竖窑培训资料.doc

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1、目录一、金属镁生产工艺二、国内金属镁生产状况三、国内主要煅白生产窑型四、石灰石、白云石的分类及性质五、白云石煅烧原理六、煅白在金属镁生产中的作用七、双通道石灰窑热工八、双通道石灰窑工艺九、燃料的燃烧及燃烧空气和烟气量的计算十、麦尔兹窑煅烧设备十一、麦尔兹窑的操作要求十二、参数设定十三、石灰生产的附属设备一、金属镁生产采用皮江法炼镁工艺：1.白云石煅烧：将白云石在回转窑中加热至11001200，烧成煅白（MgOCaO）。2.配料制球：将煅白、硅铁粉和萤石粉计量配料、粉磨，然后压制成球。3.还原：将料球在还原罐中加热至（1200+10），在13.3Pa或更高真空条件下，保持810小时，氧化镁还原成

2、镁蒸气，冷凝后成为粗镁。4.精炼铸锭：将粗镁加热熔化，在约710高温下，用熔剂精炼。5.静置：静置过程的目的是使金属镁中密度较大的杂质沉淀，因此要控制好静置的温度和时间。6.浇铸：静置后取样分析，成分合格后控制好浇铸温度进行浇铸。在整个精炼过程中都要进行阻燃保护，保护方法有：以盐类溶剂覆盖于熔体上，并不断加入；在混合保护气体的气氛下处理熔体，在其上形成薄的保护层。浇铸过程常采用氮气或喷撒硫磺生成SO2气体隔离保护法。本厂采用的是SO2气体隔离保护法。7.质控、包装：浇铸过后的镁合金和镁阳极通过质量检测和控制，达到标准后，进行包装入库，最后进行外销。二、目前我国金属镁生产的状况1、目前我国金属镁

3、生产状况目前运城市是国内最早开发镁合金产品的地区，目前产能已达到40多万吨。目前，中国镁合金产量占世界产量70%左右，运城市2011年实际产量接近全国的30%；金属镁的冶炼、装备技术、节能降耗、污染控制、科技研发等都居全国领先地位。2、高品质煅白是镁合金生产的主要原材料它是白云石经11001200高温煅烧24小时后形成的一种水活性度高、灼减度低、物料含气体和水分低的产物。煅白的特点是：体积密度小、气孔率大、比表面积大、化学纯度高，因此具有很高的活性。三、国内主要用于镁合金生产的白云石煅烧窑型1、煅烧石灰的窑型很多，国内生产的窑型有竖窑、回转窑、双膛竖窑（麦尔兹窑）、主要以回转窑为主，双膛竖窑（

4、麦尔兹窑）有企业建设中会没有投产使用。2、各种窑型的特点如下：2.1竖窑竖窑设备简单。投资少、热效率高、单位产品的燃料消耗较低，占地面积较小使用燃料广泛，可使用固体燃料、液体燃料、气体燃料、生产操作易于掌握、能煅烧150mm以下的大块石灰石，竖窑的产量较小，适宜于中小厂选用。竖窑的缺点是窑截面的煅烧温度不均匀，产品的活性度较低。使用焦碳和无烟煤作燃料时，成分对产品化学成分有一定影响。2.2回转窑 回转窑生产能力大，机械化程度高，对原料的适宜性强，燃料灰分对产品污染小，产品活性度高，质量稳定，可以煅烧5MM以上的碎矿。回转窑可采用煤粉、煤气、重油等为燃料。回转窑的缺点是设备重量大、基建投资多。出

5、窑废气含尘量较高。生产规模较大的厂易采用回转窑。2.3双膛竖窑（麦尔兹窑）我国双膛窑基本上由瑞士麦尔兹公司引进，国产第一座双膛窑于1999年投产。双膛窑的并流加热式系统，使物料在煅烧结尾期，物料与烟气之间温差很小，石灰不会造成生烧和过烧，石灰活性度较高，一般可达到350毫升以上。由于采用蓄热换热系统，废气能得到充分利用，使单位产品的热耗很低，双膛窑投资少，占地面积少，排出烟气温度低。缺点是液压驱动的设备较多、换向频繁、要求设备的备品备件质量较高，并经常更换。各种活性石灰窑型的比较序号 窑型项目竖窑回转窑双膛竖窑固体燃料竖窑气体燃料竖窑废气调控竖窑新型气烧竖窑不带预热器带预热器石灰品级二、三级一

6、、二级一级一级一级特级一级生产能力1636070-15090-190100-350220600-660120-400煅烧热工原理逆流逆流逆流逆流逆流滚动逆流滚动顺流4烧损率40-4340-4340-4340-4342-4545-4845-48水活性度25-2725-272726-283033335酌减0.5-10.5-10.5-10.5-10.50.50.5原料块度40-8060-12080-15030-8060-12040-8030-6040-805-2010-3018-5020-4040-80燃料种类焦碳各种燃气焦碳各种燃气各种燃气燃气重油燃气重油、煤粉煅烧温度1250-130010001

