7#石灰窯氣CO2濃度偏低處理與原因分析

張曙東 李征徐

摘 要：7號石灰窯窯氣CO2濃度降低較多，查清問題、分析原因，最終找出問題所在，使窯氣CO2濃度達(dá)指標(biāo)控制要求，恢復(fù)石灰窯工藝狀況。

關(guān)鍵詞：氨堿法;純堿;石灰窯;布料器

一段時(shí)間以來，7號石灰窯窯氣CO2濃度降低較多，極不穩(wěn)定，經(jīng)常在36%左右波動(dòng)，最低一度達(dá)到32%，而且伴有下瘤子情況發(fā)生，對石灰窯生產(chǎn)負(fù)荷造成非常大的影響，需查清問題、分析原因。

1 生產(chǎn)工藝流程與原理

1.1 7號窯生產(chǎn)工藝流程簡述

石灰石、焦炭按一定的焦、石配比混入卷揚(yáng)機(jī)料斗內(nèi)，由卷揚(yáng)機(jī)提升到窯頂，倒入料鍋內(nèi)，隨轉(zhuǎn)鍋旋轉(zhuǎn)一定角度后，經(jīng)布料器均勻地撒入窯內(nèi)，混合料在窯內(nèi)自上而下的運(yùn)行過程中，利用焦炭放出的熱量，石灰石被加熱分解生成生石灰和CO2。

1.2 生產(chǎn)原理

利用焦炭在石灰窯內(nèi)燃燒放出的熱量，石灰石被加熱分解生成生石灰和CO2，主要化學(xué)反應(yīng)方程式：

CaCO3→Ca0+CO2。

1.3 工藝操作控制要求

操作規(guī)程控制要求窯氣CO2濃度≥39.0%，窯氣CO2及其他組分CO、O2濃度值變化與窯內(nèi)石灰石煅燒狀況密切相關(guān)，是石灰窯煅燒狀況的晴雨表，可以根據(jù)窯氣組分CO2濃度的高低監(jiān)視、判斷了解窯內(nèi)發(fā)生的變化，進(jìn)而采取措施處理是石灰窯操作有效控制手段之一，它既及時(shí)又準(zhǔn)確也不滯后，對穩(wěn)定石灰窯況控制意義十分重大。

2 檢查處理過程

發(fā)現(xiàn)7號窯氣CO2濃度偏低問題后，經(jīng)檢查首先排除了計(jì)量、分析、操作等方面原因。在檢查窯頂布料器布料情況時(shí)，發(fā)現(xiàn)7號窯內(nèi)物料堆積呈現(xiàn)一邊高一邊低，現(xiàn)場探測發(fā)現(xiàn)高低差約1.5m，同時(shí)檢查布料器撒石器扇面未發(fā)現(xiàn)破損，鐘帽能正常回位。通過降低7號窯石層高度，查看窯壁是否存在掛壁瘤子造成料位偏差情況，檢查窯壁較為光滑，未發(fā)現(xiàn)窯壁結(jié)有大瘤子。

核對布料器為四點(diǎn)布料，布料時(shí)間與其他窯不同，為了查清原因，將7號窯布料時(shí)間調(diào)整與其他窯相同，為3秒、10秒、20秒、30秒，調(diào)整后先將石層拉高至5.5m，然后少拉灰多上料至3.5m，再次檢查發(fā)現(xiàn)窯內(nèi)料層已基本接近平面，自調(diào)整7號窯布料時(shí)間至4h后窯氣CO2濃度開始緩慢回升，窯氣濃度先在36%左右持續(xù)近2天，38%左右又持續(xù)6天，最終回升到40%，該窯恢復(fù)正常工況，至此初步判斷為布料器布料不均。

3 布料不均原因分析

窯頂布料裝置主要為回轉(zhuǎn)蝸殼式布料器，布料器主要由料盅、鐘帽及撒石器組成。物料由料斗吊到窯頂后先倒入料盅，當(dāng)鐘帽下降時(shí)物料下落到撒石器上，并沿撒石錐面下滑而散布到窯內(nèi)料層表面上，由于料斗中物料向料盅中傾倒時(shí)的偏斜和離析作用，故每上一斗料料盅與撒石器必須旋轉(zhuǎn)一定角度，才能使物料均勻的散布到整個(gè)窯的橫截面上。

該廠石灰窯，布料器電機(jī)1440rpm、減速機(jī)減速比87，電機(jī)減速機(jī)傳動(dòng)齒輪齒數(shù)17，布料器傳動(dòng)齒輪齒數(shù)198。經(jīng)計(jì)算布料器每秒旋轉(zhuǎn)9°，旋轉(zhuǎn)時(shí)間分別為3秒、7秒、14秒、21秒，實(shí)際就是0°、63°、126°、189°布料。以24斗料分布情況實(shí)際測算，在布料器初始位置側(cè)兩個(gè)象限密布17斗料，另一側(cè)兩個(gè)象限僅7斗料，造成窯內(nèi)料分布一邊高一邊低，大塊石塊滾落在低側(cè)，小塊石灰石及焦炭遺留在高側(cè)，使窯內(nèi)物料分布不均。調(diào)整后的旋轉(zhuǎn)時(shí)間為3秒、10秒、20秒、30秒，即每次布料旋轉(zhuǎn)角度實(shí)際為0°、90°、180°、270°，以24斗料分布情況實(shí)際測算，一個(gè)循環(huán)的4斗料分別撒落在四個(gè)象限內(nèi)，24斗料每個(gè)象限分布各6斗，非常的均勻（如圖1）。

4 四點(diǎn)90°布料優(yōu)勢

一般入窯石灰石、焦炭要經(jīng)過三次混合，在石稱斗內(nèi)倒入料斗經(jīng)過第一次混合，料斗再倒入窯頂轉(zhuǎn)鍋內(nèi)為第二次混合，由轉(zhuǎn)鍋撒入窯內(nèi)為第三次混合。第一次、第二次混合過程在重力作用下瞬間完成，基本上不可控，第三次混合過程雖也是利用重力作用使物料撒入窯內(nèi)，但因窯內(nèi)有布料器，會(huì)對撒入的物料產(chǎn)生不同的影響。石灰窯采用四點(diǎn)布料，布料角度為0°、90°、180°、270°，其好處就是撒石器第一次布料微啟動(dòng)，旋轉(zhuǎn)角度較小，這樣每旋轉(zhuǎn)四次后撒石器處于不同的初始位置，經(jīng)過無數(shù)次循環(huán)撒料其位置永不重復(fù)，而四次撒料基本上可使塊料撒落在窯的整個(gè)水平截面。

5 結(jié)語

由于撒石器結(jié)構(gòu)及物料撒落時(shí)運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，必須保證布料裝置穩(wěn)定，設(shè)備完好，布料角度準(zhǔn)確，使物料撒入窯內(nèi)較為平整、均勻，才能有利于石灰窯況穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]王楚.純堿生產(chǎn)工藝與設(shè)備計(jì)算[M].北京：北京化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[2]陳學(xué)勤.氨堿法純堿工藝[M].沈陽：沈陽遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1989.

作者簡介：

張曙東（1966- ），男，漢族，江蘇省連云港市贛榆縣人，大專，中級工程師，研究方向：化學(xué)工程與工藝，純堿行業(yè)，氨堿法。

李征徐（1986- ），男，漢族，江蘇省宿遷市沭陽縣人，本科，中級工程師，研究方向：過程裝備與控制工程，純堿行業(yè)，氨堿法。