套筒窯所燒制的石灰不但質量很高,而且十分均勻、穩定,石灰活性在原料石CaO含量不低于52%的條件下,能夠達到370~400mL,5分鐘消耗的4N鹽酸;石灰中殘余CO2≤2%,可控制在1%~1.5%。生過燒率不高于5%,經常在3%左右。消耗指標:電耗(窯系統本身):25KW·h/t石灰(燒氣),30kw·h/t石灰(燒煤粉);熱耗:930kcal/kg石灰。
一、套筒窯優勢
1、通過窯內四次物料的自動分布,使物料在窯內分布得更均勻,保證煅燒過程中熱量始終均勻分布在物料上。
2、在煅燒帶形成并流煅燒過程,保證石灰石的充分煅燒,生產出高活性石灰產品,產品的生燒和過燒現象減少。
3、獨立燃燒室位于拱橋下面,火焰在燃燒室內,不進入石灰料層,保證石灰石受熱均勻。 4、雙套筒窯處于負壓 操作下的生產過程,很好的減少了因石灰窯工作給周邊環境帶來的污染,改善了操作人員的工作環境,也方便了操作人員對整窯系統的設備工作狀況的掌握,設備的檢查、維護、維修工作也便利,操作人員能及時發現對石灰窯正常生產潛在的故障,保證了生產的石灰產品的質量。
二、煅燒機理
套筒窯被業界贊譽為{zh0}的石灰窯,原因是其科學的煅燒機理。
雙套筒石灰窯為并流煅燒。根據物料與氣體流向的相對關系,可以將石灰窯煅燒過程分為逆流煅燒和并流煅燒兩種。以下圖1、圖2描述了兩種煅燒過程中氣流和物料的溫度變化曲線。
逆流煅燒過程:從圖中可以看到助燃空氣及窯廢氣與物料的溫度曲線是分離的,所以在逆流煅燒過程中物料處于煅燒反應的時間較短,熱量得不到充分利用,生產出來的產品活性度不高,砌產品中生、過燒現象較多,產品質量不一控制。
并流煅燒過程:在并流煅燒過程中,由于物料流向與氣體流向是相同的,所以窯內的氣流分布比較均勻,保證了在預熱帶和煅燒帶氣體與物料始終是同向流動的。這樣,高溫氣體中的熱量就能始終作用于原料上,讓原料長時間均勻受熱煅燒,也是煅燒帶較逆流煅燒過程延長了,物料煅燒也更加充分,因而在并流煅燒條件下生產出來的產品活性度高,基本無生燒和過燒現象,產品質量也容易控制。
三、結構特點
1、設置環形爐料帶。在窯內設置上、下內筒,上下內筒與窯外殼同心圓布置,形成了一個規整、等距而厚度不大的環形爐料帶。由于料層規整而且相對較薄,熱量容易穿透。這就是說,套筒窯雖不能轉動,環形爐料帶解決了傳熱不均勻的問題。
2、燒嘴錯位布置,熱源分布均勻。套筒燒嘴分上下兩層布置,上、下燒嘴錯位布置。這樣就實現了熱源分布的均勻。
3錯位布置的上、下拱橋,導致了爐料的兩次再分配。套筒窯的燒嘴安裝在窯外殼外面的一個筒形燃燒室內,而在介于
外殼和內筒之間的環形爐料帶內每個燒嘴斜上方部位,砌筑有耐火拱橋,拱橋的作用首先是連接和支撐內、外筒,其次可視為燃燒室上方部位的延伸,加強了虛熱能力。而從爐料分配角度講,又造成了爐料的兩次再分配,客觀上對爐料起到局部“攪拌”作用,使爐料受熱機會均等。
4重型蓄熱式燒嘴配以蓄熱式燃燒室,提高了熱動力性能。重型虛熱式燒嘴,這種燒嘴
使用壽命很長,內部結構虛熱能力很強。燒嘴安裝在筒形耐火襯燃燒室內,更加強了蓄熱效果。燒嘴不與爐料接觸,火焰也不與爐料接觸,基本上靠強大地輻射方式傳導熱量,這點區別于大多數石灰窯。
5、并流帶的設置,極大地提高了石灰質量。套筒窯從下燃燒室往上,是反流帶,也就是爐料向下移動而熱窯氣向上升騰,從下燃燒室到下內筒底端之間的部位,是并流帶,也就是30%的熱窯氣與石灰同時向下流動。由2臺羅茨風機向廢氣/驅動空氣熱交換器打驅動空氣,預熱后進入噴射器。由于驅動空氣的作用,形成了不間斷的循環氣體流。從上部煅燒帶流入并流帶的石灰,繼續獲取必要的熱量均質,大大提高了石灰的質量。
6、“低—高—低”的熱量分配,優化了脫碳效果。套筒窯的熱分配原則是給上層燒嘴三分之一的燃料,下層燒嘴三分之二,并流帶給30%的熱窯氣,這就形成了“地—高—低”的熱分布,使得原料石一層一層地緩慢脫碳,燒制出優質的軟燒石灰或輕燒白云石。
套筒窯所制的石灰不但質量很高,而且十分均勻、穩定,石灰活性度在原料石CaO含量不低于52%的條件下,能夠達到370~400mL,5分鐘消耗的4N鹽酸;石灰中殘余CO2≤2%,可控制在1%~1.5%。生/過燒率不高于5%,經常是在3%左右。
四、工藝說明 雙套筒氣燒石灰窯結構簡圖說明: 1、料車;2、布料系統;3、料位探尺;4、窯殼及耐火內襯;5、上內套筒;6、下內套筒;7、上燒嘴平臺;8、下少嘴平臺;9、上燃燒室;10、下燃燒室;11、出灰機;12、出灰臺;13、窯底料倉; 14、振動出灰機;15、循環氣體入口;16、拱橋;17、內套筒冷卻空氣導管;18、下環管(助燃空氣環管);19、噴射管;20、燒嘴;21、循環氣體管;22、廢氣管;23、換熱器;24、上環管(驅動空氣環管);PZ:預熱帶;UB: 上部逆流煅燒帶;MB: 中部逆流煅燒帶;PF: 下部并流煅燒帶;CZ: 冷卻帶