7、200-1300850-11001200-13201100-1150热耗kj3900-50004600-42003900-42004600-500087955016-52253553-3825产品电耗11.5202040-4530-35四、石灰石、白云石的分类及性质1、碳酸钙的物理性质及化学性质碳酸钙的化学分子式为CaCO3,分子量为100.09。碳酸钙的物理性质及化学性质主要是:无毒、无刺激性、无气味；折光率低、易于着色；干燥，不含结晶水、较柔软，标准硬度为莫氏3；CaCO3以方解石及文石二种矿物存在于自然界.。方解石属于三方晶系、六角形晶体。纯净的方解石为无色透明，密度为2.715g/cm

8、3文石属斜方晶系菱形晶体，呈灰色或白色，密度为2.94g/cm3，标准硬度为莫氏3.5-4。石灰岩主要是沉积岩,是生物残骸、骨骼及贝壳等沉入淡水湖底或海底形成的。CaCO3在淡水中沉积，是由于藻类或更高级的水生植物沉积，其中钙有机物炭化合物再高温高压下形成分子碳酸盐。这类碳酸盐成细末状形成泥灰岩矿。石灰岩随沉积时间的长短，其化学性质及物理性质产生很大的变化，沉积时间长则致密坚硬，否则就疏散。石灰岩由于形成的途径、条件和年代的不同，它们的性质差别很大，从而产生了各种石灰岩类。石灰石分类如下。粒状结晶石灰石：方解石及白云石化大理石属于粒状结晶石灰石。大理石是由碳酸盐类岩石经变质形成的一种变质岩，纯

9、大理石为白色，由于含有不同的杂质而呈现不同的颜色；大理石的密度2600-2800kg/m3，抗压强度8-12KN/cm2,结晶水一般小于2%。色泽单一的大理石用于装饰材料，某些不宜做装饰材料的材料或碎石可以烧制石灰。致密石灰石：致密石灰石又称大理石状石灰石，其中方解石的细小群体被各种粘结物粘结在一起，形成具有细粒而致密的结晶构造，它的纯度比大理石差，硬度小，是烧制石灰的主要原料，亦称普通石灰石。质地纯净的杂质含量较少的石灰石为青灰色或浅灰色。密度2400-2600kg/m3，抗压强度4-10KN/cm2,结晶水一般小于2-4%。多孔石灰石：贝壳质石灰石，石灰质凝灰岩，鱼卵石和石灰华等统属于这类

10、石灰石。贝壳质石灰石是由大小贝壳沉积粘合而形成的疏散，孔隙度可达50-60%，抗压强度1.6-2KN/cm2,结晶水一般小于6-8%。土状石灰尘石。土状石灰尘石及白垩，它是由海洋微小生物的外壳形成细小颗粒碳酸盐结构，质地疏散，抗压强度0.04-2KN/cm2, 密度1300-2000kg/m3, 含水一般小于16-30%。2、白云石。白云石是CaCO3 和MgCO3的复盐，CaCO3 .MgCO3;理论上CaCO3 :MgCO3=1:1,及CaO30.43%,MgO21.74%。但是天然白云石存在过渡组成。根据白云石的含量作如下分类:MgCO3-0-5%石灰石MgCO3-10-25%白云石化石

11、灰石MgCO325%白云石 白云石属三方晶系菱面结晶体密度为2.7-2.8g/cm3，抗压强度10-14KN/ m3,标准硬度为莫氏3.5-4.0 五、白云石煅烧原理1.1白云石分解热力学白云石中所含碳酸镁和碳酸钙的分解是吸热反应，其反应如下： CaCO3. MgCO3 加热 CaO + MgO+ CO2 177.94KJ白云石中的CaCO3与MgCO3分解分两个阶段进行，第一阶段MgCO3的分解温度为743-835第二阶段CaCO3的分解温度904-1200。为了使这个反应向所需的方向进行,并使之连续不断的进行,就应在整个过程种不断地提供一定的热量。这个反应过程必须在一定的温度下进行。当碳酸

12、镁和碳酸钙的分解进行到气相中二氧化碳分压与碳酸镁和碳酸钙表面上的二氧化碳压力平衡时 ，石灰石的进一部分解就停止了。1.2白云石的煅烧原理白云石经过一定的温度,碳酸钙分解为氧化钙与二氧化碳,分解1摩尔的碳酸钙需要177.94千焦耳的热量。分解1公斤碳酸钙需要1779.4千焦耳的热量。1.3白云石的煅烧速度取决于白云石的块度与白云石的表面的温度。在一定的温度条件下在高温区必要的停留时间取决于白云石的块度。这是因为煅白的导热系数小于白云石，所以白云石的块度越大，随着煅烧的进行，煅白层的表面厚度逐渐增加，导热系数减少，热量越难进入白云石的内部，要求的高温区必须有一定的停留时间，达不到这个要求白云石中心

