麦尔兹石灰窑培训.pptx

湖南涟钢冶金材料科技公司 600t的麦尔兹石灰窑 如今并流蓄热式（如今并流蓄热式（PFR）石灰窑代表了目前最）石灰窑代表了目前最现代化的石灰生产技术，国内已经广泛使用。优现代化的石灰生产技术，国内已经广泛使用。优点有其生产的产品质量高（石灰活性度高，残余点有其生产的产品质量高（石灰活性度高，残余二氧化碳低）适合高品质炼钢的需求；自动化程二氧化碳低）适合高品质炼钢的需求；自动化程度高，日常生产简易、安全、可靠；热能消耗最度高，日常生产简易、安全、可靠；热能消耗最低等。低等。我们对麦而兹所用石灰石介绍下我们对麦而兹所用石灰石介绍下:麦尔兹窑石灰石质量要求麦尔兹窑石灰石质量要求各种石灰坚窑都提倡精料入炉，麦尔兹窑显得尤为重要。竖各种石灰坚窑都提倡精料入炉，麦尔兹窑显得尤为重要。竖窑煅烧物料都是通过物料和气流间的固相和气相热交换，窑煅烧物料都是通过物料和气流间的固相和气相热交换，窑内气流分布与流速直接决定着竖窑的热工制度。入窑石窑内气流分布与流速直接决定着竖窑的热工制度。入窑石灰石的纯净度与块度比决定着窑内料柱的透气性。所谓精灰石的纯净度与块度比决定着窑内料柱的透气性。所谓精料包括石灰石的化学成分稳定、低熔物较少、块度均匀料包括石灰石的化学成分稳定、低熔物较少、块度均匀（即块度比小于（即块度比小于2）以及泥沙杂质少等方面。对于麦尔兹）以及泥沙杂质少等方面。对于麦尔兹数和难度。别外，对石灰石的晶相及热震性能亦有要求。数和难度。别外，对石灰石的晶相及热震性能亦有要求。晶粒粗，热震性差，受热易爆裂，这样的石灰石既使化学晶粒粗，热震性差，受热易爆裂，这样的石灰石既使化学成分再好也不能使用成分再好也不能使用。石灰石化学成份石灰石化学成份%典型的石灰石化学成分要求：典型的石灰石化学成分要求：CaO MgO SiO2 S P 酸不溶物灼减灼减 53%1.5%1.2%1%0.01%1.543.9%晶粒大小晶粒大小石灰石均是晶粒在形成沉积过程中出现的。晶粒结构不同在石灰石均是晶粒在形成沉积过程中出现的。晶粒结构不同在密度和硬度方面变化也很大。密度和硬度方面变化也很大。微微 4nm细细 4-50nm中等中等 50250nm粗粗 250nm（高达约（高达约1000nm）石灰石颗粒形状在某种程序上取决于晶粒的微晶结构但也取石灰石颗粒形状在某种程序上取决于晶粒的微晶结构但也取决于粉碎机器的粉碎性能。建议使用立方形或球形状的石决于粉碎机器的粉碎性能。建议使用立方形或球形状的石灰石。可能的话尽量应避免使用层状或片状石灰石。石灰灰石。可能的话尽量应避免使用层状或片状石灰石。石灰石的结晶构造不仅决定了它的致密性和强度，而且与焙烧石的结晶构造不仅决定了它的致密性和强度，而且与焙烧后的石灰活性度、强度有密切关系。石灰石晶粒度小煅烧后的石灰活性度、强度有密切关系。石灰石晶粒度小煅烧后得到的石灰活性度高，反之则活性度低。后得到的石灰活性度高，反之则活性度低。孔隙度和密度孔隙度和密度通常使用型石灰石的视孔隙度和视密度的某些数据在表中给出。通常使用型石灰石的视孔隙度和视密度的某些数据在表中给出。工业用石灰石由于再结晶形成条件和程度不同所引起了很宽范围的视孔隙度（工业用石灰石由于再结晶形成条件和程度不同所引起了很宽范围的视孔隙度（0.1-40%）和）和视密度（视密度（1.50-2.90g/cm3）。）。工业用石灰石的视孔隙度和视密度工业用石灰石的视孔隙度和视密度孔隙度孔隙度 视密度（视密度（g/cm3）在）在110 密实高钙石灰石密实高钙石灰石 0.1到到3 多达多达2.7 大理石大理石 0.1到到2.0 2.7到到2.8 白垩白垩 15到到40 1.5至至2.3 白云石白云石 1到到10 2.7至至2.9 堆密度和粒径堆密度和粒径堆密度以多组合的粒子或结块为特点堆密度以多组合的粒子或结块为特点,它是通过测定它是通过测定已知容积中所含松散材料的总质量而确定的。已知容积中所含松散材料的总质量而确定的。堆密度主要取决于石灰石的视密度、其粒度分布及堆密度主要取决于石灰石的视密度、其粒度分布及其形状。其形状。粒径比为粒径比为2 1的碎石灰石、过筛石灰石一般具有的碎石灰石、过筛石灰石一般具有1.3-1.6g/cm3的堆密度。的堆密度。碎石灰石，包括细粒石灰石，具有碎石灰石，包括细粒石灰石，具有1.6-1.75g/cm3的的堆密度。堆密度。机械强度和耐磨性强度机械强度和耐磨性强度石灰石的机械强度和耐磨性强度必须满足一石灰石的机械强度和耐磨性强度必须满足一定的要求以免破、碎裂。