立窑煅烧石灰石时区的划分.doc

《立窑煅烧石灰石时区的划分.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、立窑煅烧石灰石时区的划分用无烟煤在立窑中煅烧石灰石时，窑内物料和气体的温度是：窑的上部和下部低、窑中部高。根据窑内物料和气体所经历的物理、化学过程的不同，可以沿窑的高度自上而下将窑分为3个区：预热区、煅烧区和冷却区。一、预热区预热区位于窑的上部，约占窑的有效高度的1/3左右。在该区中物料（石灰石和无烟煤）自上而下从常温升高到900℃，而从下一区（燃烧区）上升的气体（窑气）则自下而上约900℃降低到约120℃。物料在从常温升高到约900℃的过程中，物料中的水分（游离水和结晶水）被完全蒸发掉，石灰石中的碳酸镁已全部分解，石灰中的碳酸钙的表面也开始分解，煤中所有

2、有机物质和部分矿物质已分解，所以在该区哦料所经历的主要过程是干燥和预热。而气体在从约900℃降低到约120℃的过程中，所经历的主要过程则是增湿和冷却。如果预热区的高度不够（煅烧区上移），那么汉物料得不到充分的预热和干燥，而且会使气体（窑气）的温度过高。二、煅烧区煅烧区位于窑的中部，约占窑的有效高度的1/6。在该区中物料（石灰石和无烟煤）自上而下先从约900℃升高到约1200℃，然后又从约1200℃降低到约900℃（但石灰石的分解面温度维持在约900℃），并且石灰石变成了石灰、无烟煤变成了煤渣；从下一区（冷却区）上升的气体（空气）自下而上也是先从约900℃升

3、高到约1200℃，然后又从约1200℃降低到约900℃，并且空气变成了窑气。在该区中主要是物料（无烟煤）中的碳与气体中的氧气进行燃烧反应以及物料（石灰石）中的碳酸钙进行分解反应。如果煅烧区的高度不够，那么碳酸钙的分解反应就不能充分进行，造成“生烧”；反之，如果煅烧区的高度过高，那么在碳酸钙的分解反应充分进行之后，石灰石进一步烧结，造成“过烧”。三、冷却区冷却区位于窑的下部，约占窑的有效高度的1/2左右。在该区中物料（石灰和煤渣）自上而下从约900℃降低到约60℃，而气体（空气）则自下而上从常温升高到约900℃。物料在从约900℃降低到约60℃过程中，煤渣中

4、剩余的碳不再燃烧，石灰石中剩余的碳酸钙也不再分解，所以在该区中物料所经历的主要过程是冷却。而气体（空气）在从常温升高到约900℃的过程中，气体所经历的主要过程则是预热。如果冷却区的高度不够（煅烧区下移），那么不仅气体（空气）得不到充分的预热，而且会使物料的温度过高。各个区段的位置和高度并不是恒定9的，因为物料（石灰石和无烟煤）的形状、粒度和配比以及气体（空气）的流量，都会使各区段的位置和高度发生变化。而且各区段的界段也难以准确地划分，因为形状和粒度不均匀的物料会使区段的界限模糊。预热区和冷却区都是热交换区，预热区中气体（窑气）温度高，将热量传递给温度低的物

5、料（石灰石和无烟煤）。冷却区中物料（石灰和煤渣）温度高，将热量传递给温度低的气体（空气）。这样就可以达到高的热效率。如果预热区和冷却区的高度足够高，而且窑体的保温层足够厚，那么热效率可以达到80%以上。石灰石的煅烧过程可分为下列4个步骤：（1）开始分解前的热胀，石灰石从常温升高到约900℃时，其体积会因受热而有所膨胀。（2）碳酸钙的分解当石灰石表面的温度达到或超过碳酸钙的分解温度898℃时，石灰石中的碳酸钙就开始分解，所需分解时间取决于石灰石的粒度和煅烧区的温度。分解期间，分解面由石灰石的表面向内部移动，生成的石灰附着于尚未分解的石灰石上，生成的CO2从石

6、灰石中逸出。分解反应结束后，石灰的体积与开始分解前石灰石的体积相差很小，由于分解时有约44%的CO2从石灰中逸出，因此分解反应结束后的石灰是高度疏松的固体。（3）石灰的烧结分解反应结束后，如果生成的石灰还在煅烧区，则石灰中的CaO晶体就会继续长大，石灰的体积就会缩小，从而使石灰烧结。（4）石灰的冷缩石灰从约900℃降到60℃时，其体积会因受冷而有所收缩。石灰烧结后，其活性度会显著降低。所以应尽量避免石灰的烧结。煅烧工艺条件一、煅烧温度提高煅烧区的温度是提高立窑生产能力的有效办法。由碳酸钙分解反应的动力学可知，煅烧温度越高，碳酸钙的分解反应面（简称分解面，即

7、已生成的氧化钙与未分解的碳酸钙之间的分界面）向内部移动的速度也越快。分解面向内部移动的速度只是煅烧温度的函数，而与碳酸钙的粒度无关，所以石灰石的煅烧时间（碳酸钙的分解面从石灰石外表面移动到石灰石中心的时间）与石灰石的粒度成正比。分解面移动速度与煅烧温度的关系数据列于表1-1中。由表可知，当煅烧温度由1050℃升高到1150℃时，分解面向内部移动的速度增加一倍；当煅烧温度由1050℃升高到1200℃时，分解面向内部移动的速度增加二倍。表1-1分解面移动速度与煅烧温度的关系煅烧温度，℃分解面移动速度，cm/h煅烧温度，℃分解面移动速度，cm/h9500.511

8、001.410000.7511502.010501.012003.