技术资讯-气烧石灰窑信息专集

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技术资讯技术资讯—气烧石灰窑信息专集（完整版）(文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑欢迎下载）技术资讯气烧石灰窑信息专集技术中心办信息室2021年9月目录现代石灰窑技术概要…………1气烧活性石灰竖窑工艺特点…………………5钢铁企业石灰窑炉型及特性…………………7唐钢后屯石矿600t/d麦尔兹窑的设计分析………………10唐钢新建燃煤麦尔兹石灰窑工艺的优化…………………14柳钢麦尔兹气烧双膛石灰竖窑自动控制系统概述………15麦尔兹石灰窑几个疑难工艺故障的判断与处理方法……19太钢日产500t迈尔兹双膛石灰窑的转化设计……………22韶钢气烧石灰竖窑技术回顾与展望………24[编者按]利用一定热值尾气来燃烧石灰，是近年石灰行业及国家政策发展的导向，气烧石灰窑具有工艺先进、烧成石灰品质好、能耗低、负压操作烟尘少、维护费用低、自动化程度高、窑体设备简单，操作方便，且投资少，占地面积小，是真正节能环保型石灰窑。广泛用于冶金、化工、钢铁、造纸等行业。本期，我们关注气烧石灰窑方面的情况，将检索到的信息进行汇总、编排，提供给贵单位，以期对大家有所了解。现代石灰窑技术概要一、发展新现代石灰窑技术的意义石灰是钢铁生产、电石生产、耐火材料生产、氧化铝生产的主要和主要辅助材料。九十年代前大部分都是靠社会土窑供应，九十年代以后虽有这些产品市场的竞争，环保政策的强化，和石灰生产技术的进步开始发展起了现代石灰窑技术。实践证明现代石灰窑技术确实是钢铁企业、电石企业、焦化等企业非常现实和捷径的效益亮点。就目前而言每吨石灰的利润已远远超过吨钢、吨铁、吨电石、吨焦碳的利润。已应用现代石灰窑技术的企业已大受其益，而且又取得了更大的社会效益。但也有不少企业受传统经营意识和管理水平的制约还未发展现代石灰窑生产技术仍依靠土窑石灰生产。为此这些企业不但蒙受着巨大的经济损失还给环境保护造成了严重威胁，国家和地方政府相继出台了一系列整治土烧窑的政策和法规，但很难实现预期效果，原因是有这些企业的需求和较高利润的刺激。因此要想彻底治理土烧窑的污染，也必须依靠推行现代石灰窑来解决需求的问题。所谓现代新技术石灰窑就是具有环保、节能功能和机械化、自动化程度较高的更为科学的煅烧石灰工艺。因为该工艺采用了现代煅烧热工技术，所以它能充分利用廉价能源，特别还能利用原来对环境有污染的气体作能源，变废为宝。这样不但对环境能达到保护，而且它生产的石灰，不但质量好而且成本低。它的直接效益和间接效益，经济效益和社会效益都非常可观。这就是推广新技术石灰窑的意义。二、现代石灰窑技术的种类按燃料分有混烧窑，即烧固体燃料，焦炭、焦粉、煤等和气烧窑。气烧窑包括烧高炉煤气，焦炉煤气，电石尾气，发生炉煤气，天然气等。按窑形分，有竖窑、回转窑、套筒窑、维马斯特窑（西德）、麦尔兹窑（瑞士）、弗卡斯窑（意大利）等。同时又有正压操作窑和负压操作窑之分。林州现代科技中心研制设计了300立方以下的现代混烧窑和140立方以下的现代气烧窑，特别是高炉煤气和焦炉煤气燃烧的XD型节能环保石灰窑。攻克了焦炉煤气热值高，火焰短的燃烧难题，可以使剩余焦炉煤气得到充分利用。由原来的焦炉煤气“点天灯”，污染环境变为了为企业创造效益的宝贵能源。对中小钢铁企业、焦化企业、电石企业、和耐火材料工业都是非常好的节能、环保、增效的有效途径。