输送或通过窑时定的要求以免破、碎裂。输送或通过窑时石灰石颗粒破裂导致产生细粒将降低窑的石灰石颗粒破裂导致产生细粒将降低窑的透气性，气流和传热会受到严重影响。透气性，气流和传热会受到严重影响。石灰石的抗压强度从石灰石的抗压强度从10MPa到到200MPa不等。不等。麦尔兹窑内使用的石灰石的抗压强度不应麦尔兹窑内使用的石灰石的抗压强度不应低于低于30MPa。石灰石特性数据石灰石特性数据 项项 目目 石灰石数据石灰石数据 膨胀系数膨胀系数 20-50：0.000005/从从20加热到加热到800时的石灰石的总膨胀约为时的石灰石的总膨胀约为2-2.5%导热性导热性 高钙石灰石高钙石灰石:1301.6341W/Mk白云石质石灰石白云石质石灰石:1231.4246W/MK 综合比热综合比热 CaCO3100 0.874kJ/kg800 1.104kJ/kgCaO100 0.786kJ/kg800 0.887kJ/kg 强度强度 抗压强度：抗压强度：10-200MPa绝对强度：绝对强度：5-20MPa抗折强度：抗折强度：2-7MPa 煅烧过程的有关实验研究煅烧过程的有关实验研究加热期间，石灰石经过下列若干阶段的物理加热期间，石灰石经过下列若干阶段的物理 化学变化。煅烧化学反应从石灰石的颗粒化学变化。煅烧化学反应从石灰石的颗粒表面开始并且表面开始并且 随着进一步的反应而移至中随着进一步的反应而移至中心部分。传质和传热在此过程并行发生。心部分。传质和传热在此过程并行发生。在图中可原则上分在图中可原则上分5个步骤（个步骤（a-e）描述）描述物理化学现象。物理化学现象。a通过对流和辐射从周围区域传热至通过对流和辐射从周围区域传热至石灰石颗粒表面。石灰石颗粒表面。b通过煅烧的石灰区域的热传导。通过煅烧的石灰区域的热传导。c在进人中心部分的过程中通过石灰在进人中心部分的过程中通过石灰一石灰石接触面的化学反应吸收热。一石灰石接触面的化学反应吸收热。石灰石分解成石灰。石灰石分解成石灰。d所产生的所产生的CO2从中心部位扩散到颗粒从中心部位扩散到颗粒表面。表面。eC02从颗粒表面扩散至周围。从颗粒表面扩散至周围。步骤步骤b，c和和d主要取决于原料而步骤主要取决于原料而步骤a和和e受窑煅烧过程影响强烈。颗粒直受窑煅烧过程影响强烈。颗粒直径及其密度决定这些进程的速度。在提高的工作温度条件下，机械性径及其密度决定这些进程的速度。在提高的工作温度条件下，机械性能（尤其是石灰石晶体容积）在不同的煅烧阶段发生变化。从图中立能（尤其是石灰石晶体容积）在不同的煅烧阶段发生变化。从图中立方颗粒试样可以看出：方颗粒试样可以看出：a,b在第一部分加热过程期间，从在第一部分加热过程期间，从室温到煅烧温度，石灰石膨胀。室温到煅烧温度，石灰石膨胀。c开始表面煅烧，表面区域的孔开始表面煅烧，表面区域的孔隙容积增大而试样容积保持不变。隙容积增大而试样容积保持不变。d完成煅烧后，试样达到最大的完成煅烧后，试样达到最大的孔隙度，但立方体容积仍未变化。孔隙度，但立方体容积仍未变化。e在温度增高和增加煅烧时间时，在温度增高和增加煅烧时间时，石灰晶粒开始烧结成块石灰晶粒开始烧结成块在在1400、b）1300、c）1200、d）1100、e）1000时的高钙生石灰的视密度及温度以及煅烧时间时的高钙生石灰的视密度及温度以及煅烧时间 如图所示，由于孔隙容积的影响，生石灰的反应性与视密度不成正比。如图所示，由于孔隙容积的影响，生石灰的反应性与视密度不成正比。高钙生石灰的反应性和视密度之间的关系.图图中中展展示示较较大大颗颗粒粒尺尺寸寸（a）比比给给定定工工作作温温度度时时的的较较小小的的颗颗粒粒尺尺寸寸在在窑窑内内需需要要更长的停留时间更长的停留时间 高钙石灰石密实球面煅烧时间a）15cm，b）125cm，c）l0cm，d）75cm，e）5cm，f）25cm 麦尔兹窑工艺麦尔兹窑工艺工艺流程如下：工艺流程如下：矿石原料经筛分，合格原料进入过渡料仓称量后，物料进入有效容积矿石原料经筛分，合格原料进入过渡料仓称量后，物料进入有效容积3.5m3上料小车。上料小车由料车卷扬机系统提升至窑顶卸料。窑顶上料小车。上料小车由料车卷扬机系统提升至窑顶卸料。窑顶设有设有7.5m3料仓料仓矿石料首先倒入矿石料首先倒入7.5m3料仓，然后经振动给料机、可逆料仓，然后经振动给料机、可逆皮带机、分别给两个称量漏斗。