麥爾茲石灰窯培訓

麥爾茲石灰窯培訓第1頁/共85頁

如今并流蓄熱式（PFR）石灰窯代表了目前最現(xiàn)代化的石灰生產(chǎn)技術，國內已經(jīng)廣泛使用。優(yōu)點有其生產(chǎn)的產(chǎn)品質量高（石灰活性度高，殘余二氧化碳低）適合高品質煉鋼的需求；自動化程度高，日常生產(chǎn)簡易、安全、可靠；熱能消耗最低等。第2頁/共85頁我們對麥而茲所用石灰石介紹下:麥爾茲窯石灰石質量要求各種石灰堅窯都提倡精料入爐，麥爾茲窯顯得尤為重要。豎窯煅燒物料都是通過物料和氣流間的固相和氣相熱交換，窯內氣流分布與流速直接決定著豎窯的熱工制度。入窯石灰石的純凈度與塊度比決定著窯內料柱的透氣性。所謂精料包括石灰石的化學成分穩(wěn)定、低熔物較少、塊度均勻（即塊度比小于2）以及泥沙雜質少等方面。對于麥爾茲數(shù)和難度。別外，對石灰石的晶相及熱震性能亦有要求。晶粒粗，熱震性差，受熱易爆裂，這樣的石灰石既使化學成分再好也不能使用。

第3頁/共85頁

石灰石化學成份%

典型的石灰石化學成分要求：CaOMgOSiO2

SP酸不溶物灼減

≥53%≤1.5%≤1.2%≤1%≤0.01%<1.543.9%第4頁/共85頁晶粒大小石灰石均是晶粒在形成沉積過程中出現(xiàn)的。晶粒結構不同在密度和硬度方面變化也很大。微＜4nm細4-50nm中等50—250nm粗＞250nm（高達約1000nm）石灰石顆粒形狀在某種程序上取決于晶粒的微晶結構但也取決于粉碎機器的粉碎性能。建議使用立方形或球形狀的石灰石?？赡艿脑挶M量應避免使用層狀或片狀石灰石。石灰石的結晶構造不僅決定了它的致密性和強度，而且與焙燒后的石灰活性度、強度有密切關系。石灰石晶粒度小煅燒后得到的石灰活性度高，反之則活性度低。第5頁/共85頁孔隙度和密度通常使用型石灰石的視孔隙度和視密度的某些數(shù)據(jù)在表中給出。工業(yè)用石灰石由于再結晶形成條件和程度不同所引起了很寬范圍的視孔隙度（0.1-40%）和視密度（1.50-2.90g/cm3）。

工業(yè)用石灰石的視孔隙度和視密度孔隙度視密度（g/cm3）在110℃密實高鈣石灰石0.1到3多達2.7大理石0.1到2.02.7到2.8白堊15到＞401.5至2.3白云石＜1到＞102.7至2.9第6頁/共85頁堆密度和粒徑堆密度以多組合的粒子或結塊為特點,它是通過測定已知容積中所含松散材料的總質量而確定的。堆密度主要取決于石灰石的視密度、其粒度分布及其形狀。粒徑比為2∶1的碎石灰石、過篩石灰石一般具有1.3-1.6g/cm3的堆密度。碎石灰石，包括細粒石灰石，具有1.6-1.75g/cm3的堆密度。第7頁/共85頁機械強度和耐磨性強度石灰石的機械強度和耐磨性強度必須滿足一定的要求以免破、碎裂。輸送或通過窯時石灰石顆粒破裂導致產(chǎn)生細粒將降低窯的透氣性，氣流和傳熱會受到嚴重影響。石灰石的抗壓強度從10MPa到200MPa不等。麥爾茲窯內使用的石灰石的抗壓強度不應低于30MPa。第8頁/共85頁

石灰石特性數(shù)據(jù)

項目石灰石數(shù)據(jù)膨脹系數(shù)20-50°：0.000005/℃從20℃加熱到800℃時的石灰石的總膨脹約為2-2.5%導熱性高鈣石灰石:130℃1.6341W/Mk白云石質石灰石:123℃1.4246W/MK綜合比熱CaCO3100℃0.874kJ/kg℃800℃1.104kJ/kg℃CaO100℃0.786kJ/kg℃800℃0.887kJ/kg℃強度抗壓強度：10-200MPa絕對強度：5-20MPa抗折強度：2-7MPa第9頁/共85頁煅燒過程的有關實驗研究加熱期間，石灰石經(jīng)過下列若干階段的物理化學變化。煅燒化學反應從石灰石的顆粒表面開始并且隨著進一步的反應而移至中心部分。傳質和傳熱在此過程并行發(fā)生。第10頁/共85頁在圖中可原則上分5個步驟（a-e）描述物理化學現(xiàn)象。a．通過對流和輻射從周圍區(qū)域傳熱至石灰石顆粒表面。b．通過煅燒的石灰區(qū)域的熱傳導。c．在進人中心部分的過程中通過石灰一石灰石接觸面的化學反應吸收熱。石灰石分解成石灰。d．所產(chǎn)生的CO2從中心部位擴散到顆粒表面。e．C02從顆粒表面擴散至周圍。第11頁/共85頁步驟b，c和d主要取決于原料而步驟a和e受窯煅燒過程影響強烈。顆粒直徑及其密度決定這些進程的速度。在提高的工作溫度條件下，機械性能（尤其是石灰石晶體容積）在不同的煅燒階段發(fā)生變化。從圖中立方顆粒試樣可以看出：a,b．在第一部分加熱過程期間，從室溫到煅燒溫度，石灰石膨脹。c．開始表面煅燒，表面區(qū)域的孔隙容積增大而試樣容積保持不變。d．完成煅燒后，試樣達到最大的孔隙度，但立方體容積仍未變化。

e．在溫度增高和增加煅燒時間時，石灰晶粒開始燒結成塊第12頁/共85頁在1400℃、b）1300℃、c）1200℃、d）1100℃、e）1000℃時的高鈣生石灰的視密度及溫度以及煅燒時間

第13頁/共85頁如圖所示，由于孔隙容積的影響，生石灰的反應性與視密度不成正比。高鈣生石灰的反應性和視密度之間的關系第14頁/共85頁.

