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更新时间:2020-08-21 18:18
 

  立窑文章_调查/报告_表格/模板_实用文档。节能型石灰立窑的设计特点 字体大小:大 - 中 - 小 yafugaiye 发表于 10-06-07 15:57 阅读(287) 评论(0) 分类: (一) 窑型结构科学合理。窑型就是指窑内胆的结构形

  节能型石灰立窑的设计特点 字体大小:大 - 中 - 小 yafugaiye 发表于 10-06-07 15:57 阅读(287) 评论(0) 分类: (一) 窑型结构科学合理。窑型就是指窑内胆的结构形式。全国各地窑型多种差别很大,主要有 梭型、棒锤型、坛型、园锥型等等。梭型、坛型的窑炉,其有效高度不够,特别是矮坛型的窑,它们的 容积较大,因是明火操作,热量从窑口大量损失,虽然直径都很大,但通风不能满足。棒锤型和园锥型 窑炉,它们的最大直径与有效高度之比较大,可能造成风压不够,同时由于最大直径与上窑口直径之比 太小,使窑内石料滚动变化情况不良,物料在窑内停留时间过长且不均匀,操作不易控制。而节能型普 立窑的窑型是在调查研究的基础上,集中了我国南北方石灰立窑优点,通过科学论证和理论计算,采用 的花瓶形窑型更完善,更合理,从而达到科学煅烧石灰的目的。 所谓花瓶形即上部是由一个正截园弧曲线锥形,下部是一个正截倒园弧曲线 米长的直园筒形过渡相连接而成。把窑分为预热带、煅烧带和冷却带。预热带为一段正截园弧曲线锥 形。煅烧带在预热带下面,半个直园筒形上面。下面半个直园筒形和倒园弧曲线锥形为冷却带。上下园 弧曲线锥度,是根据有关通过热工计算,并借鉴实践经验而确定的。 预热带园弧曲线锥形自上而下逐渐扩大,促使物料在下落过程中作向外翻滚运动,既有利于物 料均匀下降,又使横断面积不断增大,有利于气体和物料之间的热交换进行,充分发挥气流对石料的预 热过程,减少了热量的损耗,预热带的直径变化,既适应物料下沉受热体积膨胀的特性,又适应气体上 升随着温度下降而发生体积缩小的状况,使上下气流速度趋于一致,物料可以获得理想的预热效果。 煅烧带的横断面也是自上而下逐渐增大,气流速度随着横断面不断增大而相应降低,延长了气 流在煅烧带的停留时间,提高了总的传热系数,有利于气体和物料间热交换过程的充分进行。煅烧带断 面向下逐渐扩大,减少了物料的堆积密度,加大了物料问的空隙,降低了通风阻力,通风效果获得很大 的改善,有利于燃料的充分燃烧和热能的利用,加速了石灰石的煅烧,提高了产量和质量,降低了煤 耗。 预热带和煅烧带的截面均由上而下逐渐扩大,使窑内边气流在上升过程中受到制约,使窑内壁 周围和中心气流速度差缩小,有利于气流在窑内断面分布均匀,减少“窑壁效应”,并能减少物料下沉 时与窑壁的阻力,使下降畅通,减少窑内衬的损伤,并且对煅烧带所起的作用更大,不但能提高气体与 物料间的热交换过程,又能促使局部燃料因物料翻滚而离开窑壁,既减少了粘窑和结瘤事故,又减少了 燃料的损耗。 冷却带是倒园弧曲线锥形,断面自上而下缩小,使气流速度自下而上降低,石灰在该带停留时 间自下而上增加,有利于石灰与空气进行热交换,使石灰冷却充分,降低了出灰温度,减少了热能损 失,降低了能源消耗。 (二) 窑内采用“上抽下送”的通风系统。过去普立窑一般采用自然通风,依靠窑筒本身的负压 抽力,又因窑底采用平底炉排,进风面积小,加上气候影响,经常抽力不足,窑流量不够,造成燃料不 完全燃烧,窑温降低,产生石灰质量差、产量低、能耗高的问题。