生產停滯對邁爾茲窯石灰質量的影響

賈俊強

摘 要：分析了邁爾茲窯生產停滯期間的卸料節奏及其影響、石灰石的分解溫度與分解時間的關系和石灰質量出現波動時間的計算，提出了減小石灰質量波動的措施。

關鍵詞：邁爾茲 生產停滯 石灰質量波動時間計算 減小石灰質量波動

中圖分類號：TQ17 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（a）-0194-02

邁爾茲石灰窯有二個裝填石灰石的窯膛，在每個窯膛的燃燒段和冷卻段的結合處具有連接通道。圖1給出了兩個窯膛交替循環的石灰窯操作簡圖。也顯示了預熱、燃燒、和冷卻區。在第一個工作周期中，助燃空氣從窯膛1的頂部進入，與燃燒區的燃氣結合并沿窯身向下流動到連接通道，然后橫向流到窯膛2并上升到窯膛2頂部出口。冷卻空氣從每個窯膛的下面進入，向上與連接通道的燃燒空氣結合并通過窯膛2流出；在第二個工作周期中，助燃空氣從窯膛2頂部進入，與燃燒區的燃氣結合并沿通道向下流動，橫向流到窯膛1并上升到窯膛1頂部出口。冷卻空氣從每個窯膛的下面進入，向上與通道的燃燒空氣結合并通過窯膛1流出。每個周期持續12～15 min，然后空氣和燃氣終止，開始換向，每次換向過程這大約需要40～50 s，加料通常在燃燒周期內完成。

在生產運行中經常會出現由于設備檢修、設備事故或故障、日常維護和其他原因造成生產停滯。生產停滯期間停止向窯膛內輸送燃料，但為了防止窯內結塊在生產停滯期間還需要按照一定的節奏手動卸料，必要時要加入石灰石以保持一定的料位。這種只向窯膛內加入石灰石但沒有補充新的熱量的模式會導致石灰質量出現波動，為了能夠在生產停滯發生后對石灰質量的波動程度和波動時間做出準確的判斷，在供給用戶前采取相應的預控措施，我們以日產500 t的邁爾茲窯做為研究對象，從停滯期間的卸料節奏及其影響、石灰石的分解溫度與分解時間的關系、石灰質量出現波動時間的計算等方面進行了探討分析。

1 停滯期間的卸料節奏及其影響

停滯期間的卸料節奏如表1所示。

由表1可知隨著停滯時間的延長卸料節奏逐漸放慢，物料在窯膛內停留的時間也逐漸延長。手動卸料時每次手動卸料操作1～2次，以觀察到料位指示器發生明顯變化為準，手動操作一次出料臺動作4次，實際生產中出料臺每動作一次出灰量為0.16 t左右，按照每次手動卸料操作2次計算，不同的停滯時長手動卸料的單膛出灰量如表2所示。

實際生產中單膛每出灰1.3 t需加料一次，由表2可知停滯時長在1.5 h內無需加料，停滯時長達到或超過1.5 h需進行加料。

2 石灰石的分解溫度與分解時間的關系

麥爾茲豎窯中石灰石粒度與煅燒時間的相互關系如表3所示。

研究對象所用石灰石粒度為為30～60 mm，正常運行時6 h以內便可完全分解，但是生產停滯時由于停止供應燃料，沒有新的熱量補充近來，停滯1 h內溫度下降較快，1 h以后溫度下降逐漸減慢趨于平穩，如圖2所示。

由于煅燒帶溫度的降低煅燒時間必然會延長，但煅燒溫度的高低對石灰石分解的影響遠比煅燒持續時間更重要，所以煅燒溫度降低會對石灰質量造成較明顯的影響（生產過程中優先考慮控制煅燒溫度）。

4 結論

綜合以上分析可以得出以下結論。

（1）生產停滯不超過1.5 h影響石灰石分解的主要因素是通道溫度的快速下降，但由于手動卸料出灰量小，所以石灰質量波動較小。

（2）生產停滯1.5～3.5 h內影響石灰石分解的主要因素為補充進較多的石灰石，同時物料下降速度較快，對石灰質量造成的影響較大。

（3）生產停滯3.5～7.5 h內物料下降的速度減慢，在窯內停留的時間延長至4 h，石灰質量波動減小。

（4）生產停滯超過7.5 h通道溫度平穩，物料在窯膛內的停留時間進一步延長至8 h，有利于石灰石的分解，通道溫度的高低成為主導因素。

（5）石灰質量出現波動的時間與產量設定與停滯時長有關，產量越高，卸料速度越快，石灰質量波動時間越早出現；停滯時間越長，手動卸料次數越多，石灰質量出現波動時間也越早出現。

通過以上分析可知開窯后增加單耗快速提高煅燒溫度，加速石灰石分解或降低產量減慢物料的下移速度，增加物料在窯內的停留時間，可以減小石灰質量的波動。