套筒窯所燒制的石灰不但質(zhì)量很高,而且十分均勻、穩(wěn)定,石灰活性在原料石CaO含量不低于52%的條件下,能夠達(dá)到370~400mL,5分鐘消耗的4N鹽酸;石灰中殘余CO2≤2%,可控制在1%~1.5%。生過燒率不高于5%,經(jīng)常在3%左右。消耗指標(biāo):電耗(窯系統(tǒng)本身):25KW·h/t石灰(燒氣),30kw·h/t石灰(燒煤粉);熱耗:930kcal/kg石灰。
一、套筒窯優(yōu)勢(shì)
1、通過窯內(nèi)四次物料的自動(dòng)分布,使物料在窯內(nèi)分布得更均勻,保證煅燒過程中熱量始終均勻分布在物料上。
2、在煅燒帶形成并流煅燒過程,保證石灰石的充分煅燒,生產(chǎn)出高活性石灰產(chǎn)品,產(chǎn)品的生燒和過燒現(xiàn)象減少。
3、獨(dú)立燃燒室位于拱橋下面,火焰在燃燒室內(nèi),不進(jìn)入石灰料層,保證石灰石受熱均勻。 4、雙套筒窯處于負(fù)壓 操作下的生產(chǎn)過程,很好的減少了因石灰窯工作給周邊環(huán)境帶來的污染,改善了操作人員的工作環(huán)境,也方便了操作人員對(duì)整窯系統(tǒng)的設(shè)備工作狀況的掌握,設(shè)備的檢查、維護(hù)、維修工作也便利,操作人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)石灰窯正常生產(chǎn)潛在的故障,保證了生產(chǎn)的石灰產(chǎn)品的質(zhì)量。
二、煅燒機(jī)理
套筒窯被業(yè)界贊譽(yù)為{zh0}的石灰窯,原因是其科學(xué)的煅燒機(jī)理。
雙套筒石灰窯為并流煅燒。根據(jù)物料與氣體流向的相對(duì)關(guān)系,可以將石灰窯煅燒過程分為逆流煅燒和并流煅燒兩種。以下圖1、圖2描述了兩種煅燒過程中氣流和物料的溫度變化曲線。
逆流煅燒過程:從圖中可以看到助燃空氣及窯廢氣與物料的溫度曲線是分離的,所以在逆流煅燒過程中物料處于煅燒反應(yīng)的時(shí)間較短,熱量得不到充分利用,生產(chǎn)出來的產(chǎn)品活性度不高,砌產(chǎn)品中生、過燒現(xiàn)象較多,產(chǎn)品質(zhì)量不一控制。
并流煅燒過程:在并流煅燒過程中,由于物料流向與氣體流向是相同的,所以窯內(nèi)的氣流分布比較均勻,保證了在預(yù)熱帶和煅燒帶氣體與物料始終是同向流動(dòng)的。這樣,高溫氣體中的熱量就能始終作用于原料上,讓原料長(zhǎng)時(shí)間均勻受熱煅燒,也是煅燒帶較逆流煅燒過程延長(zhǎng)了,物料煅燒也更加充分,因而在并流煅燒條件下生產(chǎn)出來的產(chǎn)品活性度高,基本無生燒和過燒現(xiàn)象,產(chǎn)品質(zhì)量也容易控制。
三、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、設(shè)置環(huán)形爐料帶。在窯內(nèi)設(shè)置上、下內(nèi)筒,上下內(nèi)筒與窯外殼同心圓布置,形成了一個(gè)規(guī)整、等距而厚度不大的環(huán)形爐料帶。由于料層規(guī)整而且相對(duì)較薄,熱量容易穿透。這就是說,套筒窯雖不能轉(zhuǎn)動(dòng),環(huán)形爐料帶解決了傳熱不均勻的問題。
2、燒嘴錯(cuò)位布置,熱源分布均勻。套筒燒嘴分上下兩層布置,上、下燒嘴錯(cuò)位布置。這樣就實(shí)現(xiàn)了熱源分布的均勻。