13、部分就出现生烧，所以大块白云石往往有夹心和生烧。为了使热量迅速传到白云石中心，就必须提高煅烧温度试验表明当石灰石块度为150mm时，煅烧温度与煅烧时间有如下关系： 如在11500C时，需煅烧4小时，在9500C时，需煅烧17小时，煅烧速度低了4倍左右；在煅烧温度为10000C时，煅烧块度直径为200mm需要17小时，煅烧速度低了4倍左右；在同样的温度条件下，煅烧块度直径为100mm时,只需要7.5小时，速度快了一倍。从这些情况来看，石灰石的块度和煅烧时间、温度有一密切的关系，所以在煅白生产过程中，不但应控制白云石的煅烧温度，而且要控制一定块度范围既我们平时所说的粒级均匀，否则会出现大块煅白生烧

14、，小块煅白过烧的现象。白云石煅烧速度与温度的关系：若煅烧温度为9000C时，每小时白云石烧透的厚度为3.3毫米;若煅烧温度为10000C时，每小时石灰石烧透的厚度为6.6毫米;煅烧温度为11000C时，每小时石灰石烧透的厚度为14毫米; 若煅烧温度为11000C时，每小时石灰石烧透的厚度为10毫米左右。如果石灰石的直径为75mm，煅烧时间为7.5小时,这仅仅是理论的煅烧实间,而实际上,因煅白的导热系数小于白云石,并且随热量传入白云石内部越深,二氧化碳溢出的阻力也越大,进行反应速度愈慢,因此在实际炉中10520C煅烧直径150毫米的白云石时,需要20小时以上,才能煅烧完全。六、煅白在金属镁生产中

15、的作用1.1煅白在炼镁中的作用机理以硅做还原剂还原煅白的化学反应可以由下式表示：2（CaO.MgO）+Si=2Mg+ CaO.SiO2在还原温度（1200）下，反应物均为固态，但却可获的较快的还原速度。 1.2 出窑段白的CO2 和H2O在储运过程中是增加的。根据现有的经验表明，在24小时内 CO2和H2O总量增加约1%，其中绝大部分是水。其来源是CaO的再碳酸化和吸潮。所以出窑锻白在出窑后就要尽快投入下道工序尽量减少储运过程对锻白质量的影响。七、双通道石灰窑热工1.1窑体结构： 双通道窑共有两个窑膛，根据热工制度分为：预热带、煅烧带和冷却带。在煅烧带下部有两个通道将两个窑膛相连，窑膛断面为腰

16、子形。窑体上部放置有窑顶料仓，窑顶振动给料机，可逆皮带机，窑顶称量料斗，卸灰阀，烟道等设备。 中部窑身主要有煤气环管，喷枪冷却空气环管，喷枪，助燃空气入口管，吹扫用空气炮，点火烧嘴以及各气体换向阀和释放阀等。 窑体下部布置有出灰机，灰斗，石灰冷却空气入口管，卸灰阀等设备 窑体内部的砌砖是根据每个工作带的不同特点和工作温度分别砌砖不同材质的耐火材料。主要有镁铝砖、高铝砖、高强粘土砖、陶瓷纤维、隔热板和捣打料等，以满足各部位的使用要求，保证窑体各部位正常使用寿命。窑内衬里层为工作层，材质为重质耐火砖；外层为隔热保温层，主要用轻质保温材料。一座窑的耐火材料总重量约810吨。1.2、双通道窑的点火升温

17、双通道窑在点火前要按规定将窑膛装满石灰石，然后启动在两连接通道处的点火烧嘴，并通过安装在点火烧嘴附近的热电偶对两个通道温度进行检测。根据规定的升温速度，点火烧嘴运行约4872小时后，该处温度上升到850950，在启动喷枪，石灰窑进入热试车阶段，直至达产。点火烧嘴所用煤气为混合煤气，煤气压力：10Kpa.1.3、双通道窑生产工艺描述双通道窑属于先进的石灰煅烧设备，它有两个平行的窑膛，并通过窑体下部的两个连接通道相连，其煅烧工艺有两大特点：并流和蓄热。所谓并流就是在石灰石煅烧时，燃烧产物和石灰石一起并列向下流动。这样利于煅烧出高质量的活性石灰。所谓蓄热就是窑膛的燃烧产物高温烟气通过窑膛下部的两连接

