生產(chǎn)停滯對(duì)邁爾茲窯石灰質(zhì)量的影響

賈俊強(qiáng)

摘 要：分析了邁爾茲窯生產(chǎn)停滯期間的卸料節(jié)奏及其影響、石灰石的分解溫度與分解時(shí)間的關(guān)系和石灰質(zhì)量出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)間的計(jì)算，提出了減小石灰質(zhì)量波動(dòng)的措施。

關(guān)鍵詞：邁爾茲 生產(chǎn)停滯 石灰質(zhì)量波動(dòng)時(shí)間計(jì)算 減小石灰質(zhì)量波動(dòng)

中圖分類號(hào)：TQ17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（a）-0194-02

邁爾茲石灰窯有二個(gè)裝填石灰石的窯膛，在每個(gè)窯膛的燃燒段和冷卻段的結(jié)合處具有連接通道。圖1給出了兩個(gè)窯膛交替循環(huán)的石灰窯操作簡(jiǎn)圖。也顯示了預(yù)熱、燃燒、和冷卻區(qū)。在第一個(gè)工作周期中，助燃空氣從窯膛1的頂部進(jìn)入，與燃燒區(qū)的燃?xì)饨Y(jié)合并沿窯身向下流動(dòng)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(gè)窯膛的下面進(jìn)入，向上與連接通道的燃燒空氣結(jié)合并通過窯膛2流出；在第二個(gè)工作周期中，助燃空氣從窯膛2頂部進(jìn)入，與燃燒區(qū)的燃?xì)饨Y(jié)合并沿通道向下流動(dòng)，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(gè)窯膛的下面進(jìn)入，向上與通道的燃燒空氣結(jié)合并通過窯膛1流出。每個(gè)周期持續(xù)12～15 min，然后空氣和燃?xì)饨K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(nèi)完成。

在生產(chǎn)運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于設(shè)備檢修、設(shè)備事故或故障、日常維護(hù)和其他原因造成生產(chǎn)停滯。生產(chǎn)停滯期間停止向窯膛內(nèi)輸送燃料，但為了防止窯內(nèi)結(jié)塊在生產(chǎn)停滯期間還需要按照一定的節(jié)奏手動(dòng)卸料，必要時(shí)要加入石灰石以保持一定的料位。這種只向窯膛內(nèi)加入石灰石但沒有補(bǔ)充新的熱量的模式會(huì)導(dǎo)致石灰質(zhì)量出現(xiàn)波動(dòng)，為了能夠在生產(chǎn)停滯發(fā)生后對(duì)石灰質(zhì)量的波動(dòng)程度和波動(dòng)時(shí)間做出準(zhǔn)確的判斷，在供給用戶前采取相應(yīng)的預(yù)控措施，我們以日產(chǎn)500 t的邁爾茲窯做為研究對(duì)象，從停滯期間的卸料節(jié)奏及其影響、石灰石的分解溫度與分解時(shí)間的關(guān)系、石灰質(zhì)量出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)間的計(jì)算等方面進(jìn)行了探討分析。

1 停滯期間的卸料節(jié)奏及其影響

停滯期間的卸料節(jié)奏如表1所示。

由表1可知隨著停滯時(shí)間的延長(zhǎng)卸料節(jié)奏逐漸放慢，物料在窯膛內(nèi)停留的時(shí)間也逐漸延長(zhǎng)。手動(dòng)卸料時(shí)每次手動(dòng)卸料操作1～2次，以觀察到料位指示器發(fā)生明顯變化為準(zhǔn)，手動(dòng)操作一次出料臺(tái)動(dòng)作4次，實(shí)際生產(chǎn)中出料臺(tái)每動(dòng)作一次出灰量為0.16 t左右，按照每次手動(dòng)卸料操作2次計(jì)算，不同的停滯時(shí)長(zhǎng)手動(dòng)卸料的單膛出灰量如表2所示。

實(shí)際生產(chǎn)中單膛每出灰1.3 t需加料一次，由表2可知停滯時(shí)長(zhǎng)在1.5 h內(nèi)無需加料，停滯時(shí)長(zhǎng)達(dá)到或超過1.5 h需進(jìn)行加料。

2 石灰石的分解溫度與分解時(shí)間的關(guān)系

麥爾茲豎窯中石灰石粒度與煅燒時(shí)間的相互關(guān)系如表3所示。

研究對(duì)象所用石灰石粒度為為30～60 mm，正常運(yùn)行時(shí)6 h以內(nèi)便可完全分解，但是生產(chǎn)停滯時(shí)由于停止供應(yīng)燃料，沒有新的熱量補(bǔ)充近來，停滯1 h內(nèi)溫度下降較快，1 h以后溫度下降逐漸減慢趨于平穩(wěn)，如圖2所示。

由于煅燒帶溫度的降低煅燒時(shí)間必然會(huì)延長(zhǎng)，但煅燒溫度的高低對(duì)石灰石分解的影響遠(yuǎn)比煅燒持續(xù)時(shí)間更重要，所以煅燒溫度降低會(huì)對(duì)石灰質(zhì)量造成較明顯的影響（生產(chǎn)過程中優(yōu)先考慮控制煅燒溫度）。

4 結(jié)論

綜合以上分析可以得出以下結(jié)論。

（1）生產(chǎn)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(dòng)卸料出灰量小，所以石灰質(zhì)量波動(dòng)較小。

（2）生產(chǎn)停滯1.5～3.5 h內(nèi)影響石灰石分解的主要因素為補(bǔ)充進(jìn)較多的石灰石，同時(shí)物料下降速度較快，對(duì)石灰質(zhì)量造成的影響較大。

（3）生產(chǎn)停滯3.5～7.5 h內(nèi)物料下降的速度減慢，在窯內(nèi)停留的時(shí)間延長(zhǎng)至4 h，石灰質(zhì)量波動(dòng)減小。

（4）生產(chǎn)停滯超過7.5 h通道溫度平穩(wěn)，物料在窯膛內(nèi)的停留時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)至8 h，有利于石灰石的分解，通道溫度的高低成為主導(dǎo)因素。

（5）石灰質(zhì)量出現(xiàn)波動(dòng)的時(shí)間與產(chǎn)量設(shè)定與停滯時(shí)長(zhǎng)有關(guān)，產(chǎn)量越高，卸料速度越快，石灰質(zhì)量波動(dòng)時(shí)間越早出現(xiàn)；停滯時(shí)間越長(zhǎng)，手動(dòng)卸料次數(shù)越多，石灰質(zhì)量出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)間也越早出現(xiàn)。

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(chǎn)量減慢物料的下移速度，增加物料在窯內(nèi)的停留時(shí)間，可以減小石灰質(zhì)量的波動(dòng)。