三、烧石灰的基本原理和热工工艺石灰石主要成分是碳酸钙，而石灰成分主要是氧化钙。烧制石灰的基本原理就是借助高温，把石灰石中碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳的生石灰。它的工艺过程为，石灰石和燃料装入石灰窑（若气体燃料经管道和燃烧器送入）预热后到850度开始脱碳酸分解，到1200度完成煅烧，再经冷却后，卸出窑外。它的全部煅烧过程相当于在一个密封容器中进行。不同的窑形有不同的预热、煅烧、冷却和卸灰方式。但有几点工艺原则是相同的即：煅烧温度在850—1200度，预热温度在100—850度。出灰温度在世100度以下。原料质量高，石灰质量好；燃料热值高，数量消耗少；石灰石粒度和煅烧时间成正比；生石灰活性度和煅烧时间，煅烧温度成反比。四、现代技术石灰窑的基本结构和主要附属设备现代石灰窑主要由窑体、上料装置、布料装置、燃烧装置、卸灰装置、电器、仪表控制装置、除尘装置等组成。不同形式的石灰窑，它的结构形式和煅烧形式有所区别，工艺流程基本相同，但设备价值有很大区别。当然使用效果肯定也是有差别的。五、石灰石的质量和数量消耗工业用石灰对石灰石的质量要求主要有两个方面：一是要求含碳酸钙成分含量高，一般要求要在97%以上。二是它的结构晶粒要小，因为晶粒小的石灰石晶间不严实，且在含有有机物的情况下，有机物燃烧形成的多孔状，二氧化碳容易分离，故便于煅烧。三是杂质少，特别有害成分少如二氧化硅，氧化镁、氧化铝、氧化铁、硫和磷等。这些成分在石灰石中若有百分之一，到煅烧成的生石灰中，就是百分之十八。烧一吨石灰按理论计算需1.78吨石灰石，但煅烧时“生”“过”烧的高低主石灰石质量好坏也有一定区别。六．生石灰的质量标准石灰质量的一般标准是：氧化钙含量，生、过烧率、活性度、有害成分含量等，但更重的是不同的行业，不同的用途又有不同的标准。如电石行业它特别强调活性度即软烧灰，炼铁行业它又强调的是强度，所以要硬烧灰，炼钢则又要软烧灰。因此它的指标也是不一样的。一般标准生石灰，氧化钙含量要达到97%以上，生过烧率小于10%，活性钙要300mi以上。七．现代石灰窑技术的燃料与燃烧石灰窑的燃料很广泛，包括固体燃料、气体燃料、液体燃料都可以，但现代技术石灰窑的燃烧原则是，哪种燃料最经济，哪种燃料更有利于环保、哪些燃料更能节约能源是现代石灰窑技术的关键。现在使用普遍的主要是焦炭、煤和煤气。就现代技术来说最理想的是煤气，包括高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气、电石尾气（煤气）发生炉煤气等是石灰窑的最好燃料。因为这些气体燃料都属于废物利用，循环经济性质。特别像焦炉煤气、电石尾气现在大部分放散，资源十分丰富，其次是高炉煤气,这些煤气若利用起来，一来可大量节约能源，二来环境可得到保护，更重要的是企业可以收到很好的经济效益。这些气烧石灰窑，若大量发展起来，土烧窑污染环境的问题自然而然就解决了。现在为什么如此好的项目为什么发展缓慢，主要是气烧石灰窑技术在我国发展起来时间还比较短，任何事务都有一个发展认识的过程.特别是焦炉煤气，由于热值高、火焰短、石灰窑使用容易过烧和生烧。致使有的企业不敢大胆使用。其实这不是太难解决的问题，林州现代科技中心，现在已经研究制造出了外混式长火焰烧咀，和石灰窑自循环稀释高热值煤气的工艺技术。完全可以解决焦炉煤气的烧石灰问题。