18、通道进入窑膛。在窑膛，高温烟气向上流动，将预热带的石灰石预热到较高温度，把热量积蓄起来。于此同时，高温烟气下降到一个很低的温度后排出窑膛。这种工作原理充分利用了烟气余热，保证了该种窑具有很高的热效率。双通道窑两个窑膛的功能（煅烧和蓄热）交替进行。即一个窑膛煅烧，另一个窑膛蓄热，12分钟后开始换向，两个窑膛的功能随之互换。其生产工艺叙述如下：在第一个煅烧周期，助燃空气从窑膛的顶部进入，并在压差的作用下向下流动。在预热带，助燃空气一边向下流动，一边被热的石灰石预热升温（在烘窑期间，石灰石已被热烟气预热到较高温度）。在到达煅烧带时，在此处均匀布置的喷枪输送进来的煤气混合，当空气和煤气的混合物接触到赤

19、热的石灰石时，便立即燃烧。这样，空气和煤气的燃烧产物和石灰石一起向下流动，这个工艺过程就称为“并流”。并流能够使燃烧火焰与原料石灰石直接接触，并且在很高的热交换效率下石灰石开始煅烧。在到达煅烧带末端时，燃烧烟气温度相对降低，又可保证石灰石能够在均匀轻松状态下完成煅烧。煅烧完成后，生成的石灰进入冷却带，与从窑底供入的石灰冷却空气接触，进行热交换，使石灰温度降到6080，然后进入下部灰仓，再经窑底振动给料机卸出。石灰冷却空气与石灰完成热交换后，温度升高积蓄热量，并上升到连接通道处，与燃烧烟气混合，进入窑膛。在窑膛内，烟气由下向上上升，穿过煅烧带后，到达预热带。在预热带，烟气与石灰石接触进行热交换，

20、把余热释放给石灰石，烟气自身温度下降到约160180，从窑顶排出。石灰石吸收了烟气余热后，温度升高，把热量积蓄起来，等待下一个周期来预热从窑顶供入的助燃空气（这种石灰石先吸热再放热的工艺过程就称为“蓄热”）。一个持续12分钟的煅烧周期完成。一个煅烧周期完成后，各种气体介质发生以下变化：1）助燃空气和石灰冷却空气停止供入窑内，并打开各自的释放阀排入大气。2）煤气停止向窑内供入，从大回流管道回到煤气管网中；接着，各换向阀（包括助燃空气和烟气换向阀、煤气换向阀、喷枪冷却空气换向阀）开始换向，换向时间约需5060秒。换向期间，活性石灰从窑底卸出。换向完成后，助燃空气和煤气进入窑膛，喷枪冷却空气转入窑膛

21、喷枪，对喷枪进行冷却。燃烧烟气从窑膛顶部排出，石灰石从窑膛顶部装入，第二个煅烧周期开始。压缩空气用来对通道积灰进行清扫，先对空气炮充气，当充气到一定压力后，定时一次开启空气炮出口阀，使压缩空气爆发性排出，完成对通道积灰的吹扫，保证窑体内气流在通道外的畅通。双通道窑属于正压操作，在正常生产情况下，连接通道处压力保持在3035Kpa之间，并且始终是煅烧的窑膛压力高于非煅烧窑膛压力，从而保证了气体在窑体内的正常流动。八、双通道石灰窑工艺双通道石灰窑工艺主要由原料上料系统、热工煅烧系统、成品储存运输系统、供风系统和煤气供应系统等组成。见工艺流程图。1.1白云石上料汽车运输原料到时石灰料场，采用装载机上

22、料。石灰石由装载机装入低位料斗。低位料斗设有振动给料机，给料机将石灰石卸至大倾角上料皮带机，并输送至高位料斗。高位料斗下设有振动筛，石灰石经筛分后，粒度大于40mm的筛上料进入称下部称量后，进入上料小车。上料小车由料车卷扬机系统提升至窑顶，卸入窑顶料仓，然后经振动给料机、可逆皮带及输入两窑膛的称量料斗，在两窑膛换向时，通过窑顶进料阀将石灰石分别放入双窑膛内煅烧。粒度小于40mm的筛下料进入破碎皮带机，皮带机把碎石运到碎石仓，不定时用汽车运出。1.2白云石煅烧双通道窑为双膛窑，两窑膛的煅烧不是连续的，而是周期性交替进行。进入窑内上部的白云石随着煅白的排出逐步下降，经上部预热带预热，预热所需的热量

