石灰窯生產(chǎn)控制條件相關(guān)研究

張照明 張宏亮

摘 要：隨著我國(guó)鋼鐵、電石、化學(xué)等工業(yè)的快速發(fā)展，石灰的消耗量呈現(xiàn)出不斷增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。而石灰窯是分解石灰石制得生石灰的重要設(shè)備，其生產(chǎn)控制條件與石灰石的分解率以及能源消耗具有直接關(guān)系。鑒于此，文章主要針對(duì)石灰窯生產(chǎn)各方面控制條件進(jìn)行分析，希望為有關(guān)行業(yè)工作人員提供一點(diǎn)參考。

關(guān)鍵詞：石灰窯；石灰石；生產(chǎn)控制條件；生產(chǎn)管理

引言

現(xiàn)如今，隨著生石灰需求量的不斷增加，各生產(chǎn)企業(yè)對(duì)石灰窯設(shè)備的需求量以及應(yīng)用量越來(lái)越大。但是，如果不對(duì)石灰窯各方面生產(chǎn)條件進(jìn)行有效控制，無(wú)法有效解決生產(chǎn)管理中的各方面問(wèn)題，就會(huì)影響石灰石的整體分解率，而且會(huì)造成資源的浪費(fèi)。所以，相關(guān)工作人員應(yīng)在實(shí)際工作中努力提升業(yè)務(wù)水平，合理控制生產(chǎn)溫度、時(shí)間、風(fēng)量、上料量以及原料理化性質(zhì)，進(jìn)而有效提高生石灰生產(chǎn)效率。

1石灰窯頂溫條件的控制

石灰窯在工業(yè)生產(chǎn)中屬于十分敏感且精細(xì)的操作單元，其對(duì)風(fēng)量條件較為敏感，而且在生石灰生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)有多方面因素影響頂溫條件，當(dāng)窯況發(fā)生變化時(shí)給判斷誘因和恢復(fù)窯況帶來(lái)較大困難。以φ5300石灰窯為例，該設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中當(dāng)頂溫持續(xù)偏高時(shí)間較短，窯虧熱較少，幾個(gè)小時(shí)后就會(huì)好轉(zhuǎn)。如果頂溫持續(xù)超200℃時(shí)間較長(zhǎng)，窯況就會(huì)出現(xiàn)大的波動(dòng)，處理起來(lái)比較困難，處理時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)窯況的生產(chǎn)能力影響較大。持續(xù)偏高的頂溫會(huì)使窯氣指標(biāo)持續(xù)降低，而且會(huì)影響到產(chǎn)物的質(zhì)量。對(duì)于這種情況，相關(guān)工作人員需要從以下兩方面著手進(jìn)行控制：一方面，通過(guò)增加上石量來(lái)恢復(fù)窯況；另一方面，采取間歇上石的辦法，將頂溫控制在最優(yōu)范圍內(nèi)，在取灰溫度允許的情況下減少送風(fēng)量。在調(diào)整過(guò)程中力度要做到狠、快、準(zhǔn)，這樣有利于窯況的盡快恢復(fù)，使石灰窯頂溫控制在合格范圍內(nèi)。在實(shí)際操作過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)將每次的加減風(fēng)量的風(fēng)壓控制在1kPa以內(nèi)，讓操作人員逐步掌握生產(chǎn)負(fù)荷，把握各窯應(yīng)給風(fēng)量范圍，這能夠在一定程度上減少負(fù)荷量對(duì)生產(chǎn)效率的影響。在日常操作過(guò)程中，相關(guān)工作人員可以根據(jù)頂溫變化量對(duì)風(fēng)壓進(jìn)行微調(diào)，不過(guò)在具體操作過(guò)程中需要對(duì)石灰窯后續(xù)條件變化進(jìn)行考慮，從而避免加減風(fēng)量后石灰窯出現(xiàn)不可控的問(wèn)題。

