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如何破ag真人百家MAERZ石灰窑特点分析

时间:2020-08-07 04:43

  MAERZ 石灰窑特点分析 摘 要: MAERZ 并流蓄热式石灰窑是目前运用最广泛 的石灰窑,在国内各大钢厂普遍应用。本文主要介绍了石灰 石分解的原理和并流蓄热式石灰窑的工作原理以及马钢第 四钢轧总厂石灰窑的主要设备、特点和不足。本人还着重介 绍了 MAERZ 并流蓄热式石灰窑和传统逆流式石灰窑的区 别. 关键词:石灰窑;原理;设备 0 前言 马鞍山钢铁股份有限公司根据公司技术改造和结构调 整的要求,决定在马钢第四钢轧总厂建设了三座具有国际先 进水平的日产 600 吨的麦尔兹并流蓄热式石灰窑,该项目于 2007 年投产,每年可生产约 33 万吨块灰。本文主要介绍石 灰分解原理、并流蓄热式石灰窑工作原理、主要设备、并流 蓄热式石灰窑和逆流式石灰窑的区别以及石灰窑的特点和 不足。 1 石灰分解原理 石灰窑就是将石灰石煅烧成石灰的设备。其工艺是一个 简单的化学反应过程,公式如下: CaCO3+约 3180 千焦(760 千卡)= CaO+CO2 石灰石分解成石灰和 CO2 时的分解解温度与该化学反 应过程中 CO2 压力有关。在常压和燃烧气体中 CO2 含量为 25%的燃烧环境中,石灰石的初始分解温度为 810℃。在常 压和燃烧气体中 CO2 含量为 100%的燃烧环境中,初始分解 温度将达到 900℃。高品质的石灰石 CaCO3 含量在 97%至 99%,生产 1 吨石灰需要约 1.75 吨石灰石。为了使石灰石充 分燃烧,燃烧石灰石的热量必须从其表面传至其芯部。由于 石灰石燃烧产生的气体是纯的 CO2,所以在其芯部温度必须 达到 900℃。考虑到石灰石表面物质的绝热效应以及保证其 芯部所需要的分解温度,石灰石表面温度必须高于 900℃。 生产软烧石灰时, 石灰石表面温度不能超过 1100 至 1150℃, 否则石灰将发生的重结晶,导致石灰活性度降低和石灰熟度 减少。 2 并流蓄热式石灰窑工作原理 并流蓄热式石灰窑是由燃烧窑筒和排气窑筒相互切换 运行的双筒式石灰窑。一座石灰窑由两个相连的窑筒组成, 两个窑筒均匀填入石灰石,一个窑筒供热煅烧时,另一个窑 筒就排出烟气,两个窑筒的功能周期转换,见图 1 。供热煅 烧的窑筒称做燃烧筒,排出烟气的窑筒称做排气筒。在燃烧 筒内,转炉煤气与助燃空气从窑筒的上部压入,在窑筒内进 行燃烧,燃烧气体在燃烧筒内的流向向下,与被煅烧的石灰 石流向相同,冷却空气则由两个窑筒的底部引入冷却石灰。 燃烧空气和石灰石在煅烧带煅烧,并在窑筒较低位置与冷却 空气混合。混合后的气体经过连接通道进入排气筒,并反方 向向上流动,在预热带预热入窑的石灰石,此时气流流向与 石灰石的流向相反。气体在预热石灰石的同时可以降低自身 温度,以较低温将废气排出窑筒,见图 2 。通过换向装置, 每隔 12 分钟两个窑筒的功能将完全转换,转炉煤气与助燃 空气从原来的排气筒上部压入,将气体流向倒转,从而使排 气筒供热煅烧,变成煅烧筒,而废气则通过煅烧筒排除,煅 烧筒变成排气筒,这样两个筒的功能周期性周期性转换。 图1 图2 3 石灰窑主要设备 麦尔兹石灰窑主要由自动装料系统、窑本体系统、出灰 系统、煤气加压站、除尘系统和风机房组成,见图 3。自动 装料系统主要由上料小车、称量斗、振动给料机、可逆皮带 和两个旋转布料器组成。主要功能是将原料石灰石送入到窑 筒中。窑本体系统主要由两个功能相互切换的窑筒及一些附 属设备组成,为石灰窑的核心设备。