导致双膛石灰窑结瘤的原因分析

石灰石是常见的工业原料,多用于制造钢铁、电石、纯碱等工业,近些年来工业技术的全面发展也带动了石灰石锻烧技术的提高。我国有大量的石灰石原材料,与其它材料相比,石灰石属于天然资源,是钢铁冶炼的重要原料。但是现阶段国内各行业使用的石灰窑或多或少都会出现结瘤的情况。结瘤后会对正常的生产制造有很大的影响,且对窑体的损伤也是不可逆转的。结瘤实际上是石灰石在经过高温煅烧时产生的一种块状石灰粘结料,这其中经过了物理变化和化学变化。在生产过程中,如果发生结瘤不仅会让卸料平台无法顺畅下灰,降低石灰的产质量,严重者会导致窑炉不能正常生产运行。

结瘤的原因主要有以下几种:

某公司的双膛石灰窑,在年、年先后建成并投产,在这两年的生产过程中,因为缺少经验,出现过3次较重结瘤现象,导致了石灰窑耐材及卸料系统受到石灰瘤状体破坏,无法正常使用,曾一度影响公司正常生产工作。为了改变这一窘境,我们首先分析了双膛石灰窑结瘤的成因,结合该公司当前实际生产状态对三座石灰窟开展了系统化的调整工作,同时还使用了与其相匹配的预防措施,成效较好。当前结瘤现象已经得到了良好的控制。

1、受到原料石灰石成分的影响

石灰窑生产中,其氧化钙含量比例、杂质含量比例大小决定是否产生石灰窑结瘤。石灰石在窑内锻烧时,不但会放射出大量的杂质反射过程,还会产生CaO反射过程,并且这些反射过程温度大不相同。当SiO2、Fe2O3、Al2O3和MgCO3这些杂质出现在石灰石原料中时,既会影响石灰石锻烧工艺,还会加大出现结瘤的可能性。

当二氧化硅内部温度达到-℃时,就会产生固体状态,并与氧化钙发生反应逐渐生成硅酸二钙、二氧化硅,因为石灰石中依旧有大量的氧化钙,更会发生较大反应直到生成金属氧化物·SiO2才会缓慢的停止,二氧化硅影响反应的速度,其在石灰石上分布越平均,反应的速度就会越快,若不平均分布,则反应速度就会递减。当三氧化二铁内部温度达到-℃时,就会和氧化钙产生化学反应,依次生成氧化钙·三氧化二铁和两个氧化钙分子·三氧化二铁,这些物质可以组成均匀溶液的物质,将会在石灰窑内慢慢相结合慢慢产生块状,衍生出窑瘤。

2、石灰石原料粒度大小的影响

石灰石粒度大小对石灰的烧成率影响很大,粒度过大会延长物料停留时间,影响石灰窑的能力,相反,石灰石粒度过小,它在窑内停留时间短。但是石灰石粒度减小,也有一定要求,粒度减小会增加窑内阻力。气体分布变坏,破坏灰窑锻烧工况,形成偏烧、局部高温或生成“瘤块”增加了燃料消耗量,降低石灰窑的生产能力和窑气CO2浓度。因而,石灰石粒度应均匀,锻烧才能稳定,这样有利于石灰窑平稳运行和分解率的提高。

3、石灰石原料含粉量高低的影响

石灰石原料中含粉量的高低,也会造成石灰窑的结瘤。进入窑内的石灰石原料含粉量越高,物料在窑内就越容易参与反应,熔化或粘结于窑壁上,容易导致窑瘤的形成;一般情况下,如果石灰石原料中的粉料越多,说明其中的杂质也就越多。这些杂质也就越容易和CaO发生一系列的反应,生成各种低熔点的化合物,使石灰之间相互粘结成块,从而形成了窑瘤。

4、生产操作通道温度影响

操作上锻烧温度没有控制好易形成结瘤。因为煅烧温度越高,窑内物料中低熔点的物质也就越容易熔化成液相,使石灰之间相互粘结成块,或粘结在窑壁上逐步形成挂壁窑瘤,并且温度越高,物料中的各种成分之间就越容易发生反应,或与窑衬发生化学反应,生成更多的低熔点物质,从而促使窑瘤的形成。因此,在锻烧中应根据杂质的含量合理控制煅烧温度,一般情况下,CaCO3含量高的石灰石煅烧温度控制在约℃,CaCO3含量低的煅烧温度控制在~℃,MgCO3含量高的石灰石煅烧温度控制在℃以下。当然,这样的温度控制也不是一成不变的,还要根据成品灰质量的情况适时进行调整。




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