圖中展示較大顆粒尺寸（a）比給定工作溫度時的較小的顆粒尺寸在窯內需要更長的停留時間

高鈣石灰石密實球面煅燒時間a）15cm，b）12．5cm，c）l0cm，d）7．5cm，e）5cm，f）2．5cm第15頁/共85頁

麥爾茲窯工藝工藝流程如下：礦石原料經(jīng)篩分，合格原料進入過渡料倉稱量后，物料進入有效容積3.5m3上料小車。上料小車由料車卷揚機系統(tǒng)提升至窯頂卸料。窯頂設有7.5m3料倉'礦石料首先倒入7.5m3料倉，然后經(jīng)振動給料機、可逆皮帶機、分別給兩個稱量漏斗。物料稱量后經(jīng)過進料閥門（或布料裝置）分別進入雙膛豎窯的爐膛內煅燒熱工煅燒溫度900-1200度。煤氣加壓后由管道送到雙膛豎窯。燃燒和石灰冷卻的風量由鼓風機站的風機供給。鼓風機站設有助燃風機、石灰冷卻風機、噴槍冷卻風機。煅燒后的窯內煙氣由管道送入煙氣除塵裝置，除塵后經(jīng)煙囪排放。成品經(jīng)運輸儲存后外運給用戶。第16頁/共85頁工作原理麥爾茲窯有兩個平行的窯膛，并通過窯體下部的連接通道相連，煅燒工藝有兩大特點：并流和蓄熱。所謂并流就是在石灰石煅燒時，燃燒產(chǎn)物和石灰石一起并列向下流動這樣利于煅燒出高質量的活性石灰。所謂蓄熱就是窯膛l的燃燒產(chǎn)物——高溫廢氣通過兩窯膛下部的連接通道進入窯膛2。在窯膛2高溫廢氣向上流動，將預熱帶的石灰石預熱到較高溫度，把熱量積蓄起來。同時高溫廢氣下降到一個很低的溫度后排出窯膛。冷卻空氣和熱的石灰發(fā)生熱交換后亦將熱量儲存起來參與和冷的石灰石熱交換。這種工作原理充分地利用了廢氣和石灰余熱，保證了該種窯具有很高的熱效率。

第17頁/共85頁麥爾茲雙膛豎窯兩個窯膛的功能（煅燒和蓄熱）交替互換。即一個窯膛煅燒，另—個窯膛蓄熱，12-15分鐘后開始換向，兩個窯膛的功能隨之互換。其詳細的生產(chǎn)工藝敘述如下（煅燒原理見示意圖）：第18頁/共85頁麥爾茲雙膛豎窯屬于正壓操作，在正常生產(chǎn)情況下，連接通道處壓力保持在15-35kPa之間，并且始終是煅燒的窯膛壓力高于非煅燒的窯膛壓力，從而保證了氣體在窯體內的正常流動。在第一個煅燒周期，助燃空氣從窯膛1的頂部進入，并在壓差的作用下向下流動。在預熱帶，助燃空氣一邊向下流動，一邊被熱的石灰石預熱升溫（在烘窯期間，石灰石已被熱煙氣預熱到較高溫度）。在到達煅燒帶時，與此處均勻布置的噴槍輸送進來的煤氣混合。因為此處的石灰石已具有很高的溫度，當空氣和煤氣的混合物接觸到赤熱的石灰石時，便立即燃燒。這樣，空氣和煤氣的燃燒產(chǎn)物和石灰石一起向下流動，這個工藝過程就稱為“并流”。并流能夠使燃燒火焰與原料石灰石直接接觸，并且在很高的熱交換效率下石灰石開始煅燒。在到達煅燒帶末端時，燃燒廢氣溫度相對降低，又可保證石灰石能夠在均勻輕燒狀態(tài)下完成煅燒。第19頁/共85頁煅燒完成后，生成的石灰進入冷卻帶，與從窯底供入的石灰冷卻空氣接觸，進行熱交換，使石灰溫度降到60-80℃，然后進入窯底料倉，再經(jīng)窯底振動給料機卸出。石灰冷卻空氣與石灰完成熱交換后，溫度升高積蓄熱量，并上升到連接通道處，與燃燒廢氣混合，進入窯膛2。在窯膛2內，廢氣由下向上上升，穿過煅燒帶后，到達預熱帶。在預熱帶，剛裝入的石灰石相當于一個大的熱交換器。廢氣與石灰石接觸進行熱交換，把余熱釋放給石灰石后下降到120-180℃，從窯頂排出。石灰石吸收了廢氣余熱后，溫度升高，把熱量積蓄起來，等待下一周期來預熱從窯頂供入的助燃空氣（這種石灰石先吸熱再放熱的工藝過程就稱為“蓄熱”）。一個持續(xù)12分鐘的煅燒周期完成。第20頁/共85頁一個煅燒周期完成后，各種氣體介質發(fā)生以下變化：·助燃空氣和石灰冷卻空氣停止向窯內供入,打開各自的釋放閥排入大氣；·煤氣停止向窯內供入，從大回流管道回到煤氣管網(wǎng)中；接著，各換向閥（包括助燃空氣和廢氣換向閥、煤氣換向閥、噴槍冷卻空氣換向閥）開始換向，換向時間約需50~60秒。換向期間，活性石灰從窯底卸出。換向完成后，助燃空氣和煤氣進入窯膛2；噴槍冷卻空氣轉入窯膛l噴槍，對噴槍進行冷卻；燃燒廢氣從窯膛l頂部排出；石灰石從窯膛l頂部裝入。這樣第二個煅燒周期開始。第21頁/共85頁窯體內襯及維護麥爾茲窯體由內到外由鎂磚(煅燒帶和通道支撐拄為特殊鎂磚、冷卻段下部為高鋁磚）、陶瓷纖維毯、輕質保溫磚（密度1.0g／cm3）、輕質保溫磚（密度0.6g／cm3）、硅鈣板和硅鈣板鋼殼組成。下圖展示燃燒段區(qū)域耐火襯里的典型截面

第22頁/共85頁第23頁/共85頁點火時間（h）耐火材料典型升溫曲線

第24頁/共85頁

麥爾茲窯工藝控制和操作

麥爾茲窯工藝控制工藝計算以日產(chǎn)400噸的麥爾茲窯為例：（示例）COCO2

O2H2SN2CH4H2焦油含量15-25%8-13%＜1%＜200mg/m324-26%7.5-12%18-25%＜10mg煤氣成份（體積百分數(shù)）

第25頁/共85頁煤氣消耗量的計算以煤氣的發(fā)熱值4.18×1675kJ/Nm3，石灰單位熱耗4.18×890kJ/kg石灰，為計算依據(jù):400t/d石灰窯每小時煤氣平均消耗量為：400/24×（890×4.18/1675×4.18）×103=8856Nm3/h加壓機流量計算Ve=8856×60/55=9660Nm3/h（每小時除去5分鐘換向時間）選用一臺6042Nm3/h的羅茨風機，另一臺調速后使流量到3620Nm3/h來保證煤氣用量