主要功能是将石灰石煅 烧成石灰。出灰系统主要由出灰板、振动给料机、输送皮带 等组成,主要功能是将生产出来的石灰输送到成品系统。煤 气加压站主要由 8 台煤气加压机及一些附属设备组成。主要 功能是转炉煤气从 10KPA 加压到 75KPA 并输送到窑筒内与 助燃空气进行燃烧。除尘系统主要由除尘管道、除尘布袋、 除尘风机等组成,主要功能是将排出废气中的粉灰进行回收 并输送到成品系统。风机房主要由 14 台罗茨风机及附属设 备组成,风机的功能各有不同,主要有助燃空气风机、冷却 风机、悬挂缸冷却风机、中心冷却风机和喷枪冷却风机。 图3 4 并流蓄热式石灰窑和逆流式石灰窑的区别 和单筒逆流式石灰窑相比,并流蓄热式石灰窑的一个重 要特点是蓄热预热一部分燃烧空气。在逆流式石灰窑里,燃 烧空气在冷却带被已煅烧石灰里包含的热量所预热,然而, 通过石灰内的热量来预热是非常有限的。在逆流加热过程 中,排放的气体内含有的过剩的可用的热量在被排出前未被 回收利用。因此一些单筒石灰竖窑也设计采用了换热装置以 努力达到回收废热的目的,但这种热交换器容易因排出的热 气中含有灰尘而被破坏。而在并流蓄热式石灰窑中,燃烧空 气是以一种非常理想的方式被预热。在燃烧筒中,窑筒的特 点是燃烧气体与原料石灰石并流。而在排气筒中,窑筒的特 点是排出气体与原料石灰石逆流。燃烧气体从燃烧窑筒内通 过连接通道流到排气窑筒。这种燃烧窑筒与排气窑筒的转换 成为蓄热性预热过程。在排气筒中,热量从排出气体传导到 原料石灰石上,然后又在转换成燃烧筒时,燃烧空气又从原 料石灰石上吸收热量。石灰石预热区起到了一个换热器的作 用,而进料的石灰石就象一个个的换热单元,表现出优越的 热传递特性,使得热损耗非常少。图 4 和图 5 显示了单筒逆 流式石灰窑与并流蓄热式石灰窑的温度曲线 逆流式石灰窑的温度曲线 单筒式石灰窑通常采用逆流式燃烧,图 4 显示了其温度 曲线。绿线表示原料,蓝线表示冷却空气,红线表示燃烧气 体和排出气体。由于冷却空气的量不足以用来完成燃料的完 全燃烧,必须有额外的空气通过侧面的烧嘴加入。这种类型 石灰窑的燃料是从煅烧带下端原料已被煅烧处进入,这一区 域的温度大大高于生产高活性度石灰所要求的温度。并流蓄 热式石灰窑,燃料是从煅烧带上端进入,且与原料并流。图 5 显示了其温度曲线。绿线代表原料;在预热带的蓝线代表 燃烧空气,在冷却带蓝线代表冷却空气;红线代表燃烧气体 和排出气体。由于燃料从煅烧带上部喷入,原料在此处能吸 收大部分燃料所释放的热量,而且煅烧带的温度平均为 950℃。因此,并流蓄热的方式是生产轻烧石灰、高活性度 石灰和白云石石灰的最佳方案。 图 5 并流蓄热式石灰窑的温度曲线 特点和不足 马钢第四钢轧总厂石灰窑有以下几个特点: 1.为国内产量最大的麦尔兹石灰窑 2.唯一采用悬挂缸形式的石灰窑 3.所有除尘的灰直接进成品系统,不由汽车运送 4.3 座石灰窑的出灰及成品系统互为备用 5.主控室与 3 座窑连为一体,生产和检修都非常方便 石灰窑也存在一些不足,如下: 4.虽然在石灰窑旁预留了二氧化碳回收系统的场地,但 该系统一直未实施。石灰石在煅烧过程会释放出大量的二氧 化碳,回收的二氧化碳产品有很高的技术附加值,并有利于 生态环境的保护。 2.石灰窑未有配套的石灰石水洗系统。在日常生产中, 由于原料石灰石中常带有较多的泥土等杂物,未有水洗系统 将其去除,使得泥土等杂物同石灰石一起加入到石灰窑中煅 烧,使生产出来的石灰容易粘接,影响了石灰的品质,也对 设备系统造成一定影响。

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