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【骨料】石灰石煅燒為什么會結(jié)瘤?

煅燒是石灰石生產(chǎn)中很關(guān)鍵的一道工序,煅燒的好壞對后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大。石灰窯是用來煅燒石灰石的,在使用過程中不可避免會出現(xiàn)一些問題,其中最常見的是爐窯的結(jié)瘤問題。那么,石灰石煅燒中的結(jié)瘤問題是如何產(chǎn)生的?

 

石灰石

 

石灰石原料成分的影響

 

石灰石除了主要成分碳酸鈣(CaCO3)外,還包含一些雜質(zhì),如碳酸鎂(MgCO3)、Fe、Al、Si的氧化物。石灰石中含有的MgCO3和鐵、鋁氧化物是很強(qiáng)的助熔劑,它們的存在,在煅燒過程極易與CaO反應(yīng)生成易熔的XCaO·SiO2、XCaO·Fe2O3、XCaO·Al2O3和CaSO4等,這些化合物在煅燒區(qū)的高溫下生成液態(tài)共熔體,會把石灰石粘成大塊并燒結(jié)成瘤塊,部分會黏在窯壁上,形成結(jié)瘤事故。

 

氧化鈣結(jié)瘤的反應(yīng)式

 

因此,基于石灰窯結(jié)瘤子的機(jī)理,首先在煅燒前應(yīng)選用SiO2、Fe2O3、Al2O3和MgCO3等雜質(zhì)含量低的石灰石為原料。

 

石灰石原料粒度大小的影響

 

石灰石粒度大小對石灰的燒成率影響很大,粒度過大會延長物料停留時間,影響石灰窯的能力,相反,石灰石粒度越小,它在窯內(nèi)停留時間短。但是石灰石粒度減小,也有一定限度,粒度過小,也會增加窯內(nèi)阻力。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。因而,石灰石粒度應(yīng)均勻,灰窯區(qū)域穩(wěn)定,這樣有利于石灰窯平穩(wěn)運行和分解率的提高。

 

石灰石原料含粉量高低的影響

 

石灰石原料中含粉量的高低,也會造成石灰窯的結(jié)瘤。進(jìn)入窯內(nèi)的石灰石原料含粉量越高,物料在窯內(nèi)就越容易參與反應(yīng),熔化或粘結(jié)于窯壁上,容易導(dǎo)致窯瘤的形成;一般情況下,如果石灰石原料中的粉料越多,說明其中的雜質(zhì)也就越多,如上所述,這些雜質(zhì)也就越容易和CaO發(fā)生一系列的反應(yīng),生成各種低熔點的化合物,使石灰之間相互粘結(jié)成塊,從而形成了窯瘤。

 

煅燒溫度的影響

 

煅燒溫度沒有控制好易形成結(jié)瘤。因為煅燒溫度越高,窯內(nèi)物料中低熔點的物質(zhì)也就越容易熔化成液相,使石灰之間相互粘結(jié)成塊,或粘結(jié)在窯壁上逐步形成掛壁窯瘤,并且溫度越高,物料中的各種成分之間就越容易發(fā)生反應(yīng),或與窯襯發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成更多的低熔點物質(zhì),從而促使窯瘤的形成。

 

因此,在煅燒中應(yīng)根據(jù)雜質(zhì)的含量合理控制煅燒溫度,一般情況下,CaCO3含量高的石灰石煅燒溫度控制在約1300℃,CaCO3含量低的煅燒溫度控制在1050~1150℃,MgCO3含量高的石灰石煅燒溫度控制在1050℃以下。當(dāng)然,這樣的溫度控制也不是一成不變的,還要根據(jù)成品灰質(zhì)量的情況適時進(jìn)行調(diào)整。

 

煅燒帶長短的影響

 

窯內(nèi)實際煅燒帶的長短同樣影響著窯內(nèi)溫度的高低,當(dāng)煅燒帶下移時,會造成頂溫低、灰溫高,卸出的灰?guī)в谢穑珻O2濃度低,石灰生燒率高;煅燒帶上移,會造成頂溫高,灰溫高,CO2濃度高,石灰生燒率高;煅燒帶拉長,會造成灰溫、頂溫均高,火力不集中,溫度分散,石灰生燒;煅燒帶縮短,會造成頂溫、灰溫太低,CO2濃度太低,石灰生燒。如果發(fā)生上述情況,一味地提高窯溫,會導(dǎo)致石灰過燒,最終形成窯瘤。

 

配焦大小的影響

 

燃料的配量是影響石灰石煅燒分解的關(guān)鍵。配比低了溫度達(dá)不到要求,煅燒不充分,石灰?guī)鸁龂?yán)重;反之,焦比高則燃料耗量增加,相應(yīng)加大了供燃料燃燒用的空氣量,同時增加了帶入的氮氣,易使取灰和出氣溫度高、灰生燒、嚴(yán)重時出現(xiàn)取灰?guī)Щ?、結(jié)瘤、給風(fēng)量較大等現(xiàn)象。

 

此外,煅燒使用焦炭要嚴(yán)格控制粒度,一般要求20~60mm,且要求在窯內(nèi)分布均勻,防止集中燃燒產(chǎn)生局部高溫,即石灰窯偏燒結(jié)瘤子。

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其它因素的影響

 

送風(fēng)量大小、生產(chǎn)操作等因素也會導(dǎo)致結(jié)瘤。在生產(chǎn)操作的過程中,操作工人應(yīng)進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),保證技術(shù)水平,在操作中嚴(yán)格控制各項技術(shù)條件,如頂溫、灰溫不宜過高,石灰層不宜過高或過低;定時進(jìn)料和出灰,保證料層的高度和煅燒帶的位置及溫度,盡量避免結(jié)瘤問題的產(chǎn)生。

 

 

小結(jié)

石灰石煅燒中的結(jié)瘤問題需要采取綜合措施去避免。嚴(yán)選石灰石原料、注意石灰石粒度大小及含粉量,煅燒過程中注意煅燒溫度、煅燒帶的長短、焦比等,通過對原料的調(diào)整和工藝的控制,降低結(jié)瘤的產(chǎn)生。


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關(guān)鍵詞標(biāo)簽:煅燒,石灰石,結(jié)瘤,溫度,原料



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