节能型立窑下部合理采用轴流风机进 行强制通风,改平炉排为伞形炉排,加大了底部进风口面积:上部窑口周围设环形烟道,依靠烟囱高度 差产生负压排烟,使窑内里微正压操作运行,增加了窑内空气流通,强化了燃烧,加快了窑内石灰石分 解速度,克服了自然通风进风量不足和受天气变化的影响。 “上抽下送”的通风工艺,可加速成品石灰的冷却速度,减少了石灰带走的热量,充分利用了 成品石灰的余热,提高了进入煅烧区气流的温度,节约了能耗,又降低了出灰口的温度,改善了工人的 操作条件。实施了“上抽下送”的通风工艺,并提高了窑的可调性。通过风量,通风时间和煤石配比, 可以控制窑的产量、质量、三带位置平衡等要素,达到物料平衡,产量和质量稳定的效果。实践证明, 合理选用和使用风机,石灰立窑直经和窑高比例是多少增设烟道和烟囱,既能提高产量和质量,又能大大降低煤炭的化学和机械不完全 燃烧引起的热损失,降低了煤耗,并且改善了劳动环境,实现文明生产,是节能型石灰立窑降低煤耗的 主要因素。 (三)窑体保温性能好。石灰立窑是常年稳定生产的高温设备,保温性能的好坏直接影响到能源消 第1页 耗和产品质量的优劣,为了提高产品质量,降低能源消耗,节能型石灰立窑采用了新型设计和特殊处 理,并根据多年的生产实践和多次建窑经验,节能型立窑的窑体共有七层组成。使窑的密封性和保温效 果更好,减少了热能的损失和扩散,是节能型立窑提高产量稳定质量。提高功效,降低煤耗的重要措 施,是节能降耗的关键。 (四)设计了加料出灰机构。为了减轻劳动强度,提高劳动生产力,在加料设备方面,设计了钟罩 料罐机械上料机构,使节能型立窑加料实现了半机械化,钟罩料罐上部为园形,下部为园锥形和园锥形 活动底。加料时,料缸提升到窑口,下落时石块顺着锥形底均匀自动向窑内四周分布,大大地缩短加料 时间,不仅减轻了工人的劳动强度,并且为加强工艺操作创造了有利条件。底部出灰口改变了过去常用 的平面炉排,设计了伞形炉栅,有条件的可选用复式伞形炉排加板出灰机系统,解决了原来平面炉排承 压小、易变形、出灰难、通风截面小的问题,充分利用了伞形炉栅承压能力大、不变形、卸灰操作方 便,且四周出灰容易控制均匀,确保物料下落稳定的优点。 (五)节能型石灰立窑设计形式多样,适应性强。为了满足建材、冶金、化工、制糖行业等不同规 模的石灰生产企业和广大乡镇企业技术改造需要,中国石灰协会技术咨询部,考虑了在节能效果基本相 同的基础上设计了多种形式的节能型立窑,既有标准规范化的,也有简易的,还有因地制宜的结构形 式,尤其对中小型乡镇石灰企业,我们可以根据当地的实际条件,经济状况现场设计指导,最大限度地 把技改资金与当地建同类型窑的投资相等或接近。且能达到节能之目的。石灰立窑图纸多年实践证明,节能型石灰立 窑只要适当改变操作工艺,可煅烧活性度 250~350ml 的石灰,石灰立窑价格满足冶金行业使用,从而获得更好的经济 效益。节能型石灰立窑在煅烧建筑用灰的基础上,又可煅烧冶金、化工等行业有不同质量要求的石灰。 又因该窑结构形式多样,环亚集团app所以使用广泛,适应性强。 节能型石灰立窑的操 作特点 (一)实行暗火操作工艺,充分利用热量。土窑和~般普立窑大 多采用明火或半明火生产,冲天火光,老远可见,很大一部分热量从 窑口直接散失在大气中,不仅能耗高,浪费大,而且窑面温度高,工 人操作环境恶劣,污染严重。把煅烧带从窑口移到窑的中间适当部位 燃烧,即把明火改为暗火。暗火操作,从窑面上看不到煅烧的火光, 按照管理制度、操作工艺和经验进行生产。暗火操作能充分利用煅烧 时间上散发的热量,对石灰石进行预热,预热后的石灰石进入煅烧带 强化煅烧,减少石灰石预热能量的消耗。