文章出处: │ 发表时间:2023-04-10
石灰窑结瘤
石灰石是常见的工业原料,多用于制造钢铁、电石、纯碱等工业,近些年来工业技术的全面发展也带动了石灰石煅烧技术的提高。我国有大量的石灰石原材料,与其它材料相比,石灰石属于天然资源,是钢铁冶炼的重要原料。但是现阶段国内各行业使用的石灰窑或多或少都会出现结瘤的情况。结瘤后会对正常的生产制造有很大的影响,且对窑体的损伤也是不可逆转的。结瘤实际上是石灰石在经过高温煅烧时产生的一种块状石灰粘结料,这其中经过了物理变化和化学变化。在生产过程中,如果发生结瘤不仅会让卸料平台无法顺畅下灰,降低石灰的产质量,严重者会导致窑炉不能正常生产运行。
结瘤的原因主要有以下几种:
受到原料石灰石成分的影响01
石灰窑生产中,其氧化钙含量比例、杂质含量比例大小决定是否产生石灰窑结瘤。石灰石在窑内煅烧时,不但会放射出大量的杂质反射过程,还会产生CaO反射过程,并且这些反射过程温度大不相同。当SiO2、Fe2O3、Al2O3和MgCO3这些杂质出现在石灰石原料中时,既会影响石灰石煅烧工艺,还会加大出现结瘤的可能性。当二氧化硅内部温度达到700-800℃时,就会产生固体状态,并与氧化钙发生反应逐渐生成硅酸二钙、二氧化硅,因为石灰石中依旧有大量的氧化钙,更会发生较大反应直到生成金属氧化物·SiO2才会缓慢的停止,二氧化硅影响反应的速度,其在石灰石上分布越平均,反应的速度就会越快,若不平均分布,则反应速度就会递减。当三氧化二铁内部温度达到800-900℃时,就会和氧化钙产生化学反应,依次生成氧化钙·三氧化二铁和两个氧化钙分子·三氧化二铁,这些物质可以组成均匀溶液的物质,将会在石灰窑内慢慢相结合慢慢产生块状,衍生出窑瘤。
石灰石原料粒度大小的影响02
石灰石粒度大小对石灰的烧成率影响很大,粒度过大会延长物料停留时间,影响石灰窑的能力,相反,石灰石粒度过小,它在窑内停留时间短。但是石灰石粒度减小,也有一定要求,粒度减小会增加窑内阻力。气体分布变坏,**灰窑煅烧工况,形成偏烧、局部高温或生成“瘤块”增加了燃料消耗量,降低石灰窑的生产能力和窑气CO2浓度。因而,石灰石粒度应均匀,煅烧才能稳定,这样有利于石灰窑平稳运行和分解率的提高。
石灰石原料含粉量高低的影响03
石灰石原料中含粉量的高低,也会造成石灰窑的结瘤。进入窑内的石灰石原料含粉量越高,物料在窑内就越容易参与反应,熔化或粘结于窑壁上,容易导致窑瘤的形成;一般情况下,如果石灰石原料中的粉料越多,说明其中的杂质也就越多。这些杂质也就越容易和CaO发生一系列的反应,生成各种低熔点的化合物,使石灰之间相互粘结成块,从而形成了窑瘤。
生产操作通道温度影响04
操作上煅烧温度没有控制好易形成结瘤。因为煅烧温度越高,窑内物料中低熔点的物质也就越容易熔化成液相,使石灰之间相互粘结成块,或粘结在窑壁上逐步形成挂壁窑瘤,并且温度越高,物料中的各种成分之间就越容易发生反应,或与窑衬发生化学反应,生成更多的低熔点物质,从而促使窑瘤的形成。因此,在煅烧中应根据杂质的含量合理控制煅烧温度,一般情况下,CaCO3含量高的石灰石煅烧温度控制在约1200℃,CaCO3含量低的煅烧温度控制在1000~1150℃,MgCO3含量高的石灰石煅烧温度控制在1000℃以下。当然,这样的温度控制也不是一成不变的,还要根据成品灰质量的情况适时进行调整。
虽然石灰石在煅烧过程中容易出现产生结瘤现象,且双膛石灰窑结瘤较难处理,但可以提前制定措施进行预防,稳定风、煤、气配比,采取降低通道温度的办法,规避窑瘤现象的发生。出现结瘤使用物理学中热胀冷缩办法,石灰窑内遇冷体积必定会发生变化,窑瘤无法适应体积的突然变化会出现开裂、脱落的现象。避免结瘤现象可以从以下三个方向来解决。
01控制石灰成分
严格控制石灰石原材料的质量,由于石灰石供应商不固定,所以可能出现石灰石原料质量不稳定的情况,所以要对原料石灰石进行抽样检验,**原料的质量情况,一旦发生质量问题,立刻停止原料进入窑体,基于石灰窑结瘤的机理,在煅烧前应选用SiO2、Fe2O3、Al2O3和MgCO3等杂质含量低的石灰石为原料。在有必要时增加原料水洗设备,从根源上杜绝结瘤的发生。
02优化工作方式
工作人员必须定期的检查煤气热量值数与气、风的比列、石灰石的粒度和质量是否成正比、窑内石灰石分布是否均匀等,一旦这些因素中出现了比例不协调情况,要立即进行相应调整。以我公司的三座双膛石灰窑为参考,常见的问题主要是单边挂瘤,这是因窑内的料面倾斜导致的。工作人员只需降低料面,再次调整布料器布料均匀,优化窑内料流,均匀煅烧。双膛石灰窑结瘤问题较为**时,导致出现悬窑情况不能顺利生产,需要暂时停止石灰窑生产,并通过冷却风对其降温,利用热胀冷缩原理让窑瘤自然脱落,随后再打开观察孔,进行人工处理。
03降低温度
燃料的配量是影响石灰石煅烧分解的关键。工作人员根据窑况降低燃料投入率,还要降低石灰窑燃烧空气量,同时提高成品石灰的排放数量,这样一来窑内的大量材料会互相摩擦、碰撞,窑瘤承担不住这种摩擦力纷纷掉落,它们将会和成品的石灰共同排除窑外。
结语
石灰窑结瘤情况是现在石灰生产中常见的问题,应采取措施降低结瘤对生产的影响。针对结瘤问题,首先要有明确的防范措施,制定一系列的预防方案,将入窑原材料的质量、粉量的比例、人工操作的方式作为预防工作的落脚点。其次要紧跟科技时代的节奏,树立起科学发展的理念,擅于运用现代科学解决措施,对石灰窑合理控温、调控助燃风量以及掌握热量的输入量。这些手段都能够有效的规避结瘤现象。石灰窑是我国工业制造的重要原材料,采取有效措施降低石灰窑结瘤情况对于提高石灰的产量、工业原料质量都有重要作用。
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