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工艺部分

第一章 煅烧理论

第一节 石灰煅烧概论

一、石灰概述
以关键成份为碳酸钙CaCO3石灰石为关键原料，经过合适温度煅烧所得到一个气硬性胶凝材料，其关键成份为氧化钙（CaO），此种材料就叫做生石灰。
1、生石灰关键性质
⑴ 颜色：白色，伴随化学纯度不一样而亮度不一样，最纯石灰最白，低纯度和生烧石灰其亮度低，其颜色是由杂质，关键是铁元素很等着色。有时也呈暗灰色、浅黄色。生石灰常常比原来石灰石白。
⑵ 气味：稍有臭味，伴有刺激性感觉。
⑶ 组织：生石灰全部是结晶质，结晶大小和排列依生石灰不一样而显著不一样，其中，有看起来像无定形东西，但实际上它是由微昌粒组成。
⑷ 空隙率：市场上销售生石灰空隙率随石灰石结构，煅烧温度和时间等不一样而在宽达18～48%（平均35%）范围里改变
⑸ 比重：完全死烧了时候为3.34～3.40。通常市场上销售生石灰比重为3.0左右 ⑹ 假比重：在1.6～2.8宽范围变动，通常市场上销售生石灰其平均值为2.0～2.2 ，堆比重为 1.1～1.7g/cm3
⑺ 导热率：（0.0015～0.002）cal/cm3.s.℃
⑻ 熔点、沸点：分别为2572℃和2850℃
⑼ 安息角：是将石灰自然堆放时，其斜面也水平面组成倾斜角，大约为40～50度
2、炼钢生产对石灰质量要求
石灰石呈碱性，是最理想造渣原料。氧气转炉对于石灰有以下要求：
⑴ 石灰氧化钙含量要高；
⑵ 石灰要有高活性度；
⑶ 应有高气孔率；
⑷ 应有低体积密度；
⑸ 石灰比表面积要大
3、活性石灰在钢铁冶金中关键作用
不一样炼钢方法对于石灰活性度要求也是不一样。平炉、电炉冶炼时间较长，有充足时间造渣，所以对于石灰活性度要注也不是那么严格，而氧气转炉炼钢冶炼时间缩短到十几分钟，要求很快溶解成渣，所以要求石灰含有较高化学纯度，活泼化学反应性能，加入炼钢炉能快速反应化渣，脱去钢水中杂质，所以采取高效活性石灰是改善炼钢工艺中很关键一个面。活性石灰替换一般石灰在炼钢中含有以下技术经济效果：
1）加紧化渣速度，缩短冶炼时间（吹氧时间可缩短10%左右）。
2）提升炼钢热效率，废钢比增加（可对应提升废钢比1.5～2.5%）。
3）提升钢水收得率，降低钢铁料消耗（钢水收得率可提升1%左右）。
4）提升脱硫、脱磷效果，改善钢质量（脱硫脱磷可比一般石灰提升10～30%）。
5）炉衬侵蚀减轻，炉龄提升（通常可提升炉龄20%）
二、石灰石在煅烧过程中进行反应
煅烧石灰石时，窑内化学反应为石灰石受热后分解成生石灰和二氧化碳，其反应式以下：
CaCO3 = CaO + CO2
这是一个吸热反应，热量起源关键是燃料，另外，这个反应是可逆。所以，为使反应自左向右进行，必需指定温度和压力条件，温度越高反应越完全，在750℃时，CaCO3分解开始显著，但反应很慢，在898℃时，CaCO3分解就相当快了。425.2千卡热量需要60.74克标准煤，约为石灰石重量6%，制取1千克氧化钙，理论上需要消耗1.786千克碳酸钙，这时需要消耗理为452.2千卡×1.786＝759.4×4.1868KJ，相当于108.4克标准煤。实际上，煅烧石灰所需热耗全部大于理论值，这将直接取决于窑类型和工艺技术水平，热利用效率等。1千克MgCO3分解热为343×4.1868KJ，而制取1千克氧化镁需要煅烧2.1千克MgCO3，所需要热量为343千卡×2.1＝720.3×4.1868KJ，因为MgO烧结温度比CaO低，所以分解MgCO3消耗热也较CaCO3少。煅烧石灰石所需要热，均由燃料在窑内燃烧所至，燃料燃烧需要足够氧气，若送入窑内空气量不足，燃烧就会不完全而产生CO，在位置较高煅烧层中，还存在着还原层，CO2被炽热碳部分地还原为CO：　　
C＋CO2　　　2CO－42.0×4.1868KJ
在煅烧较高地方和空气中有剩下氧，大部分CO被气化成为CO2：
2CO＋O2　　　2CO＋136.2千卡
当一氧化碳升到窑（料）面和空气接触燃烧生成二氧化碳
CO＋1/2O2＝CO2＋67.6千卡×4.1868KJ
应该指出，在窑顶一氧化碳碰到空气燃烧产生热量是白白浪费掉，所以，
窑气中每增1%一氧化碳，相当于浪费料6～7%。所以，当一千克碳完全燃烧时能
