传统石灰窑与套筒石灰窑对比

套筒石灰窑与传统石灰窑的对比一、传统石灰窑传统石灰窑投资比较低，配套辅助设施相对来说配备不齐，许多传统石灰窑的除尘系统形同虚设。其生产工艺是在孔内一层煤炭一层石灰叠加，从下方燃烧，等各层的煤炭燃烧完毕，石灰也就煅烧完毕。建设每个孔需要200万左右，每个孔的产量约为20t/d,能耗比较高，热效率比较低，煅烧一吨石灰需要无烟煤700〜800公斤。传统石灰窑的优点：1、 投资少2、 配套设施少传统石灰窑的缺点：1、 产量低、能耗高、生产利润极低我国大部分土窑及传统石灰窑都采用停风出料，极少部分用简易的设备出灰，大都采用人工出灰，石灰窑的生产利用系数始终徘徊在0.4-0.4之间，每生产一吨灰需要耗煤160-200公斤，而且只能用单一标准块煤，不能用焦炭、焦丁、面煤等节能燃料。目前随着燃料价格的上涨土窑已没有利润可赚。2、 人工成本高、人力投入太多、管理困难一般土窑生产一座窑需要8人以上，由于人工操作水平不一生产的产品产量、质量极不稳定，尤其活性度及品味根本无法保证。土窑工人工资成本是环保窑工人工资的3-4倍。3、 生产难操作、综合成本高、生过烧严重由于传统窑没有有效的布料、混料、排料、布风等设备，使炉内温度无法控制、出现严重的生烧、过烧现象也无法解决，停风排料间隔时间太长，每次排料从开始到结束成品的质量差别很大，排料时出现大量红料、结瘤和生烧、过烧产品，因此产品活性度及含钙量非常低。4、 环境污染严重，国家强制取缔由于传统窑窑型的限制无法进行环保治理，工人体力劳动严重、工作环境条件恶劣，严重影响工人身心健康，国家2009年四月开始已明令禁止土窑的生产，因此土窑、传统窑改环保窑势在必行。二、套筒石灰窑套筒石灰窑是联邦德国人卡尔〃贝肯巴赫(Karl一BeceKenbach)在20世纪60年代研究成功的。套筒石灰窑生产的活性石灰具有气孔率高(5O%)、表面积大(1.5—2m2/kg)、活性高(活性度345〜4O0mE)、硫含量低等特点。套筒窑的主要优点有：⑴套筒石灰窑改变了以往竖窑传统的正压操作方式，窑内为负压环境，因此无烟气和粉尘外溢。⑵设置上、下两个中心内套筒，使窑的装料空腔呈环形，减少料层厚度，有利于火焰或高温气体穿透整个料层。上套筒内抽出气体与驱动空气在换热器里换热，下内套筒抽出循环气体，喷入燃烧室；下内套筒夹层里通入的冷却空气，收集到环管内后被送到各燃烧器做一次空气，这些都能够充分利用热能。(3)设置上、下两层错开均布的多个燃烧室，且每个燃烧室通过由耐火砖砌筑而成的拱桥与内筒相连，以便燃烧产生的高温烟气均匀地分布在窑的整个断面上，使石料能够受热均匀。⑷石料经过预热带、上部逆流煅烧带、中部逆流煅烧带、下部并流煅烧带，符合煅烧石灰的加热要求，尤其是并流煅烧带，能对已经产生氧化钙外壳的石料温和加热，对烧成高质量的石灰非常重要。⑸套筒石灰窑使用燃料范围广，可使用发热值约7524kJ/m3的低热值煤气，且煤气压力仅为l5kPa左右的常规压力，与固体燃料相比，气体燃料不仅能与空气混合均匀，燃烧所需空气过剩系数小，可以达到较高的燃烧强度，而且气体燃料较清洁，烧制的石灰s、P等有害元素含量低，石灰中的瘤块减少。套筒窑存在的主要问题为：(1)环形套筒窑拱桥(火桥或过桥)的坍塌拱桥的坍塌可以说是影响环形套筒在国内市场应用的最主要原因。从目前国内出现的几座环形套筒拱桥坍塌来看，拱桥的坍塌不仅缩短了环形套筒窑的正常使用寿命（马钢不足两年），还严重影响着生产出来的石灰产品的质量和炼钢生产的顺利进行，使耐火材料用量大幅度上升。所以拱桥坍塌问题决定了环形套筒窑是否能正常生产和运行。为解决拱桥的坍塌，国内选用了综合性能较好的镁铝尖晶石砖代替了原来的镁砖，国外则是采用了综合性能好的镁砖作为拱桥砖材质，同时也对拱桥的结构做了改进。⑵换热器换热管束及循环通道管的堵塞换热器作为环形套筒窑的热交换装置，在窑的运行过程中，起着至关重要的作用，它保证着窑内的热量和气体流量的平衡，并很大程度上影响着生产的石灰质量，保证了整座窑的正常运行。而换热器中换热管束的好坏决定了换热器的工作效率，由于换热管长时间处于冷热两种工作环境下，在进行气体热量交换的过程中，在热管束的管口及管内容易形成结瘤，堵塞换热管而降低了换热器的换热效率。换热管束的堵塞需对环形套筒窑休风操作以进行换热器的检修，对窑的正常生产影响较大，严重时会引起生产的石灰质量不稳。文献［6］针对套筒窑换热器的堵塞问题，通过对换热器管垢分析，化验垢中成分主要有碱金属、碱土金属的氯化物（KC1、NaC1、Ca.Cl2）、碳酸盐（CaCO3、MgC03、K2CO3）、硫酸盐（K2504、Na2S04）、氧化物（CaO、Mso）以及少量的硅酸盐；同时找到了结垢的主要原因：①进口废气温度过高；②管内废气流速较低；③燃烧过程中的尘量过大。笔者认为进口温度过高是主要问题，并提出了在换热器里理论上可以发生以下反应：K2CO3+CaCO3=K2Ca（CO3）2（反应温度650oC）K2CO3+sio2=K2Si205（反应温度6O0oC）换热器废气进口温度在700oC以上，故容易结垢。为此，笔者提出掺冷风将换热器进口温度降低，这样还可以降低换热器的含尘浓度，简单实用，已经取得了较为理想的效果。⑶燃烧与控制生产高质量的活性石灰需要先进的燃烧技术与控制技术。作为一个整体而言，燃烧与控制是不可分割的。窑温控制是一个极其重要的操作指标。通过对窑温的监测来控制燃烧，是较为有效的方法。但在实际生产中，由于生产条件的改变，如煤气热值的波动，采用不好的燃烧设备和控制系统，将使控制难于实施。马钢虽然在环形套筒窑控制系统中增设了废气分析仪和在线热值仪，通过对废气与煤气的在线分析，及时反馈环形套筒的工作状况，使操作人员能准确调整石灰窑的工作参数，但操作上仍然难以实施，主要是其燃烧设备并不能保证燃烧控制。⑷窑体耐火材料结构与材质的改变窑内部分结构中的耐火材料砖因工作环境恶劣，耐火砖易冲刷损坏，如下内套筒下段钢管外壁、下内套筒上段顶部导流帽、上内套筒下部、拱桥顶部等部位的耐火材料、耐火砖损坏严重。现在，一些专家将这些易损坏部位的耐火砖更换为耐磨性较好的高耐磨浇注料，较好地解决了这些部位的耐火砖因磨损而造成的耐火材料检修，降低了因停窑对耐