23、来自于另一煅烧窑膛的热烟气。白云石下降到煅烧带时，该窑膛由预热转为煅烧，煅烧带温度为9001200。在煅烧带中，白云石的主要成分碳酸钙碳酸镁受热分解，生成氧化钙和氧化镁。煅白继续下降，受到从窑底鼓入的冷风的冷却，煅烧过程结束。燃烧所用的燃料为焦炉煤气，煤气热值4500KJ/Nm3 .煤气加压后由管道送到双通道窑。煅烧和石灰冷却的风量由鼓风机站的风机供给。煅烧后的窑内烟气由管道送入烟气除尘器，除尘后经烟囱排放。九、燃料的燃烧及燃烧空气和烟气量的计算1.1燃料的种类：燃料按不同的状态，可分为固态、液态、气体燃料三类。固体燃料有焦碳、可燃页岩和煤。液体燃料有石油及石油加工产品等。气体燃料有天然气及人

24、造煤气，人造煤气的种类很有，如石油气、焦炉煤气、高炉煤气、水煤气、发生煤气等。1.2燃料的热工性质：根据燃烧产物状态的不同，将热值分为高位热值和低位热值。高位热值：指将单位质量的燃料完全燃烧，其燃烧产物温度冷却到燃料燃烧起始的温度，而且燃烧产物的水蒸气冷却到0水时的，燃料燃烧所放出的热量叫高位热值。低位热值：指将单位质量的燃料完全燃烧，其燃烧产物温度冷却到燃料燃烧起始的温度，而且燃烧产物的水蒸气冷却到20水时的，燃料燃烧所放出的热量叫低位热值。 气体燃烧的热值计算公式： Qdw=126CO+108H2+358CH4+590C2H4+637C2H6+806C3H6+912C3H8+1187C4H

25、10+1460 C5H12+108H2S Qdw-气体燃料的低位热值，KJ/BM3CO、H2 、CH4、C2H4、C2H6、C3H6 、C3H8、C4H10 、C5H12、H2S 表示可燃气体的百分含量。1.3燃烧计算燃烧的目的有两个：一是为了设计窑炉的需要；一是为了操作的需要。在实际的生产中通过计算得知燃料的燃烧状况。焦炉煤气成分见下表种类COH2CH4CMHNH2SCO2N2O2焦炉煤气6.557.5252.70.42.350.81.3.1计算每小时燃气消耗量： 参数：成品热耗： 5500KJ/KgCaO.MgO.； 煅白小时生产量：25000Kg（1） 根据热值计算公式计算焦炉煤气热值：

26、 Qdw=126CO+108H2+358CH4+590C2H4+637C2H6+806C3H6+912C3H8+1187C4H10+1460 C5H12+108H2S Qdw= 16720 KJ/NM3 。 V=25000 Kg X55005500 KJ/KgCaO.MgO 16720 KJ/NM3 V=8223 NM3 （2）100（BM3）焦炉煤气作为计算基准：成分含量氧气消耗（BM3）空气消耗量（BM3）烟气量（BM3）CO6.53.254086.5H257.528.7557.5CH427.05481.0H2S0.40.60.8N255CO22.32.3O20.8总量85.8153.1系

27、数为1.1时的总量94.38449.4燃料燃烧总烟气量：V1=153.1+449.4-85.8+0.8=516.7 （BM3）每小时燃料燃烧的烟气量： V2=516.7X8223/100=42488.24（BM3）分解的二氧化碳的质量：M=25X44/56=19.64（吨）分解的二氧化碳的体积：V3=9998Nm3窑尾总烟气量：V4= V2+ V3=52486（BM3）实际状态下：V=52486X508.273=97666（M3）1.4烟气成分含量：种类H2OSO2CO2N2O2数量（BM3）8872.632.8921277329809756.1含量(%)16.90.0624.457.51.4

28、41.5烟气质量总量：71150Kg十、麦尔兹窑煅烧设备 麦尔兹窑由三窑膛或双窑膛构成，交替煅烧石灰，通过蓄热来有效地利用燃烧废气的物理热，具有以下特长：（1）能回收废气物理热，热消耗量少；（2）重要的管理点少，可自动控制运行；（3）易调整生产量的多少；（4）生产量的增减对热效率的影响小；（5）由于采用了顺流和逆流，能得到软烧石灰（6）；形状简单，耐火材料费用低；（7）窑占地面积小，配置灵活。 1.1设备概要煅烧设备的配置，辅助设备的配置及附带设备所占地形状与套筒窑有所不同。这种窑的典型工艺流程图示于图11-1 图1-1日本钢管麦尔兹窑式煅烧窑外形和工艺流程首先把水洗筛分后的合格石灰石用皮带机