物料称量后经过进料阀门（或布料装皮带机、分别给两个称量漏斗。物料称量后经过进料阀门（或布料装置）分别进入双膛竖窑的炉膛内煅烧热工煅烧温度置）分别进入双膛竖窑的炉膛内煅烧热工煅烧温度900-1200度。煤气度。煤气加压后由管道送到双膛竖窑。燃烧和石灰冷却的风量由鼓风机站的风加压后由管道送到双膛竖窑。燃烧和石灰冷却的风量由鼓风机站的风机供给。鼓风机站设有助燃风机、石灰冷却风机、喷枪冷却风机。煅机供给。鼓风机站设有助燃风机、石灰冷却风机、喷枪冷却风机。煅烧后的窑内烟气由管道送入烟气除尘装置，除尘后经烟囱排放。烧后的窑内烟气由管道送入烟气除尘装置，除尘后经烟囱排放。成品经运输储存后外运给用户。成品经运输储存后外运给用户。工作原理工作原理麦尔兹窑有两个平行的窑膛，并通过窑体下部的连接通道相麦尔兹窑有两个平行的窑膛，并通过窑体下部的连接通道相连，煅烧工艺有两大特点：并流和蓄热。所谓并流就是在连，煅烧工艺有两大特点：并流和蓄热。所谓并流就是在石灰石煅烧时，燃烧产物和石灰石一起并列向下流动这样石灰石煅烧时，燃烧产物和石灰石一起并列向下流动这样利于煅烧出高质量的活性石灰。所谓蓄热就是窑膛利于煅烧出高质量的活性石灰。所谓蓄热就是窑膛l的燃烧的燃烧产物产物高温废气通过两窑膛下部的连接通道进入窑膛高温废气通过两窑膛下部的连接通道进入窑膛2。在窑膛。在窑膛2高温废气向上流动，将预热带的石灰石预热到高温废气向上流动，将预热带的石灰石预热到较高温度，把热量积蓄起来。同时高温废气下降到一个很较高温度，把热量积蓄起来。同时高温废气下降到一个很低的温度后排出窑膛。冷却空气和热的石灰发生热交换后低的温度后排出窑膛。冷却空气和热的石灰发生热交换后亦将热量储存起来参与和冷的石灰石热交换。这种工作原亦将热量储存起来参与和冷的石灰石热交换。这种工作原理充分地利用了废气和石灰余热，保证了该种窑具有很高理充分地利用了废气和石灰余热，保证了该种窑具有很高的热效率。的热效率。麦麦尔尔兹兹双双膛膛竖竖窑窑两两个个窑窑膛膛的的功功能能（煅煅烧烧和和蓄蓄热热）交交替替互互换换。即即一一个个窑窑膛膛煅煅烧烧，另另个个窑窑膛膛蓄蓄热热，12-15分分钟钟后后开开始始换换向向，两两个个窑窑膛膛的的功功能能随随之之互互换换。其其详详细细的的生生产产工工艺艺叙叙述述如如下下（煅煅烧烧原原理理见见示意图）：示意图）：麦尔兹双膛竖窑属于正压操作，在正常生产情况下，连接通道处压力保麦尔兹双膛竖窑属于正压操作，在正常生产情况下，连接通道处压力保持在持在15-35kPa之间，并且始终是煅烧的窑膛压力高于非煅烧的窑膛压之间，并且始终是煅烧的窑膛压力高于非煅烧的窑膛压力，从而保证了气体在窑体内的正常流动。力，从而保证了气体在窑体内的正常流动。在第一个煅烧周期，助燃空气从窑膛在第一个煅烧周期，助燃空气从窑膛1的顶部进入，并在压差的作用下向的顶部进入，并在压差的作用下向下流动。在预热带，助燃空气一边向下流动，一边被热的石灰石预热下流动。在预热带，助燃空气一边向下流动，一边被热的石灰石预热升温（在烘窑期间，石灰石已被热烟气预热到较高温度）。在到达煅升温（在烘窑期间，石灰石已被热烟气预热到较高温度）。在到达煅烧带时，与此处均匀布置的喷枪输送进来的煤气混合。因为此处的石烧带时，与此处均匀布置的喷枪输送进来的煤气混合。因为此处的石灰石已具有很高的温度，当空气和煤气的混合物接触到赤热的石灰石灰石已具有很高的温度，当空气和煤气的混合物接触到赤热的石灰石时，便立即燃烧。这样，空气和煤气的燃烧产物和石灰石一起向下流时，便立即燃烧。这样，空气和煤气的燃烧产物和石灰石一起向下流动，这个工艺过程就称为动，这个工艺过程就称为“并流并流”。并流能够使燃烧火焰与原料石灰。并流能够使燃烧火焰与原料石灰石直接接触，并且在很高的热交换效率下石灰石开始煅烧。在到达煅石直接接触，并且在很高的热交换效率下石灰石开始煅烧。在到达煅烧带末端时，燃烧废气温度相对降低，又可保证石灰石能够在均匀轻烧带末端时，燃烧废气温度相对降低，又可保证石灰石能够在均匀轻烧状态下完成煅烧。烧状态下完成煅烧。煅烧完成后，生成的石灰进煅烧完成后，生成的石灰进入入冷却带，与从窑底供冷却带，与从窑底供入入的石灰的石灰冷却空气接触，进行热交换，使石灰温度降到冷却空气接触，进行热交换，使石灰温度降到60-80，然，然后进入窑底料仓，再经窑底振动给料机卸出。石灰冷却空后进入窑底料仓，再经窑底振动给料机卸出。