所以暗火操作能充分利用煅 煤烧石灰时放出的余热,明显减少窑面热量的大量损失,提高了窑内 温度,改善窑面的操作环境,减少了污染,是节能型石灰立窑降低煤 耗的一个重要技术措施。 实行暗火操作工艺,是节能型石灰立窑在热工制度上的重要 第2页 改进。暗火工艺的标准,并不是越暗越好,要以稳定“预热、煅烧、 冷却”三带为依据。一般预热带约占有效高的 35---45%,煅烧带约 占 35~30%,冷却带约占 30---25%。根据窑的有效高度,煤的着火 点高低,燃烧快慢,通风气候等具体情况,在三带上下范围内变化。 有效高度低,煅烧区离窑面近些,使用着火点高,燃烧慢的煤,火可 以浅些。反之则深些,通风好的,可以深些,差的则应浅些。用暗火 操作,窑面烟道废气温度一般在 200℃以下。 ( 二)增加煤石接触面,加快热量均匀交换。传热过程由两 个阶段构成:第一阶段是截热体和料块表面之间的热交换,叫外部传 热;第二阶段是料块内部传热,用固体作燃料时,外部传热除对流热 交换外,还有辐射传热。在燃烧过程中,辐射传热系数均高于对流传 热系数,就是燃烧的燃料表面达到最高温度,已等于气体温度(实际 燃烧温度高于气体温度),辐射传出的热量比对流传出的热量多 2—4 倍。较大的热辐系数值,能导致与燃料相接触的料块表面,在未达到 燃料表面温度前能得到迅速加热,加速石灰石的分解,缩短燃烧时 间,所以要充分利用这一原理。机立窑是混料式加料,块状燃料分别 被石料包围在中间,接触面大,传热速度快,石灰石分解快、产量 高、能耗低,但燃料分布分散,石灰易生烧且不能满足差热原理需 求。土窑和一般普立窑,大多使用屑煤,采用分层装料,煤层,石料 层都较厚,煤石接触面小,燃料燃烧时发热量集中,与燃料接触的石 料,由于温度高,加热迅速,易产生过烧,离燃料远的石块,温度较 低,对流传热慢,造成生烧,使热量利用不均匀,造成石灰质量差, 煤耗高。节能型石灰立窑既充分利用煅烧时煤石接触表面迅速加热分 解的原理,又根据煅烧成品石灰质量的要求,使煤层既不分散,又不 过分集中而产生过烧和生烧,并适应差热煅烧,采取少薄的煤石层厚 度,增加煤石接触面,实行薄煤层,薄石料层燃料工艺,这是节能型 石灰立窑重要的工艺改进,改善了燃烧条件,提高燃料煤在煅烧过程 中的均匀性,加速了热量传递,加快了石灰石的煅烧过程,提高了石 灰产量,降低了煤耗。 勤加料,勤卸灰是实行薄煤薄料层的基本操作方法。该法能 使料层落差小,通风性好,燃料燃烧均匀,并可增加入窑石料与煤碳 的接触面,加速均匀煅烧。每层料厚度应控制在 350--400 毫米以内, 第3页 50 吨节能型立窑每次投入石料应控制在 2200 公斤以内,每班加料 12 次至 13 次,加料时间应间隔均匀,并准确做好每次加料时间和有关 情况的记录。 (三)推行差热煅烧。根据立窑一般规律:(1)窑的物料断面四 周与中心部位的通风阻力不同,窑壁四周空隙率大,阻力小,通风 好,热耗大;中部空隙率小,阻力大,通风差,热损失小;(2)四周 燃料靠近或接触窑壁,部分热量通过窑壁散失,而中部燃料没有这种 热散失,在实际煅烧过程中形成窑的物料断面有不同煤耗的物料区, 窑壁四周热耗大,越向中部热耗越小,即四周与中部热耗不平衡;(3) 窑的加料口直径比煅烧区直径小,呈正截曲线锥形,由于石灰石块径 大,料层下沉时不仅垂直落下,并向四周窑壁翻滚,而燃料容重小, 加上粉状或小颗粒,下落时一般为垂直向下,向四周运动很少,所以 越往下移,直至高温区,四周煤越少。节能型石灰立窑根据以上规 律,推行差热煅烧,视区域不同和差热情况进行不等量布煤,减少窑 内热量不平衡,使窑断面煅烧均匀,石灰立窑生产线节约煤耗,基本消除了因煅烧不 均匀而产生的石灰生过烧情况。