浅谈高海拔地区石灰窑操作控制条件

石灰窑是氨碱法生产纯碱的主要设备之一。纯碱生产对石灰窑的要求是：石灰石的分解率高；分解产生的co₂浓度尽可能高；用于煅烧的燃料消耗低；所制得的石灰乳质量好。我厂有竖式混料石灰窑7座，规格7200／5300×37500，因此要保持窑况稳定，合理的操作控制对生产非常重要。

一、窑内反应和反应区

石灰窑内的主反应caco3→cao+co2,是一个可逆吸热反应，要使反应向右进行必须升温降低系统的co2分压，即及时排出气体。石灰石在竖窑内煅烧时，沿窑的高度从上至下分为：预热区、煅烧区、冷却区。

预热区约占1/4，这一区主要是物料的干燥和预热以及气体的冷却。

煅烧区为主反应区，约占窑的1/2。

冷却区约占1/4，这一区主要是用生石灰的物理热来预热空气以节约燃料，并将石灰冷却后从窑内卸出。

各区的位置不是固定不变的，随条件的变化产生一定的上下移动。与原料、燃料的质量及粒度、配比、上石量及风量，以及操作有关系。

二、控制条件

1.石灰石的质量及粒度

用质量好的石灰石，石灰石含caco₃高，相应降低杂质含量，可减少燃料消耗外，还可提高煅烧区温度且减少结瘤，提高co₂浓度。石灰石粒度过大。易造成生烧，且窑内停留时间长，影响生产能力，粒度过小，易形成偏烧。我厂实践表明：粒度50～150mm之间，有利于煅烧。

2.烟煤的质量及粒度

用质量好的烟煤固定碳含量高，热值高挥发分低。过大，烧不透，出灰窑的石灰夹带有烟煤，使燃料消耗增加。粒度过小，窑内阻力增加，通风不好，机械不完全燃烧和化学不完全燃烧增加。我厂实践表明：粒度30～60mm之间，窑况稳定。

3.配焦率

100㎏石灰石所配的燃料（㎏）称为配焦率。配焦率过高使co₂浓度降低，引起石灰石的过烧或结瘤，过低使石灰石生烧。在生产过程中，根据石灰石的质量及粒度变化、烟煤的质量及粒度变化，石灰石的煅烧程度，以及窑气成分，顶温灰温、负荷及设备称量效果来调整配焦率。

4.风量和风压

烟煤的加入量应与加入烟煤所需空气量相适应，每煅烧1t100％的石灰石约需空气量550m。风压根据窑的有效高度和烟煤粒度而定。正常情况下，风量小时风压低，风量大时风压高。怎样使空气均匀的通过窑身截面，减小阻力，维持适宜的窑顶出气压力及温度，是操作的关键之一。

5.窑顶出气压力

窑顶出气应维持正压，以免漏入空气窑内，使co₂浓度降低。但压力过大时鼓风机电力消耗增加，一般应维持在0.3～0.5kpa.

6.出气、出灰温度

高效率的操作下，窑顶出气温度及灰温均低，以保持相对稳定的煅烧区。出气及出灰温度过高不仅燃料消耗增加，热效率下降，co₂浓度也降低。在实际生产中，出气及出灰温度的控制与上石量、风量和风压、配焦率、出气压力、石层及设备更换等联系在一起，其中之一的条件变化都会引起顶温及灰温的变化。

7.石层及出灰速度

窑内石层过低，会降低窑的有效高度，使窑的生产能力下降，过高不利于布料效果甚至损坏窑顶设备。均匀稳定的出灰是保证窑温稳定的前提，出灰速度慢，造成煅烧区上移，出灰速度快，造成煅烧区下移。

8.返石量

一般返石量为3.5％左右。窑内生烧主要是配焦率低所造成的，生烧时返石量增加。返石掺入新石灰石内再进入窑内煅烧，其掺入量不得超过5％。40mm以下石块不得加入窑内，否侧会影响窑内通风，使窑生产能力降低，并使窑气浓度降低。

总之以上工艺条件都是相互联系的，任何一个条件的改变，都会引起窑况的变化，从而影响煅烧过程。综合分析这些条件，提前进行调整，才能保证窑况稳定。

参考文献

[1]纯碱工学[第二版]北京：化学工业出版社，2003.12.