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淺述石灰石煅燒中的結(jié)瘤問(wèn)題

更新時(shí)間:2022-05-18

煅燒是石灰石生產(chǎn)中很關(guān)鍵的一道工序,煅燒的好壞對(duì)后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大。石灰窯是用來(lái)煅燒石灰石的,在使用過(guò)程中不可避免會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,其中常見(jiàn)的是爐窯的結(jié)瘤問(wèn)題。那么,石灰石煅燒中的結(jié)瘤問(wèn)題是如何產(chǎn)生的?

石灰石原料成分的影響

石灰石除了主要成分碳酸鈣(CaCO3)外,還包含一些雜質(zhì),如碳酸鎂(MgCO3)、Fe、Al、Si的氧化物。石灰石中含有的MgCO3和鐵、鋁氧化物是很強(qiáng)的助熔劑,它們的存在,在煅燒過(guò)程易與CaO反應(yīng)生成易熔的XCaO·SiO2、XCaO·Fe2O3、XCaO·Al2O3和CaSO4等,這些化合物在煅燒區(qū)的高溫下生成液態(tài)共熔體,會(huì)把石灰石粘成大塊并燒結(jié)成瘤塊,部分會(huì)黏在窯壁上,形成結(jié)瘤事故。

氧化鈣結(jié)瘤的反應(yīng)式

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因此,基于石灰窯結(jié)瘤子的機(jī)理,首先在煅燒前應(yīng)選用SiO2、Fe2O3、Al2O3和MgCO3等雜質(zhì)含量低的石灰石為原料。

石灰石原料粒度大小的影響

石灰石粒度大小對(duì)石灰的燒成率影響很大,粒度過(guò)大會(huì)延長(zhǎng)物料停留時(shí)間,影響石灰窯的能力,相反,石灰石粒度越小,它在窯內(nèi)停留時(shí)間短。但是石灰石粒度減小,也有一定限度,粒度過(guò)小,也會(huì)增加窯內(nèi)阻力。氣體分布變壞,破壞灰窯煅燒工況,形成偏燒、局部高溫或生成“瘤塊”,增加了燃料消耗量,降低石灰窯的生產(chǎn)能力和窯氣CO2濃度。因而,石灰石粒度應(yīng)均勻,灰窯區(qū)域穩(wěn)定,這樣有利于石灰窯平穩(wěn)運(yùn)行和分解率的提高。

石灰石原料含粉量高低的影響

石灰石原料中含粉量的高低,也會(huì)造成石灰窯的結(jié)瘤。進(jìn)入窯內(nèi)的石灰石原料含粉量越高,物料在窯內(nèi)越容易參與反應(yīng),熔化或粘結(jié)于窯壁上,容易導(dǎo)致窯瘤的形成;一般情況下,如果石灰石原料中的粉料越多,說(shuō)明其中的雜質(zhì)也越多,如上所述,這些雜質(zhì)也越容易和CaO發(fā)生一系列的反應(yīng),生成各種低熔點(diǎn)的化合物,使石灰之間相互粘結(jié)成塊,從而形成了窯瘤。

煅燒溫度的影響

煅燒溫度沒(méi)有控制好易形成結(jié)瘤。因?yàn)殪褵郎囟仍礁?,窯內(nèi)物料中低熔點(diǎn)的物質(zhì)也越容易熔化成液相,使石灰之間相互粘結(jié)成塊,或粘結(jié)在窯壁上逐步形成掛壁窯瘤,并且溫度越高,物料中的各種成分之間越容易發(fā)生反應(yīng),或與窯襯發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成更多的低熔點(diǎn)物質(zhì),從而促使窯瘤的形成。

因此,在煅燒中應(yīng)根據(jù)雜質(zhì)的含量合理控制煅燒溫度,一般情況下,CaCO3含量高的石灰石煅燒溫度控制在約1300℃,CaCO3含量低的煅燒溫度控制在1050~1150℃,MgCO3含量高的石灰石煅燒溫度控制在1050℃以下。當(dāng)然,這樣的溫度控制也不是一成不變的,還要根據(jù)成品灰質(zhì)量的情況適時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

煅燒帶長(zhǎng)短的影響

窯內(nèi)實(shí)際煅燒帶的長(zhǎng)短同樣影響著窯內(nèi)溫度的高低,當(dāng)煅燒帶下移時(shí),會(huì)造成頂溫低、灰溫高,卸出的灰?guī)в谢穑珻O2濃度低,石灰生燒率高;煅燒帶上移,會(huì)造成頂溫高,灰溫高,CO2濃度高,石灰生燒率高;煅燒帶拉長(zhǎng),會(huì)造成灰溫、頂溫均高,火力不集中,溫度分散,石灰生燒;煅燒帶縮短,會(huì)造成頂溫、灰溫太低,CO2濃度太低,石灰生燒。如果發(fā)生上述情況,一味地提高窯溫,會(huì)導(dǎo)致石灰過(guò)燒,終形成窯瘤。

配焦大小的影響

燃料的配量是影響石灰石煅燒分解的關(guān)鍵。配比低了溫度達(dá)不到要求,煅燒不充分,石灰?guī)鸁龂?yán)重;反之,焦比高則燃料耗量增加,相應(yīng)加大了供燃料燃燒用的空氣量,同時(shí)增加了帶入的氮?dú)猓资谷』液统鰵鉁囟雀摺⒒疑鸁?、?yán)重時(shí)出現(xiàn)取灰?guī)Щ?、結(jié)瘤、給風(fēng)量較大等現(xiàn)象。

此外,煅燒使用焦炭要嚴(yán)格控制粒度,一般要求20~60mm,且要求在窯內(nèi)分布均勻,防止集中燃燒產(chǎn)生局部高溫,即石灰窯偏燒結(jié)瘤子。

其它因素的影響

送風(fēng)量大小、生產(chǎn)操作等因素也會(huì)導(dǎo)致結(jié)瘤。在生產(chǎn)操作的過(guò)程中,操作工人應(yīng)進(jìn)行培訓(xùn),保證技術(shù)水平,在操作中嚴(yán)格控制各項(xiàng)技術(shù)條件,如頂溫、灰溫不宜過(guò)高,石灰層不宜過(guò)高或過(guò)低;定時(shí)進(jìn)料和出灰,保證料層的高度和煅燒帶的位置及溫度,盡量避免結(jié)瘤問(wèn)題的產(chǎn)生。

小結(jié)

石灰石煅燒中的結(jié)瘤問(wèn)題需要采取綜合措施去避免。嚴(yán)選石灰石原料、注意石灰石粒度大小及含粉量,煅燒過(guò)程中注意煅燒溫度、煅燒帶的長(zhǎng)短、焦比等,通過(guò)對(duì)原料的調(diào)整和工藝的控制,降低了結(jié)瘤的產(chǎn)生。




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