2石灰窯取灰溫度條件的控制

取灰溫度也是影響石灰窯生產(chǎn)效率以及運(yùn)行平穩(wěn)性的關(guān)鍵條件之一，通過(guò)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，出灰時(shí)間不穩(wěn)定、取灰隨意性較大，會(huì)造成灰溫漲幅較大，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)帶火、出紅火現(xiàn)象。相關(guān)人員應(yīng)掌握每座石灰窯轉(zhuǎn)盤同時(shí)取灰量的不同和生產(chǎn)能力，總結(jié)出取灰、停灰的合理頻次范圍。在生產(chǎn)中，以DCS系統(tǒng)的電流趨勢(shì)為參照，便于崗位操作并結(jié)合生產(chǎn)系統(tǒng)的用量，既滿足了生產(chǎn)所需的生石灰，又均衡了各窯的取灰量。通過(guò)實(shí)施及強(qiáng)化多臺(tái)窯取灰規(guī)律的管控，一定程度上，灰溫有所好轉(zhuǎn)，帶火現(xiàn)象得到有效控制，各窯灰溫達(dá)到工藝要求范圍內(nèi)。同時(shí)各窯料層、上石量也持續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。生產(chǎn)負(fù)荷允許、出氣溫度可控，也可適當(dāng)減少上石量加以調(diào)整。一方面，取灰溫度持續(xù)升高時(shí)、有帶火或出紅火現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)加風(fēng)并給予適當(dāng)調(diào)節(jié)石灰窯生產(chǎn)量，一般在4h～5h灰溫可恢復(fù)正常。在這期間風(fēng)量的把控尤為重要，及時(shí)觀察窯頂出氣溫度的變化，避免后續(xù)出氣溫度持續(xù)升高影響指標(biāo)和窯的工況；另一方面，窯出氣、取灰溫度皆高時(shí)，應(yīng)減少配焦率，減少石灰窯生產(chǎn)量，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整風(fēng)量，一般在30h內(nèi)可恢復(fù)正常。取灰溫度的調(diào)節(jié)，要以窯的生產(chǎn)負(fù)荷和各窯綜合指標(biāo)為依據(jù)，操作的拿捏和把控相當(dāng)重要。為此，找出灰溫的影響癥結(jié)，適當(dāng)合理地加以調(diào)整糾偏，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3石灰石理化指標(biāo)的控制

碳酸巖是石灰石巖層的主要組成部分，其抗壓強(qiáng)度可分為兩個(gè)層理測(cè)試得到，垂直層理方向一般可達(dá)60～140MPa，平行層理方向一般達(dá)70～120MPa。通過(guò)了解發(fā)現(xiàn)，很多公司的自產(chǎn)石灰石具有質(zhì)地堅(jiān)硬、酸不溶物不穩(wěn)定等特點(diǎn)，使得這些石灰石在石灰窯內(nèi)進(jìn)行分解時(shí)效率較低，粒度在70～150mm的大塊石灰石在窯內(nèi)無(wú)法燒透，導(dǎo)致返石量較大，石灰石消耗較高。由于石灰石雜質(zhì)含量高導(dǎo)致各窯結(jié)瘤嚴(yán)重。反之，石灰石粒度越小，其在石灰窯內(nèi)停留的時(shí)間就越短，不過(guò)在粒度減小的過(guò)程中也有一定的限度，如果石灰石粒度過(guò)小，則會(huì)使窯內(nèi)阻力增加，氣體分布變壞，破壞灰窯煅燒工況，形成偏燒、局部高溫或生成“瘤塊”，增加了燃料消耗量，降低石灰窯的生產(chǎn)能力和窯氣CO2濃度。因此，石灰石粒度應(yīng)追求均勻，這才能夠使石灰窯生產(chǎn)效率以及穩(wěn)定性獲得有效提升。根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，石灰石粒度控制在60～120mm為宜。