释放出7900×4.1868KJ热量，而不完全燃烧时仅能释放出23×4.1868KJ左右
热量，所损失热量相当于总和710.1%（一氧化碳在窑气中含量通常不应
超出1.2%）石灰石各关键成份是碳酸钙，一样还存在着多种有害物质，所以，在
高温燃烧过程中进行着下述反应：
CaCO3＝CaO＋CO2 碳酸钙分解
MgCO3＝MgO+CO2 碳酸镁分解
C+O=CO2 碳完全燃烧
CO2+C=2CO2　 二氧化碳还原
CO2+C=2CO 一氧化碳燃烧
2H2+O2=2H2O 氢燃烧
S+O2=SO2 硫燃烧
从上面列举还很不完全反应中能够看得出，在石灰窑中不仅进行着氧化过程
，也进行着还原过程。困此，烧制出石灰是有多种颜色。
三、石灰石分解温度
生石灰（简称石灰、白灰）是由石灰石（关键成份CaCO3）在高温（通常大于900℃）下发生分解反应而生成，CaCO3分解温度是指其CO2分解压温度，所以在气相中PCO2不一样时，CaCO3分解温度是不一样，在一标准大气压下，纯CO2气相中，CaCO3分解温度为898～910℃。
工业窑炉内气氛中还有其它气体，所以PCO2小于标准大气压，所以，在煅烧过程中，石灰石料块表面部分实际上在810～850℃就已经开始分解了。
四、分解速度
石灰石（CaCO3）分解速度依靠于温度高低，若煅烧温度为900℃，每小时能烧透3mm/h；1000℃时是14mm/h，1000℃时是10mm/h，1200℃时是25mm/h。伴随温度升高，分解速度呈平方形式升增加，但温度过高时，内部还未分解，而在表面已经被烧死，影响煅烧速度。
在恒定外部温度下，越靠近石灰石中心，CO2逸出阻力就越大，分解速度越慢，从实际上来讲，直径为150mm球形石灰石，在1050℃条件下，在窑内煅烧需要20个小时才能烧透，和理论值相差5小时。
在一定介质温度下，石灰石分解速度有一个大致范围，假如入窑石灰石粒径差很大，如30～120mm，则小粒径石灰石还未经过煅烧带就已经分解完成，以后继续在高温烧成带停留一段时间，其结果肯定出现石灰晶柱长大和烧结。而那些粒径大石灰石，则因为其完全分解所需时间超出了它在高温带可能停留时间而出现中心部分生烧。
对于小粒径石灰石，如回转窑生产15～45mm石灰石，即使粒径为1∶3，但因为中小颗粒石灰石完全分解后只需在煅烧带停留较短时间，而颗粒较大也能分解完成。所以在确定炉型后，必需选择适宜石灰石粒径区间。石灰石在煅烧中生成石灰层，因为气空率大，而且较石灰石导热系数低，使得热极难传到被煅烧石灰石内部，被煅烧石灰石粒度越大，石灰层厚度就越大，CO2逸出也越困难。煅烧大粒径石灰石时，必需以降低煅烧温度，牺牲煅烧速度和降低竖炉利用系数为代价，才能生产出符合需要石灰石。
五、煅烧度
石灰煅烧度通常分类为软烧（soft）、硬烧(hard)、死烧(dead)。石灰石分解时释放占其重量40%左右CO2，所以在分解瞬间生石灰（）含有结晶细、比表面积大、空隙度大（但个晶粒间空隙小）、假比重小、反应性能强等性质，这种状态生石灰称为软烧石灰。这种石灰若在高温下长时间煅烧，细晶粒逐步熔合，总体积收缩，这种状态石灰通常称为硬烧石灰。再深入提升煅烧度，消化反应速度变得极低。称之为死烧石灰。
六、杂质对煅烧影响
在石灰煅烧中有害杂质关键是SiO2、Al2O3、Fe2O3，纯CaO熔点很高，达2572℃。但因为杂质存在，在煅烧过程中，表面张力、蒸发浓缩、扩张等作用开始温度却是该物质熔点大约60%。比如在CaO-SiO2系化合物中α-C2S熔点是2130℃，但在煅烧过程中于1280℃左右温度就已经开始生成其结晶了。在大致900℃低温以下，石灰石中杂质SiO2、Al2O3、Fe2O3和石灰反应量极少，但若温度深入提升，则会发生以下部分次生反应：
2CaO + SiO2 → 2CaO·SiO2
3CaO + SiO2 → 3CaO·SiO2
3CaO + Al2O3 → 3CaO·Al2O3
4CaO + Al2O3 + Fe2O3 → 4CaO·Al2O3·Fe2O3
这些反应生成物堵塞生石灰细孔，使石灰活性度下降。这些杂质数量很大时，在高温时形成融熔状态，使石灰相互粘结，造成结瘤，使窑况恶化。所以应避免杂质引入，采取筛分和水洗能去除原料中混入部分杂质，改善原料质量。