烧石灰用燃料的多少，是和它炉型与燃料的热值有关。气体燃料则是根据它的热值来计算的。按实际经验生产一公斤石灰约需960千卡热量。但由于各厂的生产设备和工艺条件各不同也有区别。一般来说，烧一吨灰用高炉煤气需1600立方左右，烧焦炉煤气需300立方左右。电石尾气需360立方左右，天然气需120立方左右，发生炉煤气需900立方左右。八．石灰窑的布料器、燃烧器和其它附属设备石灰窑主要附属设备有上料机构,布料器，供风装置、燃烧装置,卸灰装置等，相对而言,混烧石灰窑布料很关键，因为它必须把燃料和石灰石同时装入窑内，通过布料实现炉料在窑内的合理分布，消除炉壁效应，均衡炉内阻力，力求整个炉截面“上火”均匀一致。所以布料器形式和使用效果对石灰窑的生产效率有很大影响。现在有各种各样布料器，包括旋转布料器、海螺形布料器、固定布料等等，其中林州现代科技中心研制的三段式布料器利用“漏斗喉管效应”和“倒W堆集角效应”原理和可调式档料板相结合的方式,结构简单,对解决了原燃料的均匀混合和大小粒度的合理分布问题效果很好。而且具有耐高温，耐磨损和方便检修等多种优点。特别适用于中小型石灰窑配置.而气烧窑它的主要附属设备是燃烧器，因为它的气体燃料是通过燃烧器把可燃气体和所需氧气（空气）按一定的比例在燃烧器内混合后送入炉内燃烧的，而且不同的燃气所需的空气量也不同，不同的炉型，不同的加热方式，它需要的火焰类型也不相同。如预混式、半混式、外混式及氧化焰、中性焰、还原焰等等。所以说气烧窑的燃烧器一定成度上决定着石灰窑的煅烧效果。当然其它附属设备也很重要，如风帽，看相似很简单，但要用电脑仿真来设计它的风量在整个窑断面上的分布才有好的效果。九．石灰窑供风和风机选择无论混烧窑还是气烧窑都是需要一定合理供风的，因为任何燃料燃烧都必须具备三个条件，即燃料、空气(氧气)、和明火，缺少任何一项条件都是不会燃烧的。但风的用量是根据燃料的可燃成分的需氧量来计算,不可太多,也不可太少。太多了,过剩空气成为烟气排出将带走大量热量，风量小了，燃料将达不到充分燃烧，造成煅烧段下移和能源浪费。只有合理供风才会有好的煅烧效果和达到节约能源的目的。它的风量一般按下式计算：（计算公式略）它的压力要根据不同窑型，不同原料粒度形成的不同阻力来计算。一般来说立窑阻力可按40—70毫米水柱/有效高度（米）公式来计算。但原燃料粒度不同也有差异。因此选用风机既要以理论计算的基础又要以具体炉型和实际经验为依据来选定风机。才能有好的使用效果。十．石灰窑的除尘与环保石灰在煅烧时排放的烟尘中含有大量的有害气体和10微米以下的粉尘，粉尘中又包含SO2;F2O3;AIO3等。这些有害气体和粉尘对人体的危害很大，如果人们长期吸入会引起支气管和肺部等呼吸性疾病，幼儿更为严重，而且飘浮在空中的粉尘中还含有致癌物质，若24小时呼吸平均浓度超过150毫克/立方的有害粉尘对人体会造成致命危害。新技术石灰窑，它的主要优点是除能耗低、产量高、质量好外，最大的好处是便于除尘。因为它整个煅烧过程是相当于在一个密封容器中进行，它的烟气可从窑顶烟气管道排出，通过除尘净化，然后达到无害、无污染的达标排放。十一．自动化控制自动化控制是新技术石灰窑的重要特点，它的上料，配料、供风、供气、卸灰都是通过电脑自动化控制完成。但也要考虑国情,厂情和价值成本,也不是自动化程度越高越好.应以最终效果为原则。对新技术石灰窑的推广，首先要解决观念问题和认识问题。是形式的需要，社会的需要，也是企业效益的需要。（摘自石灰窑技术网）气烧活性石灰竖窑工艺特点

