰活性度略低。氣燒豎窯在入窯燃?xì)饬髁亢惋L(fēng)量配比得當(dāng)、控制好物料粒度的情況下，火焰可穿透料層，使鍛燒帶都處于均勻高溫狀態(tài)，不存在局部高溫點(diǎn)，火焰均勻柔和。由于氣體燃燒是同時燃燒放熱，使石灰石可做到快透鍛燒和冷卻，故石灰活性度高。

1．3三帶溫度控制氣燒窯三帶位置在窯內(nèi)基本是固定的，而固體燃料是非固定的。氣燒窯三帶溫度和煙氣溫度、入窯煤氣、空氣的流量和壓力都可通過儀表進(jìn)行檢測，操作工可根據(jù)檢測數(shù)據(jù)掌握爐況，并對煤氣流量和空氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。同時也可根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量、礦石質(zhì)量、煤氣的壓力、流量和發(fā)熱值、休風(fēng)時間等因素及時調(diào)節(jié)風(fēng)氣配比和出窯時間，穩(wěn)定窯況和石灰質(zhì)量。焦炭石灰窯物料入窯后，對燃燒狀況無法進(jìn)行調(diào)整，尤其在事故休風(fēng)中，鍛燒帶會自然慢慢上移，增加生燒，調(diào)節(jié)周期比氣燒窯長。

1．4原料要求

氣燒窯對燃?xì)膺x擇要求不高，范圍寬?；炝鲜浇固控Q窯要求焦炭強(qiáng)度高、灰分低，以提高抗粉碎性，確保透氣性，避免灰分雜質(zhì)對石灰的污染。而氣燒豎窯對燃?xì)獾倪x擇性寬，高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、發(fā)生爐煤氣及它們與焦?fàn)t煤氣的混合煤氣均可。特別是許多中小型地方企業(yè)，高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣等低發(fā)熱值煤氣較為充足，一般都采取高空放散，既浪費(fèi)能源，又污染環(huán)境。1．5三帶的溫度變化

氣燒豎窯由于煤氣能快速燃燒放熱，加之窯內(nèi)氣體壓力高，流量大，使鍛燒帶上移，預(yù)熱帶縮短，故導(dǎo)致預(yù)熱帶煙氣溫度高，熱耗高。2氣燒石灰豎窯的優(yōu)點(diǎn)(1)冶金石灰質(zhì)量好。氣燒石灰活性度一般穩(wěn)定在300～350mL，生、過燒率小于7%，使轉(zhuǎn)爐石灰單耗在70kg/t鋼以下。

(2)節(jié)約和綜合利用能源。氣燒豎窯采用的低熱值煤氣大都是利用鋼鐵廠副產(chǎn)品高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣,可節(jié)約昂貴的焦炭，避免環(huán)境污染。(3)投資費(fèi)用少，見效快。中小型鋼鐵廠對原有100～150m3的焦炭石灰豎窯只需投資100-200萬元左右進(jìn)行技術(shù)改造，改造時間3個月即可達(dá)產(chǎn)。

(4)設(shè)備簡單、操作方便,便于調(diào)控。

(5）經(jīng)濟(jì)效益顯著，將150m3焦炭窯和氣燒窯按年產(chǎn)3.5萬t相比，僅節(jié)約焦炭和降低噸鋼石灰單耗（以3氣燒石灰豎窯存在的不足(1)窯頂廢氣溫度偏高，造成熱耗較高，并給除塵帶來一定困難。

(2)窯內(nèi)氣體流量大，壓力高，對物料透氣性要求高，石灰石粒度、精度要求高。

(3)窯的密封性要求高。

(4)受火焰穿透性的限制，窯的內(nèi)徑不能過大，目前國內(nèi)比較成熟的爐型為

100、140、150、180、190、210等。氣燒石灰豎窯比較適合我國國情，具有很多優(yōu)點(diǎn)，被國內(nèi)許多中小鋼鐵企業(yè)采用，尤其是將焦炭豎窯改造為氣燒豎窯是一條最經(jīng)濟(jì)、快捷的途