第二节 原料石灰石

1.石灰石定义和分类
石灰石是一个天然沉积岩，亦称水成岩，石灰石以化学式CaCO3为主，含有细粒结晶结构，从颜色来看，以青灰、浅灰色泽为好，杂质含量少，另外，还可采取化学试剂进行测试：把少许稀盐酸滴在岩石上，发出嘶嘶声并放出二氧化碳气泡便是石灰石。
通常来说，含有碳化物和沥青杂质石灰石为灰色、黑色；有微细沉积，和有机杂质呈微蓝色；有海绿石或铁（镁）氧化物呈浅绿色；米色、淡粉红色、没有光泽则含较多氧化镁；灰色、灰褐色、红黑色、棕色则含有铁、锰氧化物；乳白色有晶体光泽，含有少许氧化硅；色泽较深，含有硫化氢较多。
按矿床类型，石灰石分为一般石灰石、高镁石灰石两类。
2、能够烧制生石灰石灰石分类
用于炼制石灰石原料是碳酸盐类岩石（或矿物），其关键成份是CaCO3。具体说烧制石灰原料基础有以下多个：
（一）由磷酸盐类岩石经接触变质或区域变质而成含有结晶结构大理石。
（二）一般石灰石。
（三）多孔石灰石（包含贝壳石灰石、石灰质凝石灰石、鱼卵石、石灰华）。
（四）白垩（土状结构、含有疏松特点）。
（五）贝壳。
3、石灰石和白云石区分
能够从以下多个方面区分：
（一）理化
（1）石灰石关键成份是CaCO3；白云石是碳酸钙和碳酸镁复盐（CaCO3、MgC
O3）。
（2）石灰石含有细粒结构，微结晶体球形或近似立方体；白云石属三方晶体系
，菱面晶体；其结构是粒状、致密、板状和鳞状。
（3）硬度
石灰石极限抗压强度400～1000千克/厘米2；
白云石极限抗压强度1000～1400千克/厘米2。
（4）白云石遇冷酸起泡缓慢，不如石灰石猛烈，也无丝丝声，但在被加热为10%
浓度盐酸作用下能产生沸腾现象。
（二）颜色
白云石因常含有铁、铝、硅等氧化物体质，其颜色和所含杂质相关，呈灰白和浅
红，并有玻璃光泽。
白云石化学成份为CaMg[CO3]2，晶体属三方晶系碳酸盐矿物。白云石晶体结构和方解石类似，晶形为菱面体，晶面常弯曲成马鞍状，聚片双晶常见，多呈块状、粒状集合体。纯白云石为白色，因含其它元素和杂质有时呈灰绿、灰黄、粉红等色，玻璃光泽。三组菱面体解理完全，性脆。摩氏硬度3.5-4，比重2.8-2.9。矿物粉末在冷稀盐酸中反应缓慢。
　　判定特征：以硬度稍大，在冷稀盐酸中反应缓慢等特征，可和相同方解石相区分。
白云石是组成白云岩和白云质灰岩关键矿物成份。白云石可用作冶金熔剂、耐火材料、建筑材料和玻璃、陶瓷配料。
4、煅烧对石灰石质量要求
（1）石灰石有用成份：CaCO3
（2）石灰石所含有害物：SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O、P、S；
（3）石灰石以泥土、沙粒形态粘附有害物：SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O、P、S；
在石灰煅烧中有害杂质是SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O等。这些杂质从比较低温度（900℃）就开始和烧成石灰CaO发生反应，促进CaO颗粒间融合，其结果造成颗粒间收缩，反应生成物堵塞生石灰细孔，使石灰反应性能下降。同时也堵塞石灰石脱除CO2后所剩下通道，造成石灰石难分解，产生带芯石灰。这些杂质数量很大时，在高温时形成融熔状态，使石灰相互粘结，形成结瘤，使石灰煅烧炉失常。
对石灰煅烧产生影响杂质，通常要求：SiO2+Al2O3+Fe2O3≤5%，不过，因为所采取石灰煅烧炉形式不一样，燃料种类不一样，所要求煅烧度不一样，上述判别标准也不一样。
（4）石灰石结晶组织
石灰石结晶组织，关键反应在CaO结晶颗粒大小上，结晶粗大石灰石因结构致密，石灰石分解时CO2逸出时通道很小，石灰石难分解。在高温状态分解时，会产生粉化，同时石灰活性度也低。所以在石灰煅烧时，通常应选择结晶颗粒细石灰石。但因煅烧方法不一样，对不一样种窑形，一些结晶颗粒粗石灰石也是能够采取。
（5）石灰石颗粒
在石灰石煅烧过程中，原料石灰石粒度影响也是很大，因为CO2分解是由石灰石表面向内部慢慢进行，所以大颗粒石灰石比小粒径煅烧要困难，需要时间也长。石灰石分解时间和粒度不是线性关系，在一定温度下，煅烧时间和石灰石粒径平方成正比。