第26頁/共85頁（1）燃燒空氣量計算：CO+1/2O2=CO2H2+l/2O2=H2OCH4+2O2=CO2+2H2O為了使煤氣充分燃燒，并考慮安全操作，取空氣過剩系數(shù)11％。實際生產(chǎn)時，煤氣量根據(jù)實際熱值計算，燃燒空氣量要根據(jù)煤氣的實際可燃成份和用量來計算。燃燒空氣量=（CO占煤氣中體積數(shù)/2+H2占煤氣中體積數(shù)/2+CH4占煤氣中體積數(shù)×2）×（煤氣耗量/小時）×（1/氧氣占空氣分數(shù)×空氣過剩率）燃燒空氣量=0,4×8856×（100.21）×1,11=18724Nm3.h考慮到每小時換向時間約5分鐘，以環(huán)境溫度25℃，海拔高度111米修正風機風量：Ve=18724×（60/55）×（1.013/1.000）×（298/273）=18724×1.206=22581m3/h在實際操作中，還要根據(jù)大氣溫度修正計算風機風量。

第27頁/共85頁（2）石灰冷卻空氣量計算：冷卻空氣量保持在0.6-0.8標米3/千克石灰范圍內，操作人員開始可取0.7標米3/千克。冷卻空氣需量：（0.7×400×1000）/24=11667Nm3/h，以環(huán)境溫度25℃，海拔高度111米，每小時換向停風時間5分鐘，修正風機冷卻空氣流量：Ve=11667×（60/55）×[（273+25）×1.013]/273×1．000=14073m3/h實際操作時，根據(jù)環(huán)境溫度和出灰溫度以及煙氣中CO含量來修正計算燃燒和石灰冷卻風機風量，出窯石灰溫度80～100~C。石灰冷卻空氣從底部送入石灰窯。第28頁/共85頁（3）噴槍冷卻風機2臺（其中一臺備用），每臺流量2742m3/h，壓力40kPa左右。噴槍冷卻空氣沿管道上升到石灰窯上部與各噴槍相連。（4）壓縮空氣流量30Nm3/h，壓力0．4MPa，對氣囊充氣，定時開啟氣囊，以很快的速度噴出，完成對通道積灰的吹掃，一般為一周期輪流開啟一次。

湖南漣鋼冶金材料科技公司600t的麥爾茲石灰窯第29頁/共85頁設定參數(shù)計算周期產(chǎn)量：周期石量×灼減系數(shù)（kg/cycle）日周期數(shù)=+1（cycle/day）燃燒時間=-換向時間（s）周期燃料流量=（units/cycle）燃料流量=（funits／h）燃燒空氣用量=（Nm3/h）冷卻空氣用量=（Nm3/h）實際燃燒空氣尊剩系數(shù)=（-）實際冷卻空氣系數(shù)=（Nm3/kg石灰）第30頁/共85頁控制參數(shù)1、空氣流量及壓力、溫度（1）過?？諝庀禂?shù)：1.05～1.25％（2）冷卻空氣系數(shù)：0.6～0.8（3）噴槍冷卻空氣量：2300Nm3/h（4）通道壓力：22kPa，最低為12～15kPa。（5）燃燒空氣壓力：38kPa（6）冷卻空氣壓力：38kPa（7）噴槍冷卻空氣壓力：49kPa（8）通道溫度：（光學溫度計）900-1150℃

（熱電偶溫度計）800-1050℃（9）廢氣溫度：60-100℃、除塵入口溫度≤160℃2、液壓部分參數(shù)極限設定值（1）系統(tǒng)工作壓力:10MPa（2）系統(tǒng)試驗壓力：15MPa（3）油泵油溫最低l0℃，開始加熱（4）油泵油溫最高55℃，冷卻器開始工作。最高限65℃，泵停止工作

第31頁/共85頁麥爾茲窯麥爾茲石灰窯的設備

:麥爾茲窯專用設備包括PLC系統(tǒng)(一套400PC和七套遠程控制站)、原料系統(tǒng)(上料小車含卷揚機)、加料系統(tǒng)(貯料倉、給料機、皮帶和閥門)、風機(助燃、冷卻、噴槍冷卻羅茨風機)、燃料系統(tǒng)(煤氣加壓機和控制閥門、管道、煤氣排水器等)、窯體設備(工藝燃燒設備、窯體、換向設備、進出料設備、料位控制設備)、液壓設備(一套液壓系統(tǒng)和六套控制閥臺)、除塵系統(tǒng)(一套窯頂除塵和一套成品除塵)。第32頁/共85頁

1、原料系統(tǒng)

(1)組成：原料倉、原料振動篩、窯底稱量料倉、上料小車、窯頂過渡料倉、廢石皮帶機(電氣、儀表液壓控制設備另例)。第33頁/共85頁

原料振動篩第34頁/共85頁(2)窯底稱量料倉接受原料振動篩過來的石料，并由PLC進行控制將料加入上料車。滿足下列條件時其底部閘板可自動開啟：

1.料車“on”打開2.料車down下降3.料車無料4.稱量料斗滿.稱量料斗空時閘板將自動關閉。稱量料斗還有防過滿的料位開關。在處理上料系統(tǒng)問題時對稱量料斗底部閘板的動作要特別慎重，在處理問題時建議將液壓進油閥關閉。第35頁/共85頁(3)上料小車(如圖)由帶4個輪子的料斗、鋼絲繩、卷筒、齒輪箱、制動器、變頻電機及編碼器、鋼制件斜橋、9個限位開關(超上限位、上限位、待料位、上加減速位、下加減速位、下限位、超下限位、2個斷繩開關)組成。其作用是將石料運送到窯頂過渡料倉，上料小車容積3.5m3,一次最大能起運4噸左右的石灰石,上料卷揚由帶4個輪子的料斗，鋼絲繩，2個離合器，絞盤，齒輪箱，制動器，變頻電機組成。其作用是將石料運送到窯頂過渡料倉。第36頁/共85頁卷揚機(110KW,735r/min)第37頁/共85頁(4)窯頂過渡料倉放在窯頂(40米平臺以上,容積約為7.5m3,最大能容11噸左右石灰石)接收從料車的石料。

