一、生石灰又稱燒石灰,主要成分為氧化鈣,通常制法為將主要成分為碳酸鈣的天然巖石,在高溫下煅燒,即可分解生成二氧化碳以及氧化鈣(化學式:CaO,即生石灰,又稱云石)。凡是以碳酸鈣為主要成分的天然巖石,如石灰巖、白堊、白云質石灰巖等,都可用來生產石灰。在沿海地區有用貝殼作原料,經燒制成殼灰,作生石灰用。
二、生石灰生產工藝流程演變過程:原始的的石灰生產工藝是將石灰石與燃料(木材)分層鋪放,引火煅燒一周即得。現代則采用機械化、半機械化立窯以及回轉窯、沸騰爐等設備進行生產。煅燒時間也相應地縮短,用回轉窯生產石灰僅需2~4小時,比用立窯生產可提高生產效率5倍以上。
三、生石灰生產工藝流程簡介:首先將石灰石存放在貯倉內,由上、下兩個料位計控制加料量,然后通過下料管將石灰石均勻分布到預熱器各個室,在這個過程中,石灰石在預熱器被1150℃窯煙氣加熱到900℃左右,約有30%分解,然后經液壓推桿推入回轉窯內,石灰石在回轉窯內發生化學反應,經焙燒分解為CaO和CO2;分解后生成石灰進入冷卻器,在冷卻器內被鼓入的冷空氣冷卻到100℃以下排出。廢氣再兌入冷風經引風機進入袋式除塵器,再經排風機排入煙囪,排出冷卻器的石灰經振動給料機、斗式提升機、帶式輸送機等設備送入石灰貯庫。根據使用者需要確定是否進行篩分等工序。
在整個石灰焙燒系統中,預熱器根據產量不同分成若干個預熱室,每個預熱室配備一套液壓推料裝置,并配有自動化控制系統將物料輸送至中控室的PLC控制平臺,實現中央集中控制。
生石灰生產工藝流程主要步驟如下:
1、石灰石篩分系統。破碎篩分系統破碎完成的20-40mm粒度的石灰石輸送至石灰石原料倉內,通過棒條閥、振動給料機、皮帶機輸送預熱器頂部的料倉內.在石灰石破碎篩分系統設置了除塵設備,對石灰石輸送系統各揚塵點進行除塵處理,凈化石灰石輸送及篩分車間的工作環境。
2、石灰燒成系統。豎式預熱器受料倉中的物料經加料管送入預熱器內的8個預熱箱體內,石灰石在預熱箱體內緩慢下移,并經1000~1100℃的窯尾熱氣預熱到900℃左右,達到部分分解的石灰石經預熱器上的液壓推桿推動,通過加料室進入到回轉窯內進行煅燒,廢氣進入窯尾廢氣處理系統。煅燒后的熱石灰在豎式冷卻機內冷卻,冷卻空氣由二次風機提供,二次風機提供的冷卻空氣一方面能把進入冷卻器石灰的溫度急劇降到110℃以下,而且該部分冷卻空氣在冷卻熱石灰的同時也被加熱到650℃以上,作為燃燒系統的助燃空氣。
3、窯尾廢氣處理系統。從預熱器來的廢氣,溫度約在220--250℃左右,經摻入部分冷卻空氣后進入布袋除塵器內進行除塵,經除塵后的廢氣粉塵含量低于10mg/Nm3,完全滿足國家有關環保要求。除塵后的廢氣經高溫風機、煙囪排入大氣,收集下來的粉灰通過輸送設備送入粉灰倉,經有散裝機散裝出廠。
4、成品石灰儲存系統。冷卻后的石灰經豎式冷卻機下部的振動卸料機卸出,然后經由板鏈機(該板鏈機耐高溫,可防止冷卻器由于突發事件而卸紅料時燒毀設備)、板鏈式斗提機提升至篩分樓進行篩分,小于10mm的粉灰直接送入粉灰倉,10-40mm的物料分別送入成品倉進行儲存。在成品石灰篩分儲存系統設置了崗位除塵設備,對成品石灰儲存系統各揚塵點進行除塵處理,凈化成品石灰儲存系統的工作環境。為了增加整個系統的除塵效果并降低除塵系統的整體投資,石灰各加料點與卸料點的除塵與加料和卸料設備實行聯鎖,即哪個點加料或哪個點卸料時該部分除塵管道上的閥門才打開,當停止加料或卸料時則該部分除塵管道上的閥門關閉。
生石灰生產工藝流程煅燒原理:預熱器利用窯尾熱煙氣與常溫物料進行氣物熱交換,使物料在進入回轉窯之前就被預熱到900℃以上,實現25~30%的預分解,壓損低;采用多管加料安裝維護簡單,物料流量控制方便;各倉室單獨進料,不易產生偏料現象。
石灰石煅燒主要在回轉窯內完成,窯體直徑3.6米,長55米,物料煅燒時在窯內軸向運動的同時也作徑向運動,處于翻滾狀態,經由鄭州中威環保設環保有限公司設計的白灰窯多通道煤氣混燒燃燒器噴出的火焰產生輻射、對流、傳導三種熱交換方式,使整個煅燒過程非常均勻,窯頭、窯尾均為微負壓操作。
石灰石在回轉窯內煅燒成石灰后進入豎式冷卻器,從冷卻器底部鼓入的二次風冷卻石灰,獨立的冷卻設施將冷卻風管在整個斷面均勻布置,可以將石灰冷卻到100℃以下,二次風溫度可達600℃以上,經過熱交換后的二次風入窯參與燃燒,有效提高了燃燒溫度,節能降耗。