29、或提升机送入原石仓中存放，根据操作周期由给料器将料排出，用筛子筛除小于标准尺寸的原石后，在称量斗中称量出一批料的石灰石投入翻斗料车内。筛下的不符合尺寸的原石由皮带机送往另外的料仓。翻斗车中的石灰石由提升机提升至窑顶，一次倒入辅助料斗，再由可逆皮带机通过装入料口及料钟11交替地投入两个窑身。另外，燃料由泵通过截至阀15，流量调整阀均匀供给燃烧窑身上的19支喷枪13。罗茨风机送来的两次空气由窑顶燃烧空气切换阀和燃料一起周期性地吹入燃烧的窑身之中。 投入窑内的石灰石在仪表化设备管理下，经过预热、分解、冷却成为石灰排出窑外。石灰用与料位器联锁动作的卸料器从各窑内排除，并经收集器存放在产品料斗中，再由送

30、料器16排出，用皮带机等送至各产品料仓，并经废气切换阀12进入除尘装置除尘后放入大气。1.2原理如图11-21所示，窑膛由具有预热（蓄热）带（V）、煅烧带（B）、冷却带（K）的两座紧邻的窑身组织而成。两座窑身在由煅烧带过渡到冷却带处相连结。图中窑膛为燃烧状态。由在于热带中部内壁悬挂的喷入燃料的喷枪吧燃料（F）喷入预热带和煅烧带的交界处。燃料在高温条件下气化。另外，燃烧用空气从上部送入，在原石的空隙中和气化了的燃料混图11-21顺流蓄热式窑（麦尔兹窑）的概念图合向下燃烧。石灰石偕燃烧生成气体同向流动进行煅烧。冷却空气从窑膛下部的卸料器同时进入两座窑膛，边冷却石灰边上升，在通道处与高温气体合流进入

31、窑身并上升预热石灰石，然后作为低温废气经切换阀从窑顶进入大气。在此期间，石灰石顺窑顶溜槽投入窑膛中。这样煅烧一定时间后暂停止燃料、燃烧空气、冷却空气的供给和产品的排除，窑顶切换阀转换，窑膛转为燃烧状态。图11-23顺流蓄热式窑（麦尔兹窑）的气流图11-22顺流窑与逆流窑的温度倾斜度图11-22表示了装入物和空气以及燃烧废气的温度分布。在燃烧开始处，由于未燃烧的白云石不伴有温度升高而急速吸收供给的热，所以石灰石温度与燃烧生成气体比较没有明显的上升，温度不超过900。在煅烧带下部，几乎把所有有效热量都传给了被加热物的气体和大体煅烧了的白云石，气体在这部分以微小的温差把热量传给白云石，进行残余的未分

32、解物的煅烧。煅白温度大约上升至1200。冷却空气从两窑膛的下方开始如图示的虚线边变暖，和通过煅烧带的废气合流，流经通道，在在预热带把石灰石加热至接近分解温度，混合气体被冷却到约100时排出。图11-23是图示化的窑内气体流动情况。图中划线部分表示气相，未划线部分表示固相。白云石在预热带被预热至分解温度，虚线表示的是CaO. MgO和CO2的热分割线。在煅烧带，白云石的热量区分为两种。CO2的热量（横线部分）以气体形态再回到预热带，预热进入煅烧带前的白云石。在冷却带，冷却空气（竖线部分）从CaO.MgO中夺取热能，带到预热带。因为采用了这样高度利用废热的再生预热方式。所以燃料的80%得到有效的利

33、用。 11.3构造窑的构造如图11-31所示1.3.1竖窑 由23个圆形或方形窑膛构成，外壳是钢板，内部砌筑耐火砖和绝热砖。窑膛在煅烧下部由通道相连接。1.3.2 喷枪 向窑内供给燃料的喷枪悬挂于于热带中部侧壁，由三层套管组成。最内部的管子送入雾化的燃料，第二层的管子送入冷却空气，外层管内装隔热材料起保护隔热作用。另外，为防止原石落下的冲击和磨损，枪上面装有保护盖。一个窑膛内有19根喷枪，燃料的分配如图11-32。在蓄热侧窑膛的喷枪喷蒸汽，防止氧化和堵塞。图11-31窑子的构造（旋转喉口方式）1.3.3通道 通道处于煅烧带和冷却带的接合部。如图11-33所示在燃烧侧生成的气体从窑膛外侧均匀地进

34、入蓄热侧窑膛。1.3.4原石投入装置 原石投入装置由辅助料斗、可逆皮带机、装料口及料钟组成。石灰石由提升机或皮带机装入辅助料斗，然后，由可逆皮带机存放到接受了指令的窑膛料钟内。转换动作完成后料钟内石灰石装入蓄热侧窑膛内。装料口随后变成第二个系列程序，各机器的动作按照窑的动作时间表进行。1.3.5窑顶气体转换装置 在窑顶各设置一个燃烧空气转换阀（燃空阀）和废气转换阀（废气阀）。燃烧时燃空阀打开，蓄热窑膛的燃空阀关闭。空气从燃烧窑膛送入。燃烧窑膛的废气阀关闭，蓄热窑膛的废气阀打开，废气从蓄热窑膛向窑外排出。各阀的状态相反燃烧窑膛便相互转换。图11-32燃料的分配 图11-33气体与通道 1.3.6