与焦炭竖窑相比，气烧石灰竖窑具有窑内气流量大、石灰活性度高、室内温度均匀、温度易控制、对燃气选择要求不高、热耗高等特点。技术特性：炉型设计为圆柱型、矩形+弓形等，多层密封振动出灰机结构，设计有空气、煤气换热器，使石灰的生、过烧率低于7%，而且节约了煤气。长期以来,我国中小冶金企业由于受到生产技术、窑炉设备、改造费用的制约，冶金石灰仍以焦炭、煤为燃料的普通竖窑生产为主，造成了冶金石灰活性度低，吨钢石灰单耗大。目前将焦炭竖窑改造成气烧竖窑生产石灰已被冶金系统中小型企业广泛采用，并且有进一步加快发展的趋势。我公司80年代就开始对石灰窑进行气烧试验，并获得成功。现已建成多座150-210m31气烧石灰竖窑与焦炭（煤炭）竖窑的对比1.1透气性要求

气烧石灰竖窑对窑内的透气性要求更严格。气烧竖窑与焦炭竖窑相比，窑内气流量大1.5～2倍，透气性对窑况的影响更大。因此要求石灰石粒度比最好为2左右。一般采用40～80mm的石灰石，有条件的可在入窑前进行筛分和水洗。

1．2窑内温度

采用气烧后，窑内温度均匀，火力更柔和。固体燃料逐步燃烧放热的过程比气体燃料慢，石灰石在高温阶段的停留时间长，CaO晶体粗大，晶格缺陷少，故石灰活性度略低。气烧竖窑在入窑燃气流量和风量配比得当、控制好物料粒度的情况下，火焰可穿透料层，使锻烧带都处于均匀高温状态，不存在局部高温点，火焰均匀柔和。由于气体燃烧是同时燃烧放热，使石灰石可做到快透锻烧和冷却，故石灰活性度高。

1．3三带温度控制气烧窑三带位置在窑内基本是固定的，而固体燃料是非固定的。气烧窑三带温度和烟气温度、入窑煤气、空气的流量和压力都可通过仪表进行检测，操作工可根据检测数据掌握炉况，并对煤气流量和空气流量进行调节控制。同时也可根据产品质量、矿石质量、煤气的压力、流量和发热值、休风时间等因素及时调节风气配比和出窑时间，稳定窑况和石灰质量。焦炭石灰窑物料入窑后，对燃烧状况无法进行调整，尤其在事故休风中，锻烧带会自然慢慢上移，增加生烧，调节周期比气烧窑长。

1．4原料要求

气烧窑对燃气选择要求不高，范围宽。混料式焦炭竖窑要求焦炭强度高、灰分低，以提高抗粉碎性，确保透气性，避免灰分杂质对石灰的污染。而气烧竖窑对燃气的选择性宽，高炉煤气、转炉煤气、发生炉煤气及它们与焦炉煤气的混合煤气均可。特别是许多中小型地方企业，高炉煤气、转炉煤气等低发热值煤气较为充足，一般都采取高空放散，既浪费能源，又污染环境。1．5三带的温度变化

气烧竖窑由于煤气能快速燃烧放热，加之窑内气体压力高，流量大，使锻烧带上移，预热带缩短，故导致预热带烟气温度高，热耗高。2气烧石灰竖窑的优点(1)冶金石灰质量好。气烧石灰活性度一般稳定在300～350mL，生、过烧率小于7%，使转炉石灰单耗在70kg/t钢以下。

(2)节约和综合利用能源。气烧竖窑采用的低热值煤气大都是利用钢铁厂副产品高炉煤气和转炉煤气,可节约昂贵的焦炭，避免环境污染。(3)投资费用少，见效快。中小型钢铁厂对原有100～150m3的焦炭石灰竖窑只需投资100-200万元左右进行技术改造，改造时间3个月即可达产。

(4)设备简单、操作方便,便于调控。

(5）经济效益显著，将150m3焦炭窑和气烧窑按年产3.5万t相比，仅节约焦炭和降低吨钢石灰单耗（以3气烧石灰竖窑存在的不足(1)窑顶废气温度偏高，造成热耗较高，并给除尘带来一定困难。

(2)窑内气体流量大，压力高，对物料透气性要求高，石灰石粒度、精度要求高。

(3)窑的密封性要求高。

(4)受火焰穿透性的限制，窑的内径不能过大，目前国内比较成熟的炉型为

100、140、150、180、190、210等。气烧石灰竖窑比较适合我国国情，具有很多优点，被国内许多中小钢铁企业采用，尤其是将焦炭竖窑改造为气烧竖窑是一条最经济、快捷的途