第三节 燃料

1、燃料种类
依其状态，燃料可分为：
⑴ 固体燃料：如煤、焦炭等
⑵ 液体燃料：如重油。煤油、柴油
⑶ 气体然：如液化石油气、发生炉煤气、天然气，高炉焦炉转炉煤气。
2、石灰生产对于燃料有以下要求：
⑴ 燃料发烧量对于窑产量、热耗含有很关键意义，在煅烧情况下，高
热值燃料能够强化煅烧、增加产量、降低热耗。
⑵ 燃烧中挥发份分解温度比燃点低，在煅烧中，燃料往往还没进入煅烧
区，挥发份就在高温缺氧予热区逸出并被废气带走，所以，竖窑要求燃料中
挥发份尽可能低。
⑶ 燃料中灰分，对于竖窑来讲是全部掺入石灰中。这么，灰分波动改变
不仅影响发烧量改变，而且还影响石灰化学成份。
⑷ 燃料粒度，要尽可能在要求范围内和石灰石数量相匹配，若粒度过大或
过小，甚至粉末过多，全部将直接影响正常生产。
⑸ 燃料中水份过多，将影响到配料正确性，并将使得燃料消耗量增加。
3、焦炭理化性能
⑴ 固定碳和灰份
固定碳高低关键影响来自灰分，其它成份含量少而且稳定，固定炭简易计算为
C固=100—（灰分+挥发份+S）%
⑵S、P
焦炭中S多以硫化物、硫酸盐、有机硫三种形式存在。竖炉煅烧过程中，焦炭燃烧产生SO2会和CaO结合，以亚硫酸盐或硫酸盐形式附着于石灰表面。石灰中硫关键来自焦炭。
焦炭中磷通常含量极少。
⑶ 挥发份
关键是C、H、O及少许S、N，其含量高低表明了焦炭生熟程度，不通常为0.7～1.2%，含量多，则生焦多，强度差。
⑷ 水份
焦炭附着水在燃烧过程中挥发要消耗部分热量，同时因为水分不稳定也会影响实际入炉固定炭不稳定，生产实践中要求水分尽可能稳定。
⑸ 粒度
在以焦炭为燃料石灰生产中，焦炭粒径决定烧成带高度，煅烧带长度和风速无关，和焦炭粒径成正比，和焦炭混合比成反比，粒度要求整齐一致，理由是：①是为石灰石和焦炭不分离；②是以燃料燃烧时间和石灰石分解时间相平衡。

第四节 200m3焦炭竖窑对原、燃料质量要求

1、原料质量要求
1）石灰石化学成份，CaO要求大于53%
2）粒度要求：所用石灰石粒度要在40～80mm，范围，其中＞80mm及＜40mm量各不超出5%，＞80mm粒度不超出90mm，＜40mm粒度不得小于30mm
2、燃料质量要求
1）化学成份：C固＞85%，灰分14%，S
2）发烧值：低位发烧值6700×4.1868kJ/kg焦
3）粒度：在25～40mm以内，其中＞40mm及＜25mm量各不超出5%；＞40mm粒度不超出50mm，＜25mm粒度大于15mm。