石灰冷却空气与石灰完成热交换后，温度升高积蓄热量，并上升到连气与石灰完成热交换后，温度升高积蓄热量，并上升到连接通道处，与燃烧废气混合，进入窑膛接通道处，与燃烧废气混合，进入窑膛2。在窑膛在窑膛2内，废气由下向上上升，穿过煅烧带后，到达预热内，废气由下向上上升，穿过煅烧带后，到达预热带。在预热带，刚装入的石灰石相当于一个大的热交换器。带。在预热带，刚装入的石灰石相当于一个大的热交换器。废气与石灰石接触进行热交换，把余热释放给石灰石后下废气与石灰石接触进行热交换，把余热释放给石灰石后下降到降到120-180，从窑顶排出。石灰石吸收了废气余热后，从窑顶排出。石灰石吸收了废气余热后，温度升高，把热量积蓄起来，等待下一周期来预热从窑顶温度升高，把热量积蓄起来，等待下一周期来预热从窑顶供供入入的助燃空气（这种石灰石先吸热再放热的工艺过程就的助燃空气（这种石灰石先吸热再放热的工艺过程就称为称为“蓄热蓄热”）。一个持续）。一个持续12分钟的煅烧周期完成分钟的煅烧周期完成。一个煅烧周期完成后，各种气体介质发生以下变化：一个煅烧周期完成后，各种气体介质发生以下变化：助燃空气和石灰冷却空气停止向窑内供入助燃空气和石灰冷却空气停止向窑内供入,打开各自的释放打开各自的释放阀排阀排入入大气；大气；煤气停止向窑内供煤气停止向窑内供入入，从大回流管道回到煤气管网中；接着，从大回流管道回到煤气管网中；接着，各换向阀（包括助燃空气和废气换向阀、煤气换向阀、喷各换向阀（包括助燃空气和废气换向阀、煤气换向阀、喷枪冷却空气换向阀）开始换向，换向时间约需枪冷却空气换向阀）开始换向，换向时间约需5060秒。秒。换向期间，活性石灰从窑底卸出。换向完成后，助燃空气换向期间，活性石灰从窑底卸出。换向完成后，助燃空气和煤气进入窑膛和煤气进入窑膛2；喷枪冷却空气转入窑膛；喷枪冷却空气转入窑膛l喷枪，对喷枪喷枪，对喷枪进行冷却；燃烧废气从窑膛进行冷却；燃烧废气从窑膛l顶部排出；石灰石从窑膛顶部排出；石灰石从窑膛l顶顶部装入。这样第二个煅烧周期开始部装入。这样第二个煅烧周期开始。窑体内衬及维护窑体内衬及维护麦尔兹窑体由内到外由镁砖麦尔兹窑体由内到外由镁砖(煅烧带和通道支撑拄为煅烧带和通道支撑拄为特殊镁砖、冷却段下部为高铝砖）、陶瓷纤维毯、特殊镁砖、冷却段下部为高铝砖）、陶瓷纤维毯、轻质保温砖（密度轻质保温砖（密度1.0gcm3）、轻质保温砖（密）、轻质保温砖（密度度0.6gcm3）、硅钙板和硅钙板钢壳组成。）、硅钙板和硅钙板钢壳组成。下图展示燃烧段区域耐火衬里的典型截面下图展示燃烧段区域耐火衬里的典型截面 点火时间（h）耐火材料典型升温曲线耐火材料典型升温曲线 麦尔兹窑工艺控制和操作麦尔兹窑工艺控制和操作 麦尔兹窑工艺控制工艺计算以日产400吨的麦尔兹窑为例：（示例）CO CO2 O2H2 SN2CH4H2焦油含量15-25%8-13%1%200mg/m324-26%7.5-12%18-25%10mg煤气成份（体积百分数）煤气消耗量的计算煤气消耗量的计算以煤气的发热值以煤气的发热值4.181675kJ/Nm3，石灰单位热耗，石灰单位热耗4.18890kJ/kg石灰，为计算依据石灰，为计算依据:400t/d石灰窑每小时煤气平均消耗量为：石灰窑每小时煤气平均消耗量为：400/24（8904.18/16754.18）103=8856Nm3/h加压机流量计算加压机流量计算Ve=885660/55=9660Nm3/h（每小时除去（每小时除去5分钟换向时间）分钟换向时间）选用一台选用一台6042Nm3/h的罗茨风机，另一台调速后使流量到的罗茨风机，另一台调速后使流量到3620Nm3/h来保证煤气用量来保证煤气用量（1）燃烧空气量计算：）燃烧空气量计算：CO+1/2O2=CO2 H2+l/2O2=H2O CH4+2O2=CO2+2H2O为了使煤气充分燃烧，并考虑安全操作，取空气过剩系数为了使煤气充分燃烧，并考虑安全操作，取空气过剩系数11。实际生。实际生产时，煤气量根据实际热值计算，燃烧空气量要根据煤气的实际可燃产时，煤气量根据实际热值计算，燃烧空气量要根据煤气的实际可燃成份和用量来计算。成份和用量来计算。燃烧空气量燃烧空气量=（CO占煤气中体积数占煤气中体积数/2+H2占煤气中体积数占煤气中体积数/2+CH4占煤气中占煤气中体积数体积数2）（煤气耗量（煤气耗量/小时）小时）（1/氧气占空气分数氧气占空气分数空气过剩率）空气过剩率）燃烧空气量燃烧空气量=0,48856（100.21）1,11=18724Nm3.h考虑到每小时换向时间约考虑到每小时换向时间约5分钟，以环境温度分钟，以环境温度25，海拔高度，海拔高度111米修正米修正风机风量：风机风量：Ve=18724（60/55）（1.013/1.000）（298/273）=187241.206=22581m3/h在实际操作中，还要根据大气温度修正计算风机风量。