推行差热煅烧是节能型石灰立窑提高 产量,稳定质量,降低煤耗的重要操作管理措施。 节能型石灰立窑根据差热煅烧原理,必须采取四周多加煤, 中间少加煤,按实际需要分配的布煤方式,用人工控制,使窑内煅烧 均匀,断面窑温趋向一致,这是节能型石灰立窑有了自动加料设备, 仍用人工布煤的原因。所以操作人员必须认真对待,不能随意操作, 这是避免石灰生过烧和防止结瘤事故的重要环节,也是提高产量,稳 定质量,节约煤耗的重要工艺措施。 (四)掌握热工制度,加强通风管理。稳定“预热、煅烧、冷 却”三带,是掌握热工制度的重要方面,是提高产量,保证质量,降 低煤耗的主要措施。稳定“三带”,首先是实行加料指导卸灰,坚持 加料标准,加强上下联系,做到搭配小块加四周,布料均匀,料面找 平,超规格石灰石不入窑,二是做到加料与出灰平衡,每次加卸料, 控制窑口与料面约 200 毫米的距离。三是稳定预热带位置,使加料速 度与上火速度平衡,控制出灰速度与石灰冷却速度平衡,不使煅烧带 上下变化。四是严格出窑卸灰操作,做到卸灰四周与中心平衡,断面 第4页 落窑均匀。 通风不良,会造成窑内缺氧,燃料燃烧不完全,热效率低, 使 CaC03 分解缓慢,但通风量也不宜过大,掌握入窑空气过程系数一 般为 1.05 至 1-3。节能型立窑选用了合适的轴流风机,但是还需要 根据具体情况控制强制通风时间。由于通风时间长短,日产量可在 30 至 50 吨之间变化。所以通风与产量、质量、投入煤石量有密切的 关系,必须加强管理,严格执行操作制度,积累经验。 (五)严格计量管理。煤石正确配比,在石灰煅烧中有着十分 重要的意义,所以石料必须过磅计量,保证每层石料按规定重量定时 投放。每层燃料煤严格按煤石配比计量,根据差热煅烧原理,合理布 煤。煤石配比在条件不变的情况下是稳定的。但在实际使用中,由于 来源不同,时间不同,煤石的性能常常发生变化,尤其是煤,它的化 学成分、发热量、含水量变化较大,因而必须指定专人管理,根据具 体情况,相应进行调整。对进厂不同的煤种,应分别堆放,不能混堆 混用,必须经化验 测定热值,并结合经验确定配比后方准使用,并在实践中不断调 整到最佳数据,正确做好记录,积累经验。雨天计量煤炭,应注意水 份变化,正确掌握煤中水份含量,严防煤石配比不当。当场内有两种 不同品质的煤需搭配使用时,应视不同情况,特别计算用煤量,切忌 随意搭配使用。燃料煤在加料前应掺入一定水份,搅拌均匀,投料时 应先布煤再投石料。 (六)严格控制原燃料质量指标 (1)石灰石质量要求;石灰石的主要成份,碳酸钙含量应大于 90%,对纹里明显的片状石料则不宜使用。块状粒度 40~200 毫米, 块重控制在 6~8 公斤为好。为使石料减少损耗,提高利用率,对小 石块可单独装车计量后搭配使用,加在窑的四周,细碎石子、泥屑、 垃圾禁止装车入窑。 (2)燃料煤的要求:最好使用无烟块煤或焦炭,但因价格高会 影响成本,所以大部分是用屑煤或块状(粒度 20—45 毫米)无烟煤,低 位发热量大于 5500 大卡/公斤,一般不宜使用高挥发成分的长烟煤 (烟煤),因煤中可燃挥发成份在窑上部预热带受热逸出,未经充分燃 第5页 烧随废气排出,致使煤耗增加,同时其燃烧时间短与碳酸钙传热和分 解速度不相适应,容易造成石灰欠火生烧。实践证明,屑煤或块煤的 质量好,低位发热量高,石灰产量就高,质量亦好,煤耗也低;煤质 差,石灰的产量难以控制,烧成率低,煤耗增加,成本反而增高。 第6页

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