另外為防止大塊物料、窯皮和掉磚等進入冷卻器本體,設置有大料清出裝置,可以將從窯內排出的大塊物料從冷卻器側面排出,保證冷卻器穩定連續運轉,減輕了工人勞動強度。
生石灰生產工藝流程特點:
(1)窯尾加裝了豎式預熱器,使窯尾的煙氣余熱直接傳導給了石灰石,煙氣溫度可降至280℃以下,有效地回收了尾氣排放所帶走的熱量,同時也為后續除塵減少了負荷。
(2)回轉窯長徑比由傳統的:20~25降低為14~15。長度的縮短不僅減少了由回轉窯表面散失到周圍的熱量,也減少了設備的占地面積。:
(3)窯頭出料冷卻采用豎式冷卻器替代原來的冷卻筒,避免了石灰的顯熱散失。從窯頭落下的熾熱石灰,通過與鼓入的二次風換熱,石灰得以冷卻,空氣吸收熱量溫度升高后進入回轉窯助燃。
(4)冷卻器和窯頭罩采用一體化豎式設計,占地面積少;密封性好,避免了熱廢氣無組織排放。
(5)助燃風分為一次風和二次風。一次風直接參與燃燒,二次風為冷卻風。一次風和二次風分別由單獨的風機供給。此設計二次風溫可升至高達600℃,作為助燃空氣,為節省燃料提供了有利條件。
(6)采用專用白灰窯多通道燃燒器燃燒系統向回轉窯供熱,除采用煤粉作燃料外也可單獨采用低熱值燃氣(如發生爐煤氣、電石尾氣、半焦煤氣)作為煅燒燃料,也可以采用多種燃料同時供給使用。煅燒溫度可通過調節空氣、煤氣流量來調整。 (7)環保措施完善。煅燒尾氣采用脈沖袋式除塵器除塵,滿足國家排放標準。在豎式冷卻器落料點也采用了袋式除塵器除塵。
(8)自動化水平高。煅燒系統設備生產操作的調節、控制和報警采用PLC在主控室集中控制,并設有各控制點的畫面顯示及必要的聯鎖監控,對生產過程中所用的操作參數進行自動記錄,并可隨時打印。
生石灰生產工藝流程主要設備包括豎式預熱器、轉運溜槽、回轉窯、豎式冷多通道燃燒器、冷卻器、脈沖袋式除塵器等設備,整套系統設備操作可靠,自動化程度和勞動生產率高,產品質量好。
(1)豎式預熱器:①針對活性石灰不同的日產量規模,預熱器采用適用不同規模產量的方形、圓形、多邊形豎式預熱器,推頭數量根據預熱面積大小確定、推頭覆蓋區域合理;
②采用帶有低壓降梁的預熱器,降低煙氣在預熱器中的阻力損失,減少排煙設備動力消耗。從窯尾來的高溫熱煙氣,直接穿過料層,與石子進行充分熱交換,預熱溫度可達800-900℃,一部分石子得到分解,預熱分解的同時有效降低排出廢氣的溫度;
③預熱器采用液壓推桿向回轉窯加料,設備運行可靠;
④預熱器頂部料倉設有料位計控制,保證預熱器料層高度穩定;
⑤預熱器除頂部采用吊掛磚外,其余部位均采用耐火澆注料,磚型少,砌筑簡單;⑥預熱器運動設備少,設備維護量小。
(2)回轉窯:
①采用與規模相適應的、直徑和長度適宜的窯型;
②傳動設備采用調速電機驅動窯體,并設有輔助電機,工作穩定,調節靈活;
③窯頭窯尾設有彈簧片式密封結構,簡單可靠,密封效果好。
④停電時備用有柴油機驅動。
(3)豎式冷卻器:
①冷卻器分為四個區域,每個區域可單獨控制;冷卻風和熱物料直接接觸,冷卻效果好,出灰溫度不高于環境溫度約50℃,二次風溫度可預熱至600℃以上,利于煅燒;
②冷卻器沒有運動部件,設備維修量少。
(4)燃燒裝置:
①采用煤粉作燃料時,根據窯型的大小匹配兩通道、三通道或四通道的不同噴煤燃燒裝置,具有燃燒充分,火焰活潑有力,剛度好,不傷窯皮,可維修性強,后期維修費用低,關鍵部件采用耐高溫陶瓷元件,工作性能穩定可靠,系統投資小等特點。
②煤氣燃燒系統由煤氣燒嘴、控制閥組等組成。煤氣通過管道送至閥組調控后,進入回轉窯燃燒器,與一、二次風混合燃燒。煤氣流量調節靈活,助燃風和煤氣在燒嘴通道內形成旋流或直流,使煤氣和空氣混合更均勻燃燒效果更理想,同時還可以通過控制各流向風的多少使燒嘴火焰形狀根據生產情況自主調節。燃燒系統還設有自動吹掃、放散、緊急切斷等措施,安全可靠。 生石灰生產工藝流程回轉窯與豎窯優點和缺點比較,在國外,生產優質鋼基本上用回轉窯生產活性石灰,很少用豎窯;回轉窯生產活性度大于360,活性度好且非常穩定,殘余CO2<2%(一般<1%),生產操作簡單,產品質量好控制;豎窯生產活性度大于360,但不太穩定,殘余CO2一般在<4%;回轉窯與豎窯相比較,回轉窯缺點是投資多一點,占地面積也大一些。
節能低氮白灰窯燃燒器,富氧助燃多通道燃燒器廠家 鄭州中威環保設備有限公司。
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