(5)廢石皮帶機運載篩下碎石。

第38頁/共85頁2、加料系統(tǒng)(如圖)(1)組成：貯料倉、給料機、皮帶和閥門。第39頁/共85頁(2)窯頂過渡料倉下的振動給料機將一定量的石灰石卸入可逆式皮帶機上，通過可逆皮帶機運送到爐膛1的旋轉料斗(由一個0.75KW的電機控制旋轉,再由液壓設備控制上下移動)，接著可逆皮帶機反轉將料送到爐膛2的旋轉料斗.打開旋轉料斗下的提升閥將石料放空到窯中.只要稱重料斗空，可逆門關閉，可逆皮帶機就啟動．直到兩個稱重料斗達到指定的重量后自動停止?？赡嫫C能通過PLC或現(xiàn)場的機旁操作箱控制，其運行方向在屏幕上有顯示，當可逆皮帶機運行時振動給料機就自動啟動，可逆皮帶的主要操作是對其跑邊情況的檢查和磨損情況掌握，并及時清理灑落下的碎石泥沙。

第40頁/共85頁這種上料方式的優(yōu)點:

眾所周知，石灰石粒度越小，氣體通過的阻力就越大，當窯膛內的石灰石粒度分布不均勻時，氣體通過窯膛橫截面也是不均勻的，因此將導致煤氣的燃燒不均勻分布以及熱函傳遞給將被煅燒的石灰石的氣體不均勻的通過料床，從而生產(chǎn)出質量不均勻和不穩(wěn)定的最終產(chǎn)品。因此上料系統(tǒng)的均勻上料，也決定了產(chǎn)品質量的好壞。石灰石是通過輸送皮帶輸送的料斗里，由于石灰石輕粒度不一，其分布也會層次分明，而料斗的旋轉，進一步將石灰石分布均勻化。在3#麥爾茲窯的上了系統(tǒng)中，我們選用了旋轉料斗進行上料，通過料斗旋轉使石灰石均勻分布在料斗中，防止偏料現(xiàn)象的發(fā)生。在窯膛進料口下方設有一個特殊的錐形擋板，當窯膛進料時，通過擋板分料作用使得石灰石被引導到窯膛橫截面外側，然后大粒度的石灰石滾動到窯膛橫截面中央，而小粒度石灰石則留在窯膛橫截面的外側，這樣就避免的“窯壁效應”，使窯膛截面中央的氣流阻力小，窯橫段面上的石灰石煅燒更為均勻.第41頁/共85頁

旋轉料斗第42頁/共85頁加料方式:1#2#麥爾茲窯采用換向期間加料，3#麥爾茲窯采用燃燒期間加料到非燃燒窯膛的方式。下面是對這兩種加料方式的對比介紹.第43頁/共85頁

在燃燒周期中，打開非燃燒膛之前幾秒的時間內提高廢氣除塵風機的轉速，以確保窯頂密封閥打開前后窯頂始終形成一個略低于環(huán)境壓力的負壓，當窯頂壓力穩(wěn)定后，打開窯頂密封閥通過旋轉料斗加料到非燃燒窯膛。當加料完成，窯頂密封閥關閉后，除塵風機轉速恢復到正常運行值。一個周期內分3次平均把一個周期需要的石灰石加到非燃燒窯膛，加料的時間可以設定，同時卸料平臺的運動次數(shù)由燃燒膛的料位計控制，非燃燒膛只保持一個基本動作次數(shù)，這樣也保證了兩個膛石灰石的煅燒時間。同時為了確保安全，在窯頂密封閥附近還安裝一個CO探測器來檢測CO在廢氣中的濃度，以便操作人員可以及時改變參數(shù)，確保煤氣的完全燃燒。這種上料方式需要安裝一個吸氣式廢氣除塵系統(tǒng)和一個用變頻器控制的風機，風機的流量必須高出最大設計廢氣流量的10%。第44頁/共85頁優(yōu)點：

1、降低煤氣及電能消耗。通過這種加料原理我們可以看出，由于上料過程在燃燒期間進行，換向的時間自然減少，從而增加了窯的總生產(chǎn)時間，而且由于廢氣是從非燃燒膛排出，三次加入石灰石到非燃燒窯膛使得廢氣溫度一直保持在一個相對較低的溫度。1#2#麥爾茲窯都采用的是換向期間上料的方式，我們引用1#麥爾茲窯的廢氣溫度溫度曲線圖與3#麥爾茲窯的廢氣溫度曲線做對比，由圖1可以看出1#麥爾茲窯的廢氣溫度一般在70°-150°之間波動，而3#麥爾茲窯廢氣溫度則穩(wěn)定在60°-80°之間。因此燃燒期間上料，有效的地控制了廢氣的溫度。在降低除塵器負荷的同時減少了熱量損失，降低了電耗，提高了窯的熱利用率。第45頁/共85頁1#麥爾茲窯廢氣溫度曲線圖

第46頁/共85頁

3#麥爾茲窯廢氣溫度曲線圖第47頁/共85頁2、增加了有效燃燒時間，提高了產(chǎn)品質量。如果在換向期間加料，安裝有旋轉料斗的麥爾茲石灰窯需要60秒來完成換向和加料，如果再加上換向完成后的氮氣吹掃煤氣環(huán)圍管則換向時間需80秒，在燃燒期間上料的方式，節(jié)約了加料時間，整個換向過程可以控制在25秒以下，加上氮氣吹掃也只需45秒。為避免廢氣溫度過高，每天需要大約120個周期，而燃燒期間加料則只需要90個周期左右。第48頁/共85頁以3#麥爾茲窯為例，其換向時間設定為45秒，每日100個周期，每個周期818秒，假設燃料燃盡時間為30秒則換向期間加料周期時間=720秒（120個周期）燃燒時間=720-80=640（秒），每天燃燒時間為21.33小時，占88.89%

提供燃料時間=640-30=610秒，每天供燃料時間為20.33小時，占84.72%3#麥爾茲窯周期時間=818+45=863（秒）燃燒時間=818（秒），每天燃燒時間22.75小時，占94.78%