第二章 竖炉操作

第一节 窑型介绍

1.麦尔兹窑
产地：奥地利。麦尔兹窑也称并流蓄热式双膛竖窑。在煅烧过程中，两个窑膛交替工作，第一个循环中，燃烧空气和燃料从膛Ⅰ顶部进入，热烟气向下流动，在联通道处和上升冷却气汇合，再经过联通道穿过膛Ⅱ，排出窑外。第二循环中，燃烧空气和燃料从膛Ⅱ顶部进入，热烟气向下流动，在联通道处和上升冷却气汇合，再经过联通道穿过膛Ⅰ，排出窑外。如此往复循环，每次换向时间间隔6~12分钟，因采取了利用废气热再生预方法，废气温度一在100℃左右。燃料热利用率在80%以上。现在是世界上竖窑煅烧石灰设备中，热利用率最高。双D窑是仿麦尔兹窑设计，工作原理相同。
2.套筒窑
产地：西德。套筒式竖窑由内筒和外筒组成。在内筒和外筒之间填充石灰石，是煅烧室。物料在窑内呈圆环形，石灰石经过宽度变小，降低了物料大小分布不均而造成温度分布不均原因。下部冷却石灰热空气从内筒经过，经除尘后作为助燃空气。燃料采取流体。
3.回转窑
用回转窑生产石灰，以美国为最多，约占其石灰产量80%。关键设备是预热器、回转器、冷却器。石灰80%分解过程是在回转器中进行，20%在预热器中进行。因物料在回转器内不停滚动并向前移动，窑内不存在温度分布不均现象。所以所煅烧出石灰在全部窑型中质量是最好。缺点是投资大，热耗较高，粉灰率大。
4.弗卡斯
弗卡斯在中国称横梁式竖窑。其关键技术是在大断面竖窑内部部署能够引入燃烧嘴，目标是为了处理大断面竖窑中心部位生烧问题。窑内采取了三向压力系统。在窑顶设置了两根抽气梁，其下方均匀部署吸气孔，使窑上部形成负压。在窑下部（在冷却带）增加两根抽气梁，一是使上、下抽气梁之间窑内均呈负压状态，使周围烧嘴和燃烧梁烧嘴火焰更易向物料喷射；二是灰温过高时，能够加大抽气梁风量，有利于降低灰温。和一般竖窑相比，一样高度，不管是助燃空气，还是冷却气体，从进入窑内到排出，所经过物料厚度是一般竖窑三分之一（弗卡斯下抽气梁和燃烧梁之间存在无气流经过煅烧带）。从而降低了窑内因大小物料分布不均而造成气流分布不均现象，所以弗卡斯所煅烧出石灰，各项指标均高于一般竖窑。

第二节 工艺及技术参数

1.原料和燃料
石灰石粒度40~80mm，大于80mm或小于40mm量分别在5%以内。但最小值不得小于30mm，最大值不得大于90mm，CaO大于等于54%。
焦炭粒度25~40mm，大于40mm或小于25mm量分别在5%以内。但最小值不得小于15mm，最大值不得大于50mm，灰分小于14%，水分小于8%，发烧值大于6700kcal/kg，C固大于85%。
2.设计生产能力
⑴日产量 160 t/d
⑵利用系数 0.8t/m3·d
⑶废气温度 小于180℃
⑷煅烧温度 1050℃
⑸排灰温度 45℃
3.技术参数
⑴有效容积 200m3
⑵有效内径 3.6m
⑶有效高度 19.8m
⑷生石灰CaO >90%
⑸生过烧率 <11%
⑹活性度 >300ml
⑺热耗 960kcal/kg石灰
4.有效高度
指从布料器能撒开物料有效距离水平面开始，到炉内风帽处这段高度。
5.利用系数
利作系数是指竖炉在有效容积内，每立方米每昼夜生产出石灰吨数。是平价竖炉性能优劣一个关键参数，单位：t灰/m3·d

第三节 产量设定

1.投石量设定
依据天天产量确定投石量，在很大程度上是依据炉况改变而确定。日投石量（t/d)=天天产量/0.575
2.上料周期
假如每斗青石重量为1t，则上料周期=86400/日投石量，单位：秒