在实际操作中，还要根据大气温度修正计算风机风量。（2）石灰冷却空气量计算：）石灰冷却空气量计算：冷却空气量保持在冷却空气量保持在0.6-0.8标米标米3/千克石灰范围内，操作人员千克石灰范围内，操作人员开始可取开始可取0.7标米标米3/千克。千克。冷却空气需量：（冷却空气需量：（0.74001000）/24=11667Nm 3/h，以环，以环境温度境温度25，海拔高度，海拔高度111米，每小时换向停风时间米，每小时换向停风时间5分钟，分钟，修正风机冷却空气流量：修正风机冷却空气流量：Ve=11667（60/55）（273+25）1.013/2731000=14073m 3/h实际操作时，根据环境温度和出灰温度以及烟气中实际操作时，根据环境温度和出灰温度以及烟气中CO含量来含量来修正计算燃烧和石灰修正计算燃烧和石灰冷却风机风量，出窑石灰温度冷却风机风量，出窑石灰温度80100C。石灰冷却空气从。石灰冷却空气从底部送入石灰窑。底部送入石灰窑。（3）喷枪冷却风机）喷枪冷却风机2台（其中一台备用），台（其中一台备用），每台流量每台流量2742m 3/h，压力，压力40kPa左右。喷左右。喷枪冷却空气沿管道上升到石灰窑上部与各枪冷却空气沿管道上升到石灰窑上部与各喷枪相连。喷枪相连。（4）压缩空气流量）压缩空气流量30Nm 3/h，压力，压力04MPa，对气囊充气，定时开启气囊，以很快的，对气囊充气，定时开启气囊，以很快的速度喷出，完成对通道积灰的吹扫，一般速度喷出，完成对通道积灰的吹扫，一般为一周期轮流开启一次。为一周期轮流开启一次。湖南涟钢冶金材料科技公司 600t的麦尔兹石灰窑设定参数计算设定参数计算周期产量：周期石量周期产量：周期石量灼减系数（灼减系数（kg/cycle）日周期数日周期数=+1（cycle/day）燃烧时间燃烧时间=-换向时间换向时间 （s）周期燃料流量周期燃料流量=（units/cycle）燃料流量燃料流量=（funitsh）燃烧空气用量燃烧空气用量=（Nm3/h）冷却空气用量冷却空气用量=（Nm3/h）实际燃烧空气尊剩系数实际燃烧空气尊剩系数=（-）实际冷却空气系数实际冷却空气系数=（Nm3/kg石灰）石灰）控制参数控制参数1、空气流量及压力、温度、空气流量及压力、温度（1）过剩空气系数：）过剩空气系数：1.051.25（2）冷却空气系数：）冷却空气系数：0.60.8（3）喷枪冷却空气量：）喷枪冷却空气量：2300Nm3/h（4）通道压力：）通道压力：22kPa，最低为，最低为1215kPa。（5）燃烧空气压力：）燃烧空气压力：38kPa（6）冷却空气压力：）冷却空气压力：38kPa（7）喷枪冷却空气压力：）喷枪冷却空气压力：49kPa（8）通道温度：（光学温度计）通道温度：（光学温度计）900-1150 （热电偶温度计）（热电偶温度计）800-1050（9）废气温度：）废气温度：60-100 、除尘入口温度、除尘入口温度1602、液压部分参数极限设定值、液压部分参数极限设定值（1）系统工作压力）系统工作压力:10MPa（2）系统试验压力：）系统试验压力：15MPa（3）油泵油温最低）油泵油温最低l0，开始加热，开始加热（4）油泵油温最高）油泵油温最高55，冷却器开始工作。最高限，冷却器开始工作。最高限65，泵停止工作，泵停止工作 麦尔兹窑麦尔兹石灰窑的设备麦尔兹窑麦尔兹石灰窑的设备 :麦麦尔尔兹兹窑窑专专用用设设备备包包括括PLC系系统统(一一套套400PC和和七七套套远远程程控控制制站站)、原原料料系系统统(上上料料小小车车含含卷卷扬扬机机)、加加料料系系统统(贮贮料料仓仓、给给料料机机、皮皮带带和和阀阀门门)、风风机机(助助燃燃、冷冷却却、喷喷枪枪冷冷却却罗罗茨茨风风机机)、燃燃料料系系统统(煤煤气气加加压压机机和和控控制制阀阀门门、管管道道、煤煤气气排排水水器器等等)、窑窑体体设设备备(工工艺艺燃燃烧烧设设备备、窑窑体体、换换向向设设备备、进进出出料料设设备备、料料位位控控制制设设备备)、液液压压设设备备(一一套套液液压压系系统统和和六六套套控控制制阀阀台台)、除尘系统、除尘系统(一套窑顶除尘和一套成品除尘一套窑顶除尘和一套成品除尘)。