提供燃料時間=818-30=788（秒），每天供燃料時間為21.89小時，占91.2%。由于改進燃料供給時間，提供燃料的時間增加了1.56小時，窯的容量增加了1.56/21.33=7.31%。第49頁/共85頁3、減輕了上料系統(tǒng)的負荷。如果在換向期間上料，以3#麥爾茲窯為例，設日產(chǎn)600t，每天100個周期，每個周期需要加入的石灰石就達到了10700kg，則每個窯膛的料斗需要一次加入5350kg的石灰石，這樣就需要更大的旋轉料斗和輔助設備。而燃燒期間上料只需要一次加入3570kg石灰石。由以上可以看出這種加料方式的優(yōu)點：增加了總的生產(chǎn)時間，隨著燃燒反應時間的增加，在相同產(chǎn)量的前提下，高溫下反應的時間越長，可以得到的產(chǎn)品質量就越好。減少了窯膛內熱量流失，提高了熱利用率。廢氣溫度相對穩(wěn)定，降低除塵器負荷，提高除塵器使用壽命，節(jié)約了電耗。避免除塵器布袋粘結。降低了投資成本和運行成本。第50頁/共85頁3、風機

(1)如圖風機房內布置8臺羅茨風機用來供風。其中3臺羅茨風機提供助燃空氣，2臺風機提供冷卻空氣，助燃和冷卻風機中各有一臺250KW的變頻風機,1臺變頻風機備用,隨時替補出現(xiàn)故障的助燃或者冷風機,2臺風機提供噴槍冷卻空氣.第51頁/共85頁3#窯風機配置a.助燃空氣風機

ARMG395250KW233m3/min980r/min電機YSP355L-6,250kW變頻風機一臺

ARMG395250KW233m3/min980r/min電機Y355L2-6,250kW定速風機二臺

b.冷卻風機ARMG3506-185KW206m3/min980r/min電機YSP355M-6,185kW變頻風機一臺ARMG3506-185KW206m3/min980r/min電機Y355M2-6,185KW定速風機一臺c.助燃、冷卻共用的備用風機ARMG395250KW233m3/min980r/min電機YSP355L-6,250kW定速風機一臺d.噴槍冷卻風機JTS2504P-55KW45.7m3/min1150r/min電機Y2-250-4,55KW定速風機二臺每臺風機出口管道上都配置有300手動閘閥和旁通閘閥，便于單機帶負荷試車。其中助燃和冷卻用變頻風機都為水冷潤滑油型風機，備用風機出口管道上配置有兩個DN300閘閥，配置有限位開關與PLC系統(tǒng)相連，便于手動操作，接人助燃或冷卻空氣主管并顯示。第52頁/共85頁燃燒空氣燃燒空氣通過可逆閥門供給燃燒的豎窯，從窯的頂部向下吹進窯內：空氣在預熱區(qū)被預熱直到噴槍末端，同燃料混合在一起，使其在煅燒帶燃燒。在煅燒帶的末端已經(jīng)成為熱煙氣的氣體被引到第二個窯膛。燃燒空氣中過量的空氣對每噸石灰消耗的熱量沒有太大的影響，因為過量的空氣幾乎所有的熱量都被傳遞到第二個窯膛的預熱區(qū)。燃燒空氣的系數(shù)在0.9～1.3m3／kg石灰之間。隨著過量空氣增多，燃燒進行得比較快，在燃料供應部位開始的燃燒區(qū)向下延伸比較短的距離。豎窯之間連接通道的溫度相對被降低。隨著過量空氣減少，煅燒帶被延長，連接通道的溫度升高。由于過量空氣的變化石灰的煅燒程度會受到影響。由于增加燃燒空氣的供給，石灰石料中的氣流阻力也會增加，空氣最大供給量由鼓風機的能力來決定。燃燒空氣鼓風機最大壓力約為400mbar。較多過量空氣的燃燒導致窯的產(chǎn)量減少，反之較少過量空氣的燃燒可增加窯的產(chǎn)量。燃燒空氣的準確用量必須在窯的試生產(chǎn)期間相對于一定的石灰質量來決定。煤氣熱值一定時，生產(chǎn)每公斤石灰的燃燒空氣用量對于生產(chǎn)一定的石灰質量應該總是常量。一個截斷閥被安裝在通向窯的燃燒空氣管道中。在點火的時候這個閥完全被關閉，燃燒空氣通過點火燒嘴被引入連接通道。截流閥只是點火階段調節(jié)通向點火燒嘴的空氣而使用的。在窯的正常運行期間該閥門保持打開狀態(tài)。

第53頁/共85頁燃燒空氣用量對窯的運行很重要，需要根據(jù)不同的煤氣熱值等因素來進行調整，對其的調整操作簡單，只要在規(guī)定的范圍內設定就可以了。但是作到精確調節(jié)就很復雜，需要根據(jù)窯的運行，石灰的質量，原料的粒度和煅燒性能等調節(jié)。冷卻空氣應及時根據(jù)灰溫進行合理分配及調節(jié)，開窯和生產(chǎn)期間必須避免石灰石或石灰進入冷卻空氣管道。燃燒空氣和冷卻空氣的流量控制是由在線風機數(shù)量及變頻風機控制轉速來完成。燃燒空氣必須提供足夠的氧氣來燃燒所有的燃料，產(chǎn)量不同、燃料種類不同、窯型不同，要求過剩的燃燒空氣也不同。過剩的燃燒空氣控制窯中火焰長度。少量的過?？諝猱a(chǎn)生長火焰，較多的過?？諝猱a(chǎn)生短火焰。短火焰使窯內溫度降低，生產(chǎn)硬燒石灰。長火焰使窯內溫度升高，生產(chǎn)輕燒石灰。燃燒空氣系數(shù)主要是控制窯內溫度。窯內溫度與產(chǎn)品中殘余的CO2成相反的關系。燃燒空氣系數(shù)的另一作用是控制石灰的活性度。過?？諝庀禂?shù)與石灰的活性度有直接關系。而這種關系隨燃料，石灰石和產(chǎn)品質量規(guī)格而變化。對于不同的使用條件應該找到最佳的控制方法。控制方法之一如下：操作員應保證每個周期末將爐窯溫度保持在規(guī)定的范圍內。這個范圍設定依據(jù)為保證產(chǎn)品質量要求。操作員可以在波動范圍內自由改變過剩空氣系數(shù)來控制爐窯溫度并依據(jù)白天和夜晚空氣的溫差及時調節(jié)。過?？諝庀禂?shù)要求在105-125％范圍之內。第54頁/共85頁冷卻空氣冷卻空氣從底部同時供給兩座豎窯。冷卻空氣量可在0.6～0.8m3/（kg石灰）之間變化。每公斤石灰冷卻空氣量加大會由于提高廢氣溫度而增加窯的熱量消耗。冷卻空氣鼓風機最大壓力大約為350mbar。卸掉未燒好的石灰需要比較高的冷卻空氣系數(shù)。冷卻空氣通過卸料臺下的兩個卸料料斗進入豎窯。每座豎窯附近操作的蝶閥被安裝在卸料料斗外面的管道內，它們被用來分配冷卻空氣。閥的位置要在窯試運行期間根據(jù)石灰出料溫度來調整。