4焦炭理化指標(biāo)的控制

倘若焦炭粒度較大，則來(lái)不及在煅燒區(qū)內(nèi)完全燃燒就直接轉(zhuǎn)移到冷卻區(qū)，物料來(lái)不及冷卻即被取出，不但增加了取灰溫度，也造成焦炭等物料的浪費(fèi)。反之焦炭粒度小，一方面增加窯內(nèi)阻力，另一方面在煅燒區(qū)內(nèi)很快就燒殆盡致使窯氣、分解率指標(biāo)低，增加消耗量。焦炭的粒度應(yīng)使其燃燒時(shí)間與石灰石的煅燒時(shí)間相匹配，而在生產(chǎn)負(fù)荷不變的情況下，石灰石的煅燒時(shí)間主要取決于石灰石的粒度，因此石灰石的粒度較小，焦炭粒度也應(yīng)較小，反之，石灰石的粒度較大，焦炭粒度也應(yīng)隨之調(diào)大。還應(yīng)指出，石灰窯負(fù)荷較大時(shí)不應(yīng)增加混合料中石灰石重量，在實(shí)際生產(chǎn)中計(jì)量槽配石在1.2t為宜，超出易影響混合效果且降低CaCO3的分解率，增加了消耗量。鑒于我公司使用的石灰石質(zhì)地堅(jiān)硬，在實(shí)際生產(chǎn)中摸索，焦炭粒度控制在30～50mm為佳。

5加強(qiáng)日常生產(chǎn)管理

除了對(duì)生產(chǎn)條件的控制以外，做好日常生產(chǎn)管理工作也是提高石灰窯運(yùn)行效率以及穩(wěn)定性的關(guān)鍵。加大對(duì)石灰窯設(shè)備的檢查力度以及隱患排查力度能夠及時(shí)了解石灰窯生產(chǎn)條件的控制情況，也能夠?qū)M(jìn)出窯物料情況有一全面掌握。具體措施應(yīng)從以下幾方面著手：第一，定期檢查原料質(zhì)量、石灰石以及焦炭篩分后所含有廢料含量、石灰石以及焦炭的理化指標(biāo)等，并根據(jù)實(shí)際情況安排石灰窯的生產(chǎn)操作以及生產(chǎn)調(diào)整工作；第二，定時(shí)觀察各窯灰質(zhì)變化情況，可有利于操作人員掌控石灰窯生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行。觀察時(shí)應(yīng)注意石灰石分解過(guò)程的情況，觀察有無(wú)夾帶煤核、瘤塊、灰塊帶火等，同時(shí)也掌握了各窯石灰溫度的變化情況。操作人員系統(tǒng)的做好分析，對(duì)下一步操作做出相應(yīng)地調(diào)整措施，從而提高石灰窯的生產(chǎn)工作；第三，物料計(jì)量準(zhǔn)確，混合料準(zhǔn)確的給定量是灰窯穩(wěn)定生產(chǎn)的基礎(chǔ)。定期巡檢好計(jì)量槽和效驗(yàn)工作，可減少因給定量誤差帶來(lái)的窯況波動(dòng)及消耗的準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)。只有做好這些日常管理工作，才能夠有效提高石灰窯生產(chǎn)效率，提高資源利用率，因此，相關(guān)管理人員務(wù)必要做好日常生產(chǎn)管理工作。

總結(jié)語(yǔ)

總而言之，通過(guò)研究可以得出石灰窯生產(chǎn)效率受以下條件約束：石灰窯出氣溫度以及取灰溫度的高低；送風(fēng)量與煤比；石灰石以及焦炭的理化性質(zhì)；生產(chǎn)管理水平。如果不對(duì)這些生產(chǎn)條件進(jìn)行合理控制，就會(huì)導(dǎo)致生石灰生產(chǎn)效率下降，石灰窯設(shè)備使用壽命降低等一系列問(wèn)題。所以，相關(guān)工作人員應(yīng)從提高生石灰效率著手，不斷加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)條件的控制，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)工業(yè)水平有效提升。

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