35、控制机械 控制机械式实现对应于产量的时间设定、原石料位和产品排出量的控制，根据通道温度管理燃烧的ON-OFF控制的装置。煅烧时间可以根据控制盘的时间定值器任意调整。按一定的周期将重锤降到原石投入面，据此测定原石的料位，与标准料位相比较向产品发出指令。通道温度设定有一次高温及二次高温，高温时借切断燃料的方向控制窑内温度。 图11-34，图11-35和图11-36联合表示膛和膛交替进行燃烧和蓄热状态进行过程中窑内料面的循环变化。图11-35表示膛和膛的工作制度。黑色长方体表示燃烧状态，时间间隔为A，空格长方形表示蓄热状态，时间间隔也是A，其间为转换时间，时间间隔为B，转换期间向刚结束燃烧状 图11

36、-34膛刚开始燃烧后的石灰石的位置 态的窑膛装料（从L料位装到H1料位）即当膛开始进入燃烧阶段时膛料位为H1，膛为H2，随时间间隔A的延长，膛料位逐渐由H1降低到A结束时降到H2处，此期间膛料位同步由H2降到L料位处，然后进行转窑膛，在转窑膛期间膛料位由L处外装至H1料位，而后又进入膛燃烧。膛蓄热运行期，经过A时间膛由图11-36 白云石料位的移动H2降到L，膛由H1降到H2再进行转换，如此周而复始。图11-36就反映了两窑膛料位随时间变化的情况。1.3.7产品排出装置 油压驱动卸料器吧产品排出至收集器内，根据控制机械的指令增减油量，改变卸料器的速度。在燃烧窑膛转换时，开放收集器把产品排入产品

37、料仓。1.3.8送风装置 燃烧空气和冷却空气都由专用罗茨风机送入窑膛内。根据过剩空气比和产量任意设定送风量。窑子在燃烧过程中为正压，通常风压在30Kpar以下操作。1.3.9程序定时器 一个周期的时间一旦被确定，程序计时器便是指令一周期中的各个工序（窑顶阀的转换、燃烧、原石的投入、其它）的开始及终了的控制装置。这个时间的变更可任意调整。1.3.10耐火材料 耐火材料及窑衬构造如图11-37所示，构造简单，耐火材料种类也少。各部窑衬的构造如下：预热带（蓄热带）硬质粘土；绝热料；石棉板。煅烧带碱性耐火砖；粘土；粘土粒；绝热料；石棉板。冷却带粘土；绝热料；石棉板。1.4运行管理 该窑的运行时 在操作

38、机械装置中设定操作条件自行运行，只要是根据煅烧带温度及通道温度和各部位的压力进行管理。1.4.1操作条件的计算 图11-37耐火材料及窑衬构造装入原石量 Z（1）产品排出量（kg/循环）= Z=原石/产量重量比（一般用1.786）生产量 1033 产品排出量（2）循环次数= （3）转换时间：原则上是60s以内。（4）燃烧时间。指一个操作循环时间包括燃烧时间和转换时间在内，它对产量有影响如图11-41所示。（5）单位热耗。见图11-42。一般为850950Kcae/kg,随煅烧率不同而不同。图11-41产量和燃烧时间图11-42产量和燃料使用量举例 图11-43产量和鼓风空气量的关系 （燃料为C

39、重油）（6）燃烧空气量见图11-43 燃烧空气量=燃料比重燃料计通过量理论空气气量空气过剩系数 （ 空气过剩系数一般使用1.11.3）（7）冷却空气量=0.700.80Nm3/kg Cao.1.4.2燃烧率 燃烧率主要为煅烧带温度及通道温度所左右，所以必须管理好温度使之均匀化和稳定化。煅烧带温度的高低取决于单位热耗和空气过剩系数。为此，需定期进行4个部分的取样检查质量，设定单位热耗和空气过剩系数。各喷枪的流量也支配着煅烧带内的温度波动，故对各喷枪的流量要适时进行调整。1.4.3各部温度（甲）通道温度 一般在10001200之间运行，空气比小则温度高。通道温度的变化对活性度、烧成率等质量要素有很