第四节 焦比及风量确实定

1.焦比设定及调整
焦比设定必需依据石灰石分解热、竖炉热效率、煅烧环境、外部环境和焦炭质量而确定。热效率是指石灰石分解热和投入炉内单位焦炭总发烧量总和比值。其大小和很多原因相关，受炉壁携带热、焦炭不完全燃烧热损失、未燃炭素热损失、废气携带热等大小限制。竖炉热效率为65~85%。
2.燃烧空气计算
⑴理论空气量计算
假定计算中气体均为标准状态，焦炭完全燃烧则有：
C + O2 = CO2
12 32 44
1 χ
1mol炭完全燃烧需1molO2 ，1mol氧气为22.4升，氧气在空气中所占体积为21%，1mol氧气重量为32克，那么1kg炭完全燃烧需空气量为：1000/12Ⅹ22.4/21=8.889m3
⑵空气过剩系数
实际生产中，为确保燃料完全燃烧，仅用理论空气量是不够，这是因为燃料可燃分和空气中氧气瞬间完全接触是困难，必需给一定过剩空气量。通常来说，若过剩量增加，热损失增大。所以除特殊情况外，必需尽力做到尽可能降低过剩量而达成完全燃烧。
⑶实际空气量
设实际空气量为Ln，则Ln=nLo（n为空气过剩系数，Lo为理论空气量）。则实际风量Q=每小时投焦量※（1—水份）※C固%※8.889※空气过剩系数。因为炉内温度 由单位时间投入炉内燃料量及供风量决定，空气过剩系数越大，燃烧温度越低，热损越严重。在风量调整时，供风量不得超出实际计算空气量15%。
3.风量、焦比调整
空气量一旦确定，不要随意更改。生产量调整时，风量对应变动，炉况恶化时，风量也要依据情况设定，焦比调整后，风量对应调整。但要注意，在焦比调整后第一批料将要到煅烧带时，再开始改变风量，以免引发烧成带移动。焦比受季节、天气影响，冬季气温低，焦比要稍高，必需依据水分改变而合适调整焦比。通常而言，点火开炉转入正常生产后，炉况调整处于微调状态，焦比不宜过分变动，调整幅度也不宜过大。