3錯(cuò)位布置的上、下拱橋,導(dǎo)致了爐料的兩次再分配。套筒窯的燒嘴安裝在窯外殼外面的一個(gè)筒形燃燒室內(nèi),而在介于
外殼和內(nèi)筒之間的環(huán)形爐料帶內(nèi)每個(gè)燒嘴斜上方部位,砌筑有耐火拱橋,拱橋的作用首先是連接和支撐內(nèi)、外筒,其次可視為燃燒室上方部位的延伸,加強(qiáng)了虛熱能力。而從爐料分配角度講,又造成了爐料的兩次再分配,客觀上對(duì)爐料起到局部“攪拌”作用,使?fàn)t料受熱機(jī)會(huì)均等。
4重型蓄熱式燒嘴配以蓄熱式燃燒室,提高了熱動(dòng)力性能。重型虛熱式燒嘴,這種燒嘴
使用壽命很長(zhǎng),內(nèi)部結(jié)構(gòu)虛熱能力很強(qiáng)。燒嘴安裝在筒形耐火襯燃燒室內(nèi),更加強(qiáng)了蓄熱效果。燒嘴不與爐料接觸,火焰也不與爐料接觸,基本上靠強(qiáng)大地輻射方式傳導(dǎo)熱量,這點(diǎn)區(qū)別于大多數(shù)石灰窯。
5、并流帶的設(shè)置,極大地提高了石灰質(zhì)量。套筒窯從下燃燒室往上,是反流帶,也就是爐料向下移動(dòng)而熱窯氣向上升騰,從下燃燒室到下內(nèi)筒底端之間的部位,是并流帶,也就是30%的熱窯氣與石灰同時(shí)向下流動(dòng)。由2臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)向廢氣/驅(qū)動(dòng)空氣熱交換器打驅(qū)動(dòng)空氣,預(yù)熱后進(jìn)入噴射器。由于驅(qū)動(dòng)空氣的作用,形成了不間斷的循環(huán)氣體流。從上部煅燒帶流入并流帶的石灰,繼續(xù)獲取必要的熱量均質(zhì),大大提高了石灰的質(zhì)量。
6、“低—高—低”的熱量分配,優(yōu)化了脫碳效果。套筒窯的熱分配原則是給上層燒嘴三分之一的燃料,下層燒嘴三分之二,并流帶給30%的熱窯氣,這就形成了“地—高—低”的熱分布,使得原料石一層一層地緩慢脫碳,燒制出優(yōu)質(zhì)的軟燒石灰或輕燒白云石。
套筒窯所制的石灰不但質(zhì)量很高,而且十分均勻、穩(wěn)定,石灰活性度在原料石CaO含量不低于52%的條件下,能夠達(dá)到370~400mL,5分鐘消耗的4N鹽酸;石灰中殘余CO2≤2%,可控制在1%~1.5%。生/過燒率不高于5%,經(jīng)常是在3%左右。
四、工藝說明 雙套筒氣燒石灰窯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖說明: 1、料車;2、布料系統(tǒng);3、料位探尺;4、窯殼及耐火內(nèi)襯;5、上內(nèi)套筒;6、下內(nèi)套筒;7、上燒嘴平臺(tái);8、下少嘴平臺(tái);9、上燃燒室;10、下燃燒室;11、出灰機(jī);12、出灰臺(tái);13、窯底料倉; 14、振動(dòng)出灰機(jī);15、循環(huán)氣體入口;16、拱橋;17、內(nèi)套筒冷卻空氣導(dǎo)管;18、下環(huán)管(助燃空氣環(huán)管);19、噴射管;20、燒嘴;21、循環(huán)氣體管;22、廢氣管;23、換熱器;24、上環(huán)管(驅(qū)動(dòng)空氣環(huán)管);PZ:預(yù)熱帶;UB: 上部逆流煅燒帶;MB: 中部逆流煅燒帶;PF: 下部并流煅燒帶;CZ: 冷卻帶