第55頁/共85頁噴槍冷卻空氣噴槍冷卻空氣通常由羅茨鼓風機通過環(huán)形管道供給未被加熱豎窯的噴槍。噴槍前面安裝的孔板分配噴槍冷卻空氣。空氣供給在窯轉換期間由壓縮空氣操作的閥從一個窯膛轉到另一個窯膛。在窯停止生產(chǎn)時兩個窯膛的噴槍都接受冷卻空氣。噴槍冷卻空氣鼓風機被設計為500mbar，超過燃燒空氣壓力。第56頁/共85頁

風機第57頁/共85頁點檢與維護：①班前檢查各部位的緊固件及定位銷是否有松動現(xiàn)象。②鼓風機機體內部有無漏水、漏油現(xiàn)象。③注意潤滑和冷卻情況是否正常，主要潤滑油的質量，經(jīng)常傾聽鼓風機運行是否有雜音。

④每天應注意各部潤滑油的油量，各部溫度變化。⑤向油箱注入規(guī)定牌號的機械油于二條油位線中間。潤滑油夏季用N100號機械油，冬季用N68號，注入潤滑油，油面既不能高于油位線，更不能低于油位線。⑥鼓風機的過載，有時不是立即顯示出來，所以要注意進、排氣壓力，軸承溫度和電機電流的增加趨勢來判斷風機是否運行正常。⑦軸承溫度不得高于85℃，潤滑油溫度不得高于65℃第58頁/共85頁4、燃料系統(tǒng)

(如圖)第59頁/共85頁設備組成：煤氣加壓設備系統(tǒng)、煤氣控制閥門、煤氣燃燒裝置、開窯點火裝置、煤氣溫度壓力流量檢測設備、煤氣熱值(比重和密度)檢測設備

（韋伯儀）煤氣加壓設備系統(tǒng)(見右圖)：三套煤氣加壓機設備安裝在專門的煤氣加壓站內.煤氣加壓機配置

ARF295M6-250KW135m3/min980r/min電機YBPT355L2-6,250KW變頻風機三臺,兩開一備

第60頁/共85頁煤氣燃燒裝置(以3#麥爾茲窯為例)包括煤氣環(huán)管×、33×2個手動調節(jié)閥、33×2根金屬軟管、33×2根噴槍(不銹鋼無縫鋼管φ76×6.5)、環(huán)管上還配有煤氣放散閥，各窯管道上配有煤氣流量孔板檢測。由PLC控制各閥門動作。在煤氣主管上有美卓切斷閥兩個,通往各個窯膛的煤氣支管上也分別有兩個切斷閥，同時還有氮氣吹掃系統(tǒng)，各種檢測壓力和溫度的儀表設備。第61頁/共85頁噴槍兩個窯膛典型的配置為每個窯膛設33支噴槍這些噴槍采用每支槍燃燒的窯內面積相等的方法安裝在窯內。噴槍按3個環(huán)進行分配，外面的一環(huán)16支噴槍，中間8支噴槍，內環(huán)8支噴槍以及中心有1支噴槍，噴槍雖然可調，但還是在窯試運行期間被永久地固定下來。隨著噴槍的堵塞情況的變化，以及熱值變化等工藝狀況需要對其進行調整。

第62頁/共85頁下圖為煤氣系統(tǒng)噴槍管道圖,該土為換向結束后氮氣正在對1號膛的噴槍圍管,二號的圍管進行吹掃,紫色的管道為正在通氣的氮氣管道,中間圓為窯膛,圓中的小圓為噴槍的分布.藍色的管道為噴槍冷卻風管.第63頁/共85頁氮氣吹掃系統(tǒng)和1#2#麥爾茲窯相比，3#麥爾茲窯用氮氣吹掃系統(tǒng)取代了煤氣快速截斷閥，用來防止高溫氣體回流到噴槍，甚至煤氣環(huán)管，避免回火爆炸。1#2#麥爾茲窯在每支噴槍與煤氣管間的管道上安裝有一個用壓縮空氣控制的快速截斷閥，當燃燒周期結束，煤氣停止供給，煤氣安全閥關閉，壓縮空氣注入閥中迅速關閉閥門，防止高溫氣體通過噴槍進入煤氣管與煤氣混合引發(fā)爆炸。由于我們使用的氣體燃料是高焦混合煤氣，其中含有煤焦油、粉塵等雜質，很容易堵塞閥門，使其不能正常動作，從而失去截斷功能，同時由于壓縮空氣是由橡膠管接入閥門，常常會有橡膠管破裂漏風現(xiàn)象，使得壓力不足，無法關閉閥門。當新的周期開始，助燃空氣與冷卻空氣注入窯膛中，使窯膛壓力迅速增大，由于快速截斷閥失效，高溫氣體通過噴槍壓入煤氣管與殘余煤氣混合，達到一定比例就會發(fā)生爆炸。這對噴槍的使用壽命有很大影響，還存在很大的安全隱患。1#2#麥爾茲窯就曾經(jīng)發(fā)生過類似現(xiàn)象。而在3#麥爾茲窯上，每個窯膛的煤氣環(huán)管和噴槍冷卻風管主管道上都接有一根由電磁閥控制的開關，由PLC控制開關的閉合，每當燃燒時間內燃料停止供給時，都會對燃燒膛的煤氣環(huán)管進行吹掃，排盡管中殘余煤氣；當換向所有動作結束，窯內注入助燃空氣與冷卻空氣后，在沒有供給煤氣前，對此周期燃燒膛的噴槍和兩個膛的煤氣環(huán)管進行吹掃。這種用氮氣將煤氣與帶有氧氣的高溫氣體隔離的方法，非常有效的杜絕了爆炸的發(fā)生，3#麥爾茲窯投產(chǎn)5個月來，沒有發(fā)生過類似爆炸的現(xiàn)象。確保了安全生產(chǎn)，節(jié)約了清理維護快速截斷閥的時間，提高了窯爐作業(yè)率。為了更加安全，在氮氣管道的接入點靠近煤氣主管的方向上，每個窯膛的煤氣支管上還安裝有一個煤氣安全閥，進一步保證了煤氣使用的安全。第64頁/共85頁