1、原料系统、原料系统(1)组成：原料仓、原料振动筛、窑底称量料仓、上料小车、窑顶过渡料仓、废石皮带机(电气、仪表液压控制设备另例)。原料振动筛原料振动筛(2)窑底称量料仓接受原料振动筛过来的石料，并由窑底称量料仓接受原料振动筛过来的石料，并由PLC进行控制将料加入上料车。进行控制将料加入上料车。满足下列条件时其底部闸板可自动开启：满足下列条件时其底部闸板可自动开启：1.料车料车“on”打开打开2.料车料车down下降下降3.料车无料料车无料4.称量料斗满称量料斗满.称量料斗空时闸板将自动关闭。称量料斗还有称量料斗空时闸板将自动关闭。称量料斗还有防过满的料位开关。防过满的料位开关。在处理上料系统问题时对称量料斗底部闸板的动作在处理上料系统问题时对称量料斗底部闸板的动作要特别慎重，在处理问题时建议将液压进油阀关要特别慎重，在处理问题时建议将液压进油阀关闭。闭。(3)上料小车上料小车(如图如图)由带由带4个轮子的个轮子的料斗、钢丝绳、卷筒、齿轮箱、料斗、钢丝绳、卷筒、齿轮箱、制动器、变频电机及编码器、制动器、变频电机及编码器、钢制件斜桥、钢制件斜桥、9个限位开关个限位开关(超超上限位、上限位、待料位、上上限位、上限位、待料位、上加减速位、下加减速位、下限加减速位、下加减速位、下限位、超下限位、位、超下限位、2个断绳开关个断绳开关)组成。其作用是将石料运送到组成。其作用是将石料运送到窑顶过渡料仓，上料小车容积窑顶过渡料仓，上料小车容积3.5m3,一次最大能起运一次最大能起运4吨左吨左右的石灰石右的石灰石,上料卷扬由带上料卷扬由带4个个轮子的料斗，钢丝绳，轮子的料斗，钢丝绳，2个离个离合器，绞盘，齿轮箱，制动器，合器，绞盘，齿轮箱，制动器，变频电机组成。其作用是将石变频电机组成。其作用是将石料运送到窑顶过渡料仓。料运送到窑顶过渡料仓。卷扬机卷扬机(110KW,735r/min)(4)窑顶过渡料仓放在窑顶窑顶过渡料仓放在窑顶(40米平台以上米平台以上,容积容积约为约为7.5m3,最大能容最大能容11吨左右石灰石吨左右石灰石)接收接收从料车的石料。从料车的石料。(5)废石皮带机运载筛下碎石。废石皮带机运载筛下碎石。2、加料系统(如图)(1)组成：贮料仓、给料机、皮带和阀门。(2)窑顶过渡料仓下的振动给料机将一定量的石灰石卸入可逆窑顶过渡料仓下的振动给料机将一定量的石灰石卸入可逆式皮带机上，通过可逆皮带机运送到炉膛式皮带机上，通过可逆皮带机运送到炉膛1的旋转料斗的旋转料斗(由由一个一个0.75KW的电机控制旋转的电机控制旋转,再由液压设备控制上下移动再由液压设备控制上下移动)，接着可逆皮带机反转将料送到炉膛，接着可逆皮带机反转将料送到炉膛2的旋转料斗的旋转料斗.打开旋打开旋转料斗下的提升阀将石料放空到窑中转料斗下的提升阀将石料放空到窑中.只要称重料斗空，可逆门关闭，可逆皮带机就启动只要称重料斗空，可逆门关闭，可逆皮带机就启动直到两个称重料斗达到指定的重量后自动停止。直到两个称重料斗达到指定的重量后自动停止。可逆皮带机能通过可逆皮带机能通过PLC或现场的机旁操作箱控制，其或现场的机旁操作箱控制，其运行方向在屏幕上有显示，当可逆皮带机运行时振动给料运行方向在屏幕上有显示，当可逆皮带机运行时振动给料机就自动启动，可逆皮带的主要操作是对其跑边情况的检机就自动启动，可逆皮带的主要操作是对其跑边情况的检查和磨损情况掌握，并及时清理洒落下的碎石泥沙。查和磨损情况掌握，并及时清理洒落下的碎石泥沙。这种上料方式的优点这种上料方式的优点:众所周知，石灰石粒度越小，气体通过的阻力就越大，当窑膛内的石灰石粒度分布众所周知，石灰石粒度越小，气体通过的阻力就越大，当窑膛内的石灰石粒度分布不均匀时，气体通过窑膛横截面也是不均匀的，因此将导致煤气的燃烧不均匀分布以不均匀时，气体通过窑膛横截面也是不均匀的，因此将导致煤气的燃烧不均匀分布以及热函传递给将被煅烧的石灰石的气体不均匀的通过料床，从而生产出质量不均匀和及热函传递给将被煅烧的石灰石的气体不均匀的通过料床，从而生产出质量不均匀和不稳定的最终产品。因此上料系统的均匀上料，也决定了产品质量的好坏。石灰石是不稳定的最终产品。因此上料系统的均匀上料，也决定了产品质量的好坏。石灰石是通过输送皮带输送的料斗里，由于石灰石轻粒度不一，其分布也会层次分明，而料斗通过输送皮带输送的料斗里，由于石灰石轻粒度不一，其分布也会层次分明，而料斗的旋转，进一步将石灰石分布均匀化。