第五节 竖炉煅烧

1.燃料、原料混配
燃料、原料混匀对生产起着决定性作用。通常要求在皮带上石灰石、焦炭不一样时误差小于1米。只有做到混配均匀，物料在料面上均匀分布，才能不致出现燃料过于集中，热量分布不均，使操作混乱。
2.料面管理
料面稳定对于保持生产稳定，含有很关键意义。假如料面不稳定，或形状异常，则烧成带也不稳定，最终影响产量和质量。
相关料面波动算：
混合料比重 1500kg/m3
竖炉断面积 3.6π=10.178m3
每斗料厚度 1080/1.5/10.178=70.7mm
料面过高或过低，对生产全部会产生不利影响。正常料面应呈“驼峰”状，且同一圆周上不一样点高度差小于300mm。
3.排灰管理
每次排灰量和排时间，要和煅烧带工业生产成速度相适应，确保煅烧带稳定。每次排灰速度过小，排灰时间过第，三段阀动作时间就过长，供风泄漏率将加大，不利于煅烧带稳定。每次排灰时间过短，排灰速度过大，三段阀易卡料，关闭不严，供风泄漏率将加大。每个月应对圆盘正反转调整一次。
4.炉内煅烧管理
⑴预热带
预热带是从下往上高温气体和装入物料进行热交换部分，在此带，燃料干燥，挥发干馏，石灰石逐步升温，水分被蒸发，物料被预热到分解温度。石灰石烧成单位热耗高低和预热也坏有很大关系，也就是说尽可能降低煅烧带和预热带交界处气体温度和石灰温度差，就能降低热耗。
⑵煅烧带
煅烧带是对在预热带被加热了石灰石脱碳酸区域，是炉内最关键部分。是燃料用下而上空气燃烧，也是石灰石受热分解地方，即在煅烧带同时发生下列两个化学反应：
a) C + O2 = CO2 + 7934 kcal/kg无水无灰焦炭
b) CaCO3 = CaO + CO2 — 425kcal/kg纯石灰石
在一般石竖炉中，和发生a)反应相比，发生b)反应位置稍偏上。在以生a)反应也称氧化带，发生b)反应称为脱碳酸带。在氧化带上方，从下部来空气在氧化带被消耗掉，而因为高温焦炭存在，故发生一氧化碳反应。所以，有些人把这部分叫做还原带。
⑶冷却带
竖炉冷却带，是自煅烧带下部延伸区段，通常在冷却带要达成三个目标：1.冷却在煅烧带脱过碳酸气生石灰。2.使在煅烧带未分解“生核”在冷却带上部进行分解。3.有效利用脱碳酸后石灰所带有热量。
尽可能煅烧带是三个带中最关键，但在实际生产中，无法直接立即地进行控制，但其改变将影响到预热带和冷却带，平时应亲密注意顶温和灰温改变。
⑷窑壁效应
石灰石和燃料粒度发生变动，加料时，较大粒度分布于边缘、周围，小块则在窑中心。在这种情况下，燃烧关键是在窑身周围，这么伴随而来就是窑衬局部过热并提早损坏。所以，粒度波动，就不能保持燃烧过程均匀，而均匀地燃烧是使燃料生成热能以很好利用关键条件。只有气体在窑整个截面燃烧速度相等，窑身燃烧过程才可能均匀。窑壁周围气流常常较中间大，甚至高出30～70%窑中心气流速度，这种现象叫做“窑壁效应”。
⑸窑气中成份
正常生产中，窑气中CO235～46.6%；CO0.1%～0.2%；O20.2～0.4%。
另外，窑气中还有N和CH。随窑气排出气体中夹杂粉尘中含有CaO、Fe2O3、MgO、SiO2、Al2O3和C等成份。
窑气中CO2改变关键表示燃料燃烧程度和CaCO3分解程度。CO则和燃料
完全燃料程度相关。在正常生产中，CO含量改变直接反应石灰烧成热耗和质量。CO含量高则表示燃料燃烧不完全程度大，热耗增加，同时窑内还原气氛重，影响CaCO3正常分解，石灰质量降低。O2则反应送入窑内空气量。CH则表表示燃料中挥发
物含量，CH在窑气中含量极少，约在0.1%左右，通常视做常数，不做控制。
生烧将使窑气中CO含量降低，因生烧原因是燃料量不足、窑内空气过多等，全部将使CaCO3分解不充足而残留部分较多。过烧，也将使CO含降低。这是因为CaO和SiO2、Al2O3、Fe2O3、生成复杂化合物，而使CO含量下降。生成复杂化全物反应：
SiO2＋XCO2＝XCaO·SiO2硅酸钙盐
Al2O3＋XCO＝XCaO·Al2O3铝酸钙盐
Fe2O3＋XCO＝XCaO·Fe2O3铁酸钙盐
⑹窑气分析
对于窑气分析采取仪器种类很多，按其操作分为人工气体分析器和自动气体分析器。现在通常石灰窑采取是人工气体分析器，又称奥氏气体分析器。奥低气体分析器工作原理是：使定量一部分气体。依次以多种能吸收气体中部分成份试剂（吸收剂）相接触，使CO2、O、CO、依次补吸收，依据样品气体体积缩减，求出各气体成份体积百分数。
奥氏气体成份体积百分数。奥氏气体分析器分析程序是：先测定CO2，次为O，最终是CO。它们吸附剂分别是：
（1）CO2用苛性钾或苛性钠溶液；
（2）O用焦性没食子酸碱溶液；
（3）CO用氯化亚铜氨溶液。
奥氏分析器只易做上述成份分析。当测定分析可燃气体H2或CH4时，需要结构比
较复杂自动气体分析器。
5.供风
竖窑供风系统由罗茨风机、供风管道、集风箱、风帽、流量测量仪、压力测量仪等组成。
在竖炉内，气流穿过石灰石填充层空隙而上升，气流和物料相向运动，气流层紊乱，其传热速度快，热效率较其它炉型高。空气由罗茨风机过滤网进入罗茨风机，经供风管进入集风箱，在集风箱内经过减压，由三个供风管均匀地送入风帽。在风帽上部有一个较大环流带。正常情况下，此环流不会对炉况造成影响，当底部漏风时，此环流对炉况影响尤其显著。平时应常常检验底部漏风情况。
6.竖炉耐火材料
200m3 竖炉炉衬共分四层，由内到外分别是：高铝砖、粘土质隔热耐火砖、硅酸铝耐火纤维、岩棉。竖炉炉衬寿命大约3~5年。
7.竖炉各部温度、风压测量及管理
竖炉各部温度检测，均采取热电偶，共20个检测点，分别是：顶温1个，废气温度2个，炉身共分四层，共16个，灰温1个。
除炉身温度采取间接没量个，其它全部采取直接测量，炉身热电偶和炉内物料相隔一层耐火砖，假如热电偶和炉内物料直接接触，则经过一段时间后，易造成热电偶探头损伤。所以，隔一层耐火砖，所测量是某一局部区域温度。检测出温度改变和炉膛内实际温度改变存在一个时间上滞后现象。依据生产经验，热电偶所反应出温度和实际值相差约400℃。
排灰温度民顶温是日常操作中应该严加注意两个关键温度参数。温度实时折线直观地反应出各点当温度情况，把不一样时间实时折线相比较，能够看出各点温度改变趋势。
风压共有五个检测点：1.一次风压，2.进风口压力，3.集风箱压力，4.排灰压力，5.顶压。所检测出压力值全部是相对于大气压力。风压随风量大小不一样所要求范围也有所不一样。进风口压力、集风箱压力和排灰压力之间差值大小，能反应出炉底漏风情况。