氮氣吹掃管道圖

右圖所示為氮氣吹掃管道圖片，黃色細管為氮氣管，白色管道為噴槍冷卻風管。氮氣管道上安裝的電磁閥控制氮氣分別對煤氣管道和噴槍進行吹掃。第65頁/共85頁

氮氣吹掃的優(yōu)點：①能更好的防止回火爆炸現(xiàn)象的發(fā)生。②取消了快速截斷閥，降低投資成本。③減少了清理閥門的時間，提高了窯爐作業(yè)率。第66頁/共85頁5、窯體設備：組成：一般包括窯本體、換向設備、進出料設備、料位控制設備、窯溫度壓力設備，空氣炮等。窯本體：鋼制窯殼從下至上有7個平臺(窯頂房平臺除外)。換向設備：從工藝角度來看換向閥就是三通“一進二出”，由PLC控制動作，通過的介質都是流體-氣體。包括2臺φ1220換向閥(窯頂除塵器換向閥同樣型號)、1臺φ660釋放閥、1臺φ864釋放閥。兩側都有密封的兩個換向閥安裝在燃燒空氣管路的頂部。兩個閥在正常操作時，這些閥的功能以相反的模式連同提供一個窯膛的燃燒空氣和從另一個窯膛排出廢氣。在窯換向和停止時兩個閥都被打開通向煙囪。煙氣換向閥的數(shù)量根據(jù)窯的設計而定，即可以安裝一個也可以是兩個。窯生產(chǎn)期間其關閉使廢氣通向除塵器，停窯時打開通向大氣。燃燒空氣和冷卻空氣釋放閥位于石灰卸料平臺上，燃燒空氣和冷卻空氣管道中，當窯生產(chǎn)時關閉，換向或停窯時打開。第67頁/共85頁進出料設備：通過的介質都是固體，都由PLC控制動作。進料閘板位于每個窯膛的頂部，用于密封石灰石進料口。需要加料時它們打開，加料完成后關閉。卸料閘板密封每個窯膛下部料斗底部的開口。它們打開卸掉石灰，在燃燒期間關閉將窯密封。

料位控制設備:包括料位器和卸料平臺設備。都由PLC控制，料位器指示的數(shù)量決定卸料平臺設備卸料量。料位指示器液壓油缸由電磁閥控制探針的升降來檢測料位，在正常操作過程中，石灰石料位指示器的工作范圍是300～500mm，這個范圍在PLC中將按100％來計算。卸料平臺與4個液壓油缸相連，液壓系統(tǒng)驅動卸料平臺往返運動使石灰從窯內卸出。為保證料位下降均勻，每個油缸的行程保持一致。其行程由限位開關決定。窯溫度壓力設備:只包括通道處的1×2個熱電偶和光學高溫計裝置空氣炮：3#麥爾茲窯的空氣炮是在換向期間進行，所有1#-13#空氣炮一起吹掃。第68頁/共85頁6、液壓設備（如圖）液壓系統(tǒng)由液壓站、各工作單元閥站及連接管路組成。液壓站包括3臺液壓泵和1臺循環(huán)泵；工作閥站驅動各種閘板、料位指示計和卸料平臺；連接管路有兩條：壓力管路和回油管路。液壓站液壓泵提供驅動液壓缸所需的油壓。液壓油泵的流量為每臺100L／min，轉速1500轉／分和壓力100巴。泵馬達功率為18.5kw。泵上的壓力補償器保持液壓系統(tǒng)中壓力不變，液壓設備操作所需的最高油壓由壓力補償器調節(jié)。應該有足夠高的壓力使得所有的液壓缸能正確的工作。另一方面，壓力設定應該適當，不要產(chǎn)生不必要的能量損失或造成設備損壞。邁爾茲石灰窯液壓設備正常的工作壓力大約為100巴。其它特殊時期需130巴的壓力。油箱容量為630升。油箱裝有一個液位開關，當油箱中的油達到低位對給出報警信號。當油達到最低位時泵的電機自動停止工作。從油箱側面可以觀察油位。

第69頁/共85頁7、除塵系統(tǒng)(一套窯頂除塵和一套成品除塵)。

第70頁/共85頁煅燒后的窯內煙氣經(jīng)窯頂三個φ1220換向閥由管道送人煙氣除塵裝置，除塵后經(jīng)煙囪排放。爐頂煙氣除塵器技術性能、工藝參數(shù)如下：1#窯除塵器型號：LLMC-1600低壓長袋脈沖除塵器，濾袋φ125×5300，768條NO-MEX覆膜濾袋，768條鍍鋅碳鋼骨架澳大利亞高原CA76脈沖閥48只，DN300卸灰閥4個，倉壁振打器8臺，Y4-73N014D右45。引風機，Y335Ml-4，220kW變頻電機。2#窯除塵器型號：LLMC-2024-4，除塵器形式：低壓長袋脈沖除塵器過濾面積：2024m2