40、大影响，所以要注意设定最合适的过剩空气系数；原石粒度构成，粒度越小越易造成高温。 （乙）煅烧带温度如前所述，煅烧带温度对煅烧率影响大，应注意：单位热耗的设定；各喷枪燃料供给量的调整；窑内压力的增减；排出速度。1.4.4窑内压力原则上以30kpar为上限，压力越低，质量、生产率越是理想。窑内压力还因过剩空气比及原石粒度、窑内通道部的附层等情况的不同而有很大的不同。过剩空气比在通道温度许可范围内应尽可能小。原石要充分水洗筛选还要严格使用格筛检查。必须控制粒度构成，防止窑内压力上升。另外，冷却空气的进入量也是窑膛之间窑内压力差别的主要因素，应充分注意分配箱的调整。十一、麦尔兹窑的操作要求1窑密封试验

41、(压力试验)在正常生产工作期间(窑锻烧时正压操作),窑应处于4OKPa压力之下,因此其密封是最重要的。其试验程序如下:开窑之前,检查全部设备采取如下步骤:检查鼓风机是否润滑了,是否可以手轻松转动,不是这样,则应检查活塞是否脏和已生锈,必要时,可用汽油或其它溶剂来清洗.窑程序选择器开关应设定在开动和试验位置,燃烧空气和冷却空气阀关闭,燃烧和冷却空气及连接通道压力极限的最高压力设定点为45KPa。用人工将两个换向阀定位于关向废气或烟囱一方打开通向窑的一方。此操作可由掀压按钮开关窑换向阀开/闭来完成。冷却空气进气管上的二个蝶阀手动打开。窑上的全部孔洞如检修门,人孔盖等都必须关闭。启动一台变频电动机驱

42、动风机,将速度递增至压力约1OKPa时为止。至此,对于窑及风机到窑的全部空气管道的第一步密封试验已经开始,对阀、法兰盘及密封处严加注意。如果没有发现空气泄漏,则将风机转速提高使压力增到2OKPa,并再次检查窑的密封,最后将压力增到4OKPa时为止。此时除了卸料阀门以外窑身全部是密封的,在窑操作过程中在卸料阀门处的压力不超过4OKPa,当压力上升到最高值45KP时,换向阀门在两个方位都必须是严密的。在风机不运转的情况下,严密度可以在橡胶密封圈上涂彩色粉笔来观察检查,然后用液压缸反转换向阀再观察检查。要调整的地方,阀门适当就位,微调螺钉在此位锁定。为了在两个方向上对阀门作严密试验,即窑打开或烟囱打

43、开,可以启动一台变速风机并增速直至窑内或燃烧空气管道的压力达到4OKPa为止,如果达不到此压力,阀门就必须再调整。消声器与空气释放阀之间的燃烧空气主管上装有三个弹簧压力释放阀。如果压力超过45Ka(工厂设定),必须打开卸|压。在全部风机运转情况下,位于冷风入窑口附近的冷空气管道的两个蝶阀应调整到使进入每个窑的风量相等。冷却空气阀门调整至以下程度,即与阀门全开时所产生的压力相比其压力差为20-3OKPa。2装窑点窑前,用粒度为5-25mm的小块石灰装到连接通道上约一米高度。在此高度上再向窑内装入正常生产的石灰石。窑点火前,最好上马上装窑,目的是为了使耐火砖衬吸湿减少至最低程度。在整个装料过程中,

44、卸料装置应处于连续运转,装出量约为装入量的10%,这样可减少与窑墙的粘结或拱桥的形成。第一次装窑可由手动操作,所有的装料设备应多检查,如：称量斗、卷扬机等。此期间,操作人员不应靠近窑基础或窑平台，以免石灰石落下而造成偶然事故。一旦确信手动装料过程安全而规则,窑就可以转入自动装料，为此目的,窑的程序选择器开关需设定在开工或试验位置。在窑自动装料时，窑必须开启来（窑开按纽打开），操作人员有机会再检查换向过程。装料时，使风机运转也是很有用的。一方面用来检查风机运转情况，另一方面有助于窑内物料干燥。一旦两个窑内的石灰石料位达到燃烧喷枪下方一米处,装料和卸料就停止。检查喷枪是否都打开。上述工作完成后,窑再继续加料,直到控制台上的石灰石料位器开始指示为止。停窑并打开截断阀,观察两个窑身内的石灰石料位相同，如果不同,再加石灰石,直至相同为止。理论上，两个石灰石料指示器为一20%,此时必须复校石灰石料位指示器,两窑膛卸料台速度应该同步,即石灰石是在相同的料位下。连续上料和卸料直到25mm石灰石被卸掉,在卸料台上出现正常石灰石粒度时为止,此时即可开始准备烘窑了。3烘窑、点火：煤气烧嘴点火,烘窑前要再次检查下列准备工作： 向窑内再次装石灰石,两个窑膛料位指示器上出现指示为止，两个窑身再一次人工装料确信石灰石能顺畅地卸出。窑的全部辅助设备作好使用准备。装在燃烧空气管