第六节 炉内情况及处理

1.因设备故障面造成短时间停炉处理
作为进入炉空气以连续为好，它能促进并保持燃料燃烧连续性，确保炉内温度 相对稳定。但因设备事故和停电等原因影响，在不得不停情况下，应依据停车时间不一样而进行压料。压料通常在停车前进行，能有效预防热散失。但因忽然停电或其它设备原因停车，不能提前压料情况下，可在开车后压料。
2.偏烧及其处理
偏烧是竖炉煅烧石灰过程中常常出现现象，对质量危害也最大，也不易调整。
原因：
⑴石灰石和焦炭分布不均，尤其是石灰石和焦炭粒度相差太大时，易发生类似情况。
⑵炉内下料不均，因炉内结瘤，瘤块粘附于炉壁之上或脱后下落缓慢，在瘤上方形成活缓慢且粉灰、粉未量较大、透气性极差料柱，进而气流偏行。
⑶送风管局部堵塞，造成送风不均。
⑷出灰小刮刀位置变动，造成出灰不均。
方法：⑴视情况合适增加焦比。
⑵检验集风箱和风帽之间相联管道，看是否有异物或灰块阻塞。
⑶打开炉门，检验小刮刀位置，将小刮刀调整到原来位置。
3.煅烧区上移
原因：⑴风量过大。
⑵焦炭粒度偏小，焦未多。
方法：⑴合适增加焦比。
⑵逐步减小风量。
⑶检验焦炭粒度及焦炭筛分，立即清理焦炭筛筛孔。
4.煅烧区下移
原因：⑴风量偏小。
⑵焦炭粒度偏大。
⑶罗茨风机过滤网阻塞，加不上风。
方法：⑴合适增加焦比。
⑵逐步增大风量。
⑶清理或更换过滤网。
⑷挑选合格焦炭入炉。
5.煅烧带上、下延伸
原因：⑴燃料粒径差太大，大小粒度均多。
⑵底部漏风，破坏环流形状，企图经过加大风量来填补底部漏风，消除煅烧带拉长方法是行不通。
方法：⑴上合格焦炭。
⑵改善炉底密封。
⑶增大风量。
⑷合适增加焦比。
6.结瘤及其处理
⑴结瘤原因：关键原因是大量杂质和石灰发生次生反应结果。入炉杂质关键起源，一是焦炭中灰份，二是石灰石中夹带杂质。尽管石灰石经水洗后，表面杂质诸如泥土已被清除，但内部杂质或纯粹杂石无法去除。
熔瘤关键成份还是氧化钙，因为杂质SiO2、FeO等存在其本身或其它杂质和氧化钙相互作用，而产生一个低熔点带粘性化合物，将状石灰相互粘在一起，并渗透在氧化钙晶粒间，而使得硬度增加，结构紧密而不易消化。
⑵瘤子关键成份：不一样颜色瘤子，其关键化学成份不一样。如表：

⑶结瘤外理
应该选择灰分较低焦炭；改善入炉石灰石质量，尽可能去除石灰石中碎料及粉料，做到精料入炉；定时加盐，在高温下，Clˉ和Fe3+ 结合形成FeCl3 以蒸气形式随废气排出炉外，大大降低了4CaO·Al2O3·Fe2O3 形成；定时活动煅烧带，能使壁瘤不致过分长大。

第三章 开炉、停炉及灭炉

第一节 开炉前准备工作

1、开炉所应含有条件
⑴ 机械设备运行正常可靠，包含可编程自动控制，手动控制和机旁控制下位机必需到位，尤其是混配系统，必需达成能够均匀配料；卷扬系统、布料器、园盘卸灰机、三段阀、13＃皮带、助燃风机等能够正常运行。
⑵ 电器设备运行可靠，自动控制多种显示、限位、报警等功效正确无误。仪表、
多种温度、压力、流量、电子称量等参数反应正确，有指导生产参考价值。
⑶ 炉底处无漏风现象，尤其是炉门，出灰传动轴，炉风座观察孔等。
2、设备联动试车
点火开炉前须对设备进行试运转考验。
⑴ 原燃料称量混配系统连续运转空负荷不少于8小时
⑵ 上料卷扬系统连续空负荷试车不少于二十四小时
⑶ 炉顶布料设备空负荷试车不少于8小时。
⑷ 出灰系统（包含园盘出灰机、三段阀、成品输送机等）空负荷试车不少于8小时 。
⑸ 供风系统（罗茨风机）连续空负荷试车不少于二十四小时。
⑹ 全部设备空负荷联运试车不少于二十四小时。
⑺ 全部设备带负荷联运试车不少于48小时。
2、烘炉
新砌炉衬竖炉在开炉点火前应进行烘炉，其目标在于把炉衬砖缝内泥浆水分缓慢烘干，预防开炉点时，因砌体内部分水分急剧蒸发造成砖衬开裂、剥落、缩短使用寿命，另外使炉体缓慢加热避免因受热急剧膨胀而损坏设备。
烘炉结束后，待炉体冷却，对炉衬再检验、修补、然后转入开炉点火工作。如时间要求较紧，可在烘炉末期直接投混合料转入开炉投料阶段工作。
⑴ 烘炉铺底料

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