7#石灰窑气CO2浓度偏低处理与原因分析

摘 要：7号石灰窑窑气CO₂浓度降低较多，查清问题、分析原因，最终找出问题所在，使窑气CO₂浓度达指标控制要求，恢复石灰窑工艺状况。

关键词：氨碱法;纯碱;石灰窑;布料器

一段时间以来，7号石灰窑窑气CO₂浓度降低较多，极不稳定，经常在36%左右波动，最低一度达到32%，而且伴有下瘤子情况发生，对石灰窑生产负荷造成非常大的影响，需查清问题、分析原因。

1生产工艺流程与原理

1.1 7号窑生产工艺流程简述

石灰石、焦炭按一定的焦、石配比混入卷扬机料斗内，由卷扬机提升到窑顶，倒入料锅内，随转锅旋转一定角度后，经布料器均匀地撒入窑内，混合料在窑内自上而下的运行过程中，利用焦炭放出的热量，石灰石被加热分解生成生石灰和CO₂。

1.2生产原理

利用焦炭在石灰窑内燃烧放出的热量，石灰石被加热分解生成生石灰和CO₂，主要化学反应方程式：

CaCO₃→Ca0+CO₂。

1.3工艺操作控制要求

操作规程控制要求窑气CO₂浓度≥39.0%，窑气CO₂及其他组分CO、O₂浓度值变化与窑内石灰石煅烧状况密切相关，是石灰窑煅烧状况的晴雨表，可以根据窑气组分CO₂浓度的高低监视、判断了解窑内发生的变化，进而采取措施处理是石灰窑操作有效控制手段之一，它既及时又准确也不滞后，对稳定石灰窑况控制意义十分重大。

2检查处理过程

发现7号窑气CO₂浓度偏低问题后，经检查首先排除了计量、分析、操作等方面原因。在检查窑顶布料器布料情况时，发现7号窑内物料堆积呈现一边高一边低，现场探测发现高低差约1.5m，同时检查布料器撒石器扇面未发现破损，钟帽能正常回位。通过降低7号窑石层高度，查看窑壁是否存在挂壁瘤子造成料位偏差情况，检查窑壁较为光滑，未发现窑壁结有大瘤子。

核对布料器为四点布料，布料时间与其他窑不同，为了查清原因，将7号窑布料时间调整与其他窑相同，为3秒、10秒、20秒、30秒，调整后先将石层拉高至5.5m，然后少拉灰多上料至3.5m，再次检查发现窑内料层已基本接近平面，自调整7号窑布料时间至4h后窑气CO₂浓度开始缓慢回升，窑气浓度先在36%左右持续近2天，38%左右又持续6天，最终回升到40%，该窑恢复正常工况，至此初步判断为布料器布料不均。

3布料不均原因分析

窑顶布料装置主要为回转蜗壳式布料器，布料器主要由料盅、钟帽及撒石器组成。物料由料斗吊到窑顶后先倒入料盅，当钟帽下降时物料下落到撒石器上，并沿撒石锥面下滑而散布到窑内料层表面上，由于料斗中物料向料盅中倾倒时的偏斜和离析作用，故每上一斗料料盅与撒石器必须旋转一定角度，才能使物料均匀的散布到整个窑的横截面上。

该厂石灰窑，布料器电机1440rpm、减速机减速比87，电机减速机传动齿轮齿数17，布料器传动齿轮齿数198。经计算布料器每秒旋转9°，旋转时间分别为3秒、7秒、14秒、21秒，实际就是0°、63°、126°、189°布料。以24斗料分布情况实际测算，在布料器初始位置侧两个象限密布17斗料，另一侧两个象限仅7斗料，造成窑内料分布一边高一边低，大块石块滚落在低侧，小块石灰石及焦炭遗留在高侧，使窑内物料分布不均。调整后的旋转时间为3秒、10秒、20秒、30秒，即每次布料旋转角度实际为0°、90°、180°、270°，以24斗料分布情况实际测算，一个循环的4斗料分别撒落在四个象限内，24斗料每个象限分布各6斗，非常的均匀（如图1）。

4四点90°布料优势

一般入窑石灰石、焦炭要经过三次混合，在石称斗内倒入料斗经过第一次混合，料斗再倒入窑顶转锅内为第二次混合，由转锅撒入窑内为第三次混合。第一次、第二次混合过程在重力作用下瞬间完成，基本上不可控，第三次混合过程虽也是利用重力作用使物料撒入窑内，但因窑内有布料器，会对撒入的物料产生不同的影响。石灰窑采用四点布料，布料角度为0°、90°、180°、270°，其好处就是撒石器第一次布料微启动，旋转角度较小，这样每旋转四次后撒石器处于不同的初始位置，经过无数次循环撒料其位置永不重复，而四次撒料基本上可使块料撒落在窑的整个水平截面。

5结语

由于撒石器结构及物料撒落时运动的复杂性，必须保证布料装置稳定，设备完好，布料角度准确，使物料撒入窑内较为平整、均匀，才能有利于石灰窑况稳定。

参考文献：

[1]王楚.纯碱生产工艺与设备计算[M].北京：北京化学工业出版社，2005.

[2]陈学勤.氨碱法纯碱工艺[M].沈阳：沈阳辽宁科学技术出版社，1989.

作者简介：

张曙东（1966-），男，汉族，江苏省连云港市赣榆县人，大专，中级工程师，研究方向：化学工程与工艺，纯碱行业，氨碱法。

李征徐（1986-），男，漢族，江苏省宿迁市沭阳县人，本科，中级工程师，研究方向：过程装备与控制工程，纯碱行业，氨碱法。