在的旋转，进一步将石灰石分布均匀化。在3#麦尔兹窑的上了系统中，我们选用了旋转麦尔兹窑的上了系统中，我们选用了旋转料斗进行上料，通过料斗旋转使石灰石均匀分布在料斗中，防止偏料现象的发生。在料斗进行上料，通过料斗旋转使石灰石均匀分布在料斗中，防止偏料现象的发生。在窑膛进料口下方设有一个特殊的锥形挡板，当窑膛进料时，通过挡板分料作用使得石窑膛进料口下方设有一个特殊的锥形挡板，当窑膛进料时，通过挡板分料作用使得石灰石被引导到窑膛横截面外侧，然后大粒度的石灰石滚动到窑膛横截面中央，而小粒灰石被引导到窑膛横截面外侧，然后大粒度的石灰石滚动到窑膛横截面中央，而小粒度石灰石则留在窑膛横截面的外侧，这样就避免的度石灰石则留在窑膛横截面的外侧，这样就避免的“窑壁效应窑壁效应”，使窑膛截面中央的，使窑膛截面中央的气流阻力小，窑横段面上的石灰石煅烧更为均匀气流阻力小，窑横段面上的石灰石煅烧更为均匀.旋转料旋转料斗斗加料方式:1#2#麦尔兹窑采用换向期间加料，麦尔兹窑采用换向期间加料，3#麦尔兹麦尔兹窑采用燃烧期间加料到非燃烧窑膛的方式。窑采用燃烧期间加料到非燃烧窑膛的方式。下面是对这两种加料方式的对比介绍下面是对这两种加料方式的对比介绍.在燃烧周期中，打开非燃烧膛之前几秒的时间内提高废气除尘在燃烧周期中，打开非燃烧膛之前几秒的时间内提高废气除尘风机的转速，以确保窑顶密封阀打开前后窑顶始终形成一个略低于环风机的转速，以确保窑顶密封阀打开前后窑顶始终形成一个略低于环境压力的负压，当窑顶压力稳定后，打开窑顶密封阀通过旋转料斗加境压力的负压，当窑顶压力稳定后，打开窑顶密封阀通过旋转料斗加料到非燃烧窑膛。当加料完成，窑顶密封阀关闭后，除尘风机转速恢料到非燃烧窑膛。当加料完成，窑顶密封阀关闭后，除尘风机转速恢复到正常运行值。一个周期内分复到正常运行值。一个周期内分3次平均把一个周期需要的石灰石加次平均把一个周期需要的石灰石加到非燃烧窑膛，加料的时间可以设定，同时卸料平台的运动次数由燃到非燃烧窑膛，加料的时间可以设定，同时卸料平台的运动次数由燃烧膛的料位计控制，非燃烧膛只保持一个基本动作次数，这样也保证烧膛的料位计控制，非燃烧膛只保持一个基本动作次数，这样也保证了两个膛石灰石的煅烧时间。同时为了确保安全，在窑顶密封阀附近了两个膛石灰石的煅烧时间。同时为了确保安全，在窑顶密封阀附近还安装一个还安装一个CO探测器来检测探测器来检测CO在废气中的浓度，以便操作人员可以在废气中的浓度，以便操作人员可以及时改变参数，确保煤气的完全燃烧。这种上料方式需要安装一个吸及时改变参数，确保煤气的完全燃烧。这种上料方式需要安装一个吸气式废气除尘系统和一个用变频器控制的风机，风机的流量必须高出气式废气除尘系统和一个用变频器控制的风机，风机的流量必须高出最大设计废气流量的最大设计废气流量的10%。优点优点：1、降低煤气及电能消耗。通过这种加料原理我们可、降低煤气及电能消耗。通过这种加料原理我们可以看出，由于上料过程在燃烧期间进行，换向的时间自然以看出，由于上料过程在燃烧期间进行，换向的时间自然减少，从而增加了窑的总生产时间，而且由于废气是从非减少，从而增加了窑的总生产时间，而且由于废气是从非燃烧膛排出，三次加入石灰石到非燃烧窑膛使得废气温度燃烧膛排出，三次加入石灰石到非燃烧窑膛使得废气温度一直保持在一个相对较低的温度。一直保持在一个相对较低的温度。1#2#麦尔兹窑都采用的麦尔兹窑都采用的是换向期间上料的方式，我们引用是换向期间上料的方式，我们引用1#麦尔兹窑的废气温度麦尔兹窑的废气温度温度曲线图与温度曲线图与3#麦尔兹窑的废气温度曲线做对比，由图麦尔兹窑的废气温度曲线做对比，由图1可以看出可以看出1#麦尔兹窑的废气温度一般在麦尔兹窑的废气温度一般在70-150之间波动，之间波动，而而3#麦尔兹窑废气温度则稳定在麦尔兹窑废气温度则稳定在60-80之间。因此燃烧期之间。因此燃烧期间上料，有效的地控制了废气的温度。在降低除尘器负荷间上料，有效的地控制了废气的温度。在降低除尘器负荷的同时减少了热量损失，降低了电耗，提高了窑的热利用的同时减少了热量损失，降低了电耗，提高了窑的热利用率。率。1#麦尔兹窑废气温度曲线图 3#麦尔兹窑废气温度曲线图 2、增加了有效燃烧时间，提高了产品质量。如果在换向期间加料，安装有旋转料斗的麦尔兹 石灰窑需要60秒来完成换向和加料，如果再加上换向完成后的氮气吹扫煤气环围管则换向时间需80秒，在燃烧期间上料的方式，节约了加料时间，整个换向过程可以控制在25秒以下，加上氮气吹扫也只需45秒。