處理風量11200m3/h清灰方式：在線脈沖清灰（在線檢修），濾袋規(guī)格φ160×6050濾袋數(shù)量：672，材質：覆膜美塔斯骨架規(guī)格：星形φ156×6030，豎筋12根，有機硅處理。設備阻力：∠1400Pa過濾風速：全過濾時為0.93m/min，清灰時0.97m/min，脈沖閥：意大利。FURRO，SP75，48個儲氣罐：2m3檢修閥DN900，8個倉壁振動器MVE300/3，0.3kW，8個卸料器300×300，1.1kW，4個螺旋出灰機：LS315×10500，5kW，l臺主風機：Y4-73N014D左45°，流量126500m3/h，全壓3600Pa，配置電機YPT355M1-4，220kW。第71頁/共85頁窯操作窯密封試驗（壓力試驗）在正常生產(chǎn)工作期間（窯煅燒時正壓操作），窯應處于35kPa壓力之下，因此其密封是最重要的。其試驗程序如下：開窯之前，檢查全部設備采取如下步驟：檢查羅茨風機是否潤滑了，是否可以手輕松轉動，不是這樣，則應檢查風機是否臟和已生銹，必要時，可用汽油或其他溶劑來清洗。窯程序選擇器開關應設定在“開啟和試驗”位置，關閉燃燒空氣和冷卻空氣閥，燃燒和冷卻空氣及連接通道壓力極限值的最高壓力設定點為45kPa。用人工將兩個換向閥定位于關向廢氣或煙囪一方打開通向窯的一方。此操作可由按鈕開關“窯換向閥開/閉”來完成。手動打開冷卻空氣進氣管上的兩個蝶閥。窯上的全部孔洞如檢修門，人孔蓋等都必須關閉。（1）啟動一臺電動機驅動風機，將速度遞增至壓力約10kPa時為止。至此，對于窯及風機到窯的全部空氣管道的第一步密封試驗已經(jīng)開始，對閥、法蘭盤及密封處嚴加注意。（2）如果沒有發(fā)現(xiàn)空氣泄露，則將風機轉速提高使壓力增加到20kPa，并再次檢查窯的密封，最后將壓力增到40kPa時為止，此時除了卸料閥門以外窯身全部是密封的，在窯操作過程中在卸料閥處的壓力不超過40kPa當壓力上升到最高值45kPa時，換向閥在兩個方位都必須是嚴密的。在風機不運轉的情況下，嚴密度可以在橡膠密封圈上涂彩色粉筆來觀察檢查，然后用液壓缸反轉換向閥再觀察檢驗

第72頁/共85頁裝窯

開窯前，用粒度為5-25mm的小石塊石灰裝到連接通道上約一米高度。在此高度上再向窯內裝入正常生產(chǎn)的石灰石。開窯點火前，最好馬上裝窯，目的是為了使耐火磚襯吸濕減少至最低程度。在整個裝料過程中，卸料裝置應處于連續(xù)運轉，卸出量約為裝入量的10％，這樣可減少與窯墻的粘結或料拱的形成。第一次裝窯可由手動操作，所有的裝料設備應多檢查，如：稱量斗、卷揚機等。此期間，操作人員不應靠近窯基礎或窯平臺，以免石灰石落下而造成偶然事故。一旦確信手動裝料過程安全而規(guī)則，窯就可以轉入自動裝料，為此目的，窯的程序選擇器開關需設定在“開工或試驗”位置。燃燒時間計算器設定為660s。在窯自動裝料時，窯必須開起來（窯開按鈕打開）。操作人員有機會再檢查換向過程。裝料時，使風機運轉也是很有用的。一方面用來檢查風機運行情況；另一方面有助于窯內物料干燥。一旦兩個窯內的石灰石料位達到燃燒噴槍下方一米處，裝料和卸料就停止。檢查噴槍是否都打開。上述工作完成后，再繼續(xù)加料，直到控制臺上的石灰石料位器開始指示為止。停窯并打開截止閥，觀察兩個窯身內的石灰石料位是否相同，如果不同，再加石灰石，直至相同為止。理論上，在兩個石灰石料位指示器為—20％，此時必須復校石灰石料位指示器，兩窯膛卸料臺速度應該同步，即石灰石是在相同的料位下。連續(xù)上料和卸料直到<25mm石灰石被卸掉，在卸料臺上出現(xiàn)正常石灰石粒度時為止，此時即可開始準備烘窯了。

第73頁/共85頁停窯操作

（1）十分鐘以內的停窯，可以不采取其它措施。（2）停窯超過十分鐘，則要將過濾器換向閥位置通向煙囪，同時停止爐頂除塵器工作。（3）停窯超過十五分鐘，可以停止噴槍冷卻空氣鼓風機工作，拆下光學高溫計。（4）停窯2小時，須將助燃空氣換向閥置向大氣，以封閉窯膛，拆下光學高溫計。熱窯停在正常操作時，停窯采取下列步驟：

A、按“窯關”按鈕，窯就停了。如果停窯超10min就應停止廢氣除塵器。超15min（分鐘）后停止噴槍冷卻空氣風機及斷開光學高溫計。根據(jù)停窯持續(xù)時間，可以按時間間隔手動活動窯內物料，防止窯內結塊，觀察石灰石料位下降情況，可通過料位指示器觀察。當停窯超過2小時，換向閥通向煙囪的方向必須關閉（即煙囪關閉）窯上所有的門和閥門都必須檢查，確保密封良好，這樣就可保持窯內足夠的點燃溫度。

B、如果停窯時間很長，就要關閉窯換向及釋放閥上的液壓切斷閥，并停液壓油泵。停窯后，通過指示器和記錄儀，檢查窯連接通道的溫度，如果溫度降得太低，點火燒嘴就得重新裝上點燃，使窯達到操作溫度。再次開窯，換向閥和釋放閥的液壓切斷閥必須打開，裝上光學高溫計，液壓油泵和噴槍冷卻空氣提前15（分鐘）內必須開動起來，如果除塵風機啟動15分鐘，必須按“窯開”按鈕．按開窯順序的說明“開窯”第74頁/共85頁窯再啟動操作規(guī)程根據(jù)停窯前的操作（1）首先將手動截止閥置位正確；（2）裝上光學高溫計；（3）熱開窯;1、與燃調聯(lián)系，確認有無煤氣，能否開窯；2、與加壓站聯(lián)系，要其在現(xiàn)場確認是否具備開窯條件；3、確認各系統(tǒng)是否正常，重點觀察大、小回流閥及其它煤氣系統(tǒng)閥門、閥位是否正4、選窯模式為“PROD”即生產(chǎn)模式；5、煤氣系統(tǒng)應準備好。特別注意煤氣系統(tǒng)的壓力、熱值；空氣系統(tǒng)的壓力及窯壓。（4）啟動液壓泵；（5）啟動噴槍冷卻風機空氣鼓風機；（6）對廢氣除塵器進行預熱；（7）噴槍冷卻空氣鼓風機啟動運轉三分鐘后，即可啟動豎窯運行。第75頁/共85頁故障常規(guī)判斷方法窯故障常規(guī)判斷方法有兩種方式，首先是不斷監(jiān)視觀測發(fā)現(xiàn)故障，其次是在報警發(fā)生時判定故障原因。