气烧石灰竖窑工艺特点与操作

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希望对大家有帮助

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气烧石灰竖窑工艺特点及改进
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
(已由80年代中期13座发展到30座以上，产量由
26万t扩大到近100万t)，并且有进一步加快发展
的趋势。济南钢铁集团总公司(简称济钢)在20世纪
60年代就开始对石灰窑进行气烧试验，并获得成
功。现已建成4座150m3气烧石灰窑，年生产石灰
13万t，其中冶金用活性石灰11．7万t，粉灰1．3万
t，石灰活性度(4NHCLlomin)300mL左右。吨钢石
灰单耗70kg以下，基本满足了济钢第一炼钢厂的生
产需要。
1 气烧石灰竖窑与焦炭竖窑的对比
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。济钢目前采用40～80mm的石灰石，
并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
燃料竖窑很难作到布料均匀和混料均匀，焦炭块周
围存在局部高温点，加之布料时物料偏析，窑壁效应
显著，生烧率和过烧率较高，一般在16％左右。另
外，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，故石灰活性度差(活性度在200mL左右)。
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。济钢现有4座150m3气烧石灰窑利用
高炉煤气掺入少量焦炉煤气作为燃气，热值一般在
3353～3971kJ／Nm3之间。
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200万元左
右进行技术改造，改造时间6～9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40kg／t钢计)两项效益即达500万元左右。
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。
4气烧石灰竖窑的改进
4．1窑型的改进
济钢原有气烧石灰竖窑窑型是一万3000mm圆
柱形窑体，燃烧火焰不能穿透料层进入窑的中心区
域，使石灰的生、过烧率高。济钢在建设3#、4#
150m3石灰窑过程中，将圆柱型窑形改为矩形+弓
形窑型(见图1)。改进后使燃烧火焰能够穿透料层
进入窑的中心区域，石灰的生、过烧率低于7％。同
时窑截面面积由7．06m2变为7．94m2，入窑的煤气
量由8000Nm3／h增加到10000Nm3／h，石灰产量由
80t／d增加到lOOt／d。
4．2窑底出灰机的改进
出灰机是石灰窑的关键设备，工作环境较为恶
劣。原有出灰机采用滚轮和挡轮对圆盘进行约束旋
转，圆盘没有轴心定位，形成了摆动、倾斜旋转，造成
断齿、断轴事故频繁，有时1周检修几次，严重影响
了石灰窑的作业率，同时增加了检修工人的劳动强
度。针对上述问题，对出灰机结构进行了重新设计，
增加了便于拆卸的中心定位轴，圆盘只能围绕1条
中心线旋转。并在圆盘下均匀布置了8个旋转滚轮，
跟着圆盘一起旋转，增加了载荷的承受点，重力载荷
可通过滚轮传递到轨座，滚轮轴只起连接定位作用。
通过以上改进圆盘出灰机在使用中未出现断齿、断
轴的现象，最长可连续工作2年检修一次。改进后该
设备获国家实用新型专利。
4．3烟气换热系统
气烧石灰竖窑由于煤气能快速燃烧，使锻烧带
上移，预热带缩短，石灰窑烟气排放温度在250～
550℃之间。为了充分利用烟气资源，在除尘烟道上
串联增设了空气、煤气换热器，对一次助燃空气和混
合煤气进行双预热。可使进窑空气预热到200。C，煤
气预热到150℃左右，石灰窑按燃气流量10000m3／h，一次助燃空气流量按5000Nm3／h计算，可使空气
换热器回收烟气余热1．2×106kJ／h，相当于节约煤
气319m3／h(按Q低为3762kJ／m3计算)。
煤气换热器回收烟气余热1．85×106kJ／h，相当
于节约煤气492m3／h(按Q低为3762kJ／m3计算)。
两项共节约煤气81lm3／h，占石灰窑每小时耗
煤气的8．11％，节能效果显著，尤其是对低热值煤
气。改进后烟气排放温度小于200‘C，可使用布袋除
尘器，使烟气排放粉尘低于50mg／m3。
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、快捷的途径。气烧
石灰窑的不断改进对推广普及具有重要意义。

jxdzxy

感谢分享，经验总结

cbmql791212

感谢分享，经验总结

cbmql791212

这种石灰窑资料非常好，谢谢楼主

w58jl

立窑烧石灰，是中国老祖宗传下来的工艺，最初用木炭烧，后来用煤。现在用天然气、重油、高炉煤气

njnsccg

石灰窑资料非常好