为避免废气温度过高，每天需要大约120个周期，而燃烧期间加料则只需要90个周期左右。以以3#麦尔兹窑为例，其换向时间设定为麦尔兹窑为例，其换向时间设定为45秒，每日秒，每日100个周期，每个周期个周期，每个周期818秒，假设燃料燃尽时间为秒，假设燃料燃尽时间为30秒则秒则换向期间加料换向期间加料 周期时间周期时间=720秒（秒（120个周期）个周期）燃烧时间燃烧时间=720-80=640（秒），每天燃烧时间为（秒），每天燃烧时间为21.33小时，占小时，占88.89%提供燃料时间提供燃料时间=640-30=610秒，每天供燃料时间为秒，每天供燃料时间为20.33小时，占小时，占84.72%3#麦尔兹窑麦尔兹窑 周期时间周期时间=818+45=863（秒）（秒）燃烧时间燃烧时间=818（秒），每天燃烧时间（秒），每天燃烧时间22.75小时，占小时，占94.78%提供燃料时间提供燃料时间=818-30=788（秒），每天供燃料时间为（秒），每天供燃料时间为21.89小时，占小时，占91.2%。由于改进燃料供给时间，提供燃料的时间增加了由于改进燃料供给时间，提供燃料的时间增加了1.56小时，窑的容量增小时，窑的容量增加了加了1.56/21.33=7.31%。3、减轻了上料系统的负荷。如果在换向期间上料，以、减轻了上料系统的负荷。如果在换向期间上料，以3#麦尔兹窑为例，麦尔兹窑为例，设日产设日产600t，每天，每天100个周期，每个周期需要加入的石灰石就达到了个周期，每个周期需要加入的石灰石就达到了10700kg，则每个窑膛的料斗需要一次加入，则每个窑膛的料斗需要一次加入5350kg的石灰石，这样就的石灰石，这样就需要更大的旋转料斗和辅助设备。而燃烧期间上料只需要一次加入需要更大的旋转料斗和辅助设备。而燃烧期间上料只需要一次加入3570kg石灰石。石灰石。由以上可以看出这种加料方式的优点：增加了总的生产时间，随着燃烧由以上可以看出这种加料方式的优点：增加了总的生产时间，随着燃烧反应时间的增加，在相同产量的前提下，高温下反应的时间越长，可反应时间的增加，在相同产量的前提下，高温下反应的时间越长，可以得到的产品质量就越好。减少了窑膛内热量流失，提高了热利用率。以得到的产品质量就越好。减少了窑膛内热量流失，提高了热利用率。废气温度相对稳定，降低除尘器负荷，提高除尘器使用寿命，节约了废气温度相对稳定，降低除尘器负荷，提高除尘器使用寿命，节约了电耗。避免除尘器布袋粘结。降低了投资成本和运行成本。电耗。避免除尘器布袋粘结。降低了投资成本和运行成本。3、风机风机(1)如图风机房内布置如图风机房内布置8台罗茨台罗茨风机用来供风。其中风机用来供风。其中3台罗台罗茨风机提供助燃空气，茨风机提供助燃空气，2台台风机提供冷却空气，助燃风机提供冷却空气，助燃和冷却风机中各有一台和冷却风机中各有一台250KW的变频风机的变频风机,1台变频台变频风机备用风机备用,随时替补出现故随时替补出现故障的助燃或者冷风机障的助燃或者冷风机,2台台风机提供喷枪冷却空气风机提供喷枪冷却空气.3#窑风机配置窑风机配置a.助燃空气风机助燃空气风机 ARMG395 250KW 233m3/min 980r/min 电机电机YSP355L-6,250kW 变频变频风机一台风机一台 ARMG395 250KW 233m3/min 980r/min 电机电机Y355L2-6,250kW 定速定速风机二台风机二台 b.冷却风机冷却风机ARMG350 6-185KW 206m3/min 980r/min 电机电机YSP355M-6,185kW 变频变频风机一台风机一台ARMG350 6-185KW 206m3/min 980r/min 电机电机Y355M2-6,185KW 定速风定速风机一台机一台c.助燃、冷却共用的备用风机助燃、冷却共用的备用风机ARMG395 250KW 233m3/min 980r/min 电机电机YSP355L-6,250kW 定速风机定速风机一台一台d.喷枪冷却风机喷枪冷却风机JTS250 4P-55KW 45.7m3/min 1150r/min电机电机Y2-250-4,55KW定速风机二台定速风机二台 每台风机出口管道上都配置有每台风机出口管道上都配置有300手动闸阀和旁通闸阀，手动闸阀和旁通闸阀，便于单机带负荷试车。其中助燃