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《立窯煅燒石灰石時(shí)區(qū)的劃分.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、立窯煅燒石灰石時(shí)區(qū)的劃分用無煙煤在立窯中煅燒石灰石時(shí)，窯內(nèi)物料和氣體的溫度是：窯的上部和下部低、窯中部高。根據(jù)窯內(nèi)物料和氣體所經(jīng)歷的物理、化學(xué)過程的不同，可以沿窯的高度自上而下將窯分為3個(gè)區(qū)：預(yù)熱區(qū)、煅燒區(qū)和冷卻區(qū)。一、預(yù)熱區(qū)預(yù)熱區(qū)位于窯的上部，約占窯的有效高度的1/3左右。在該區(qū)中物料（石灰石和無煙煤）自上而下從常溫升高到900℃，而從下一區(qū)（燃燒區(qū)）上升的氣體（窯氣）則自下而上約900℃降低到約120℃。物料在從常溫升高到約900℃的過程中，物料中的水分（游離水和結(jié)晶水）被完全蒸發(fā)掉，石灰石中的碳酸鎂已全部分解，石灰中的碳酸鈣的表面也開始分解，煤中所有
2、有機(jī)物質(zhì)和部分礦物質(zhì)已分解，所以在該區(qū)哦料所經(jīng)歷的主要過程是干燥和預(yù)熱。而氣體在從約900℃降低到約120℃的過程中，所經(jīng)歷的主要過程則是增濕和冷卻。如果預(yù)熱區(qū)的高度不夠（煅燒區(qū)上移），那么漢物料得不到充分的預(yù)熱和干燥，而且會(huì)使氣體（窯氣）的溫度過高。二、煅燒區(qū)煅燒區(qū)位于窯的中部，約占窯的有效高度的1/6。在該區(qū)中物料（石灰石和無煙煤）自上而下先從約900℃升高到約1200℃，然后又從約1200℃降低到約900℃（但石灰石的分解面溫度維持在約900℃），并且石灰石變成了石灰、無煙煤變成了煤渣；從下一區(qū)（冷卻區(qū)）上升的氣體（空氣）自下而上也是先從約900℃升
3、高到約1200℃，然后又從約1200℃降低到約900℃，并且空氣變成了窯氣。在該區(qū)中主要是物料（無煙煤）中的碳與氣體中的氧氣進(jìn)行燃燒反應(yīng)以及物料（石灰石）中的碳酸鈣進(jìn)行分解反應(yīng)。如果煅燒區(qū)的高度不夠，那么碳酸鈣的分解反應(yīng)就不能充分進(jìn)行，造成“生燒”；反之，如果煅燒區(qū)的高度過高，那么在碳酸鈣的分解反應(yīng)充分進(jìn)行之后，石灰石進(jìn)一步燒結(jié)，造成“過燒”。三、冷卻區(qū)冷卻區(qū)位于窯的下部，約占窯的有效高度的1/2左右。在該區(qū)中物料（石灰和煤渣）自上而下從約900℃降低到約60℃，而氣體（空氣）則自下而上從常溫升高到約900℃。物料在從約900℃降低到約60℃過程中，煤渣中
4、剩余的碳不再燃燒，石灰石中剩余的碳酸鈣也不再分解，所以在該區(qū)中物料所經(jīng)歷的主要過程是冷卻。而氣體（空氣）在從常溫升高到約900℃的過程中，氣體所經(jīng)歷的主要過程則是預(yù)熱。如果冷卻區(qū)的高度不夠（煅燒區(qū)下移），那么不僅氣體（空氣）得不到充分的預(yù)熱，而且會(huì)使物料的溫度過高。各個(gè)區(qū)段的位置和高度并不是恒定9的，因?yàn)槲锪希ㄊ沂蜔o煙煤）的形狀、粒度和配比以及氣體（空氣）的流量，都會(huì)使各區(qū)段的位置和高度發(fā)生變化。而且各區(qū)段的界段也難以準(zhǔn)確地劃分，因?yàn)樾螤詈土６炔痪鶆虻奈锪蠒?huì)使區(qū)段的界限模糊。預(yù)熱區(qū)和冷卻區(qū)都是熱交換區(qū)，預(yù)熱區(qū)中氣體（窯氣）溫度高，將熱量傳遞給溫度低的物
5、料（石灰石和無煙煤）。冷卻區(qū)中物料（石灰和煤渣）溫度高，將熱量傳遞給溫度低的氣體（空氣）。這樣就可以達(dá)到高的熱效率。如果預(yù)熱區(qū)和冷卻區(qū)的高度足夠高，而且窯體的保溫層足夠厚，那么熱效率可以達(dá)到80%以上。石灰石的煅燒過程可分為下列4個(gè)步驟：（1）開始分解前的熱脹，石灰石從常溫升高到約900℃時(shí)，其體積會(huì)因受熱而有所膨脹。（2）碳酸鈣的分解當(dāng)石灰石表面的溫度達(dá)到或超過碳酸鈣的分解溫度898℃時(shí)，石灰石中的碳酸鈣就開始分解，所需分解時(shí)間取決于石灰石的粒度和煅燒區(qū)的溫度。分解期間，分解面由石灰石的表面向內(nèi)部移動(dòng)，生成的石灰附著于尚未分解的石灰石上，生成的CO2從石
6、灰石中逸出。分解反應(yīng)結(jié)束后，石灰的體積與開始分解前石灰石的體積相差很小，由于分解時(shí)有約44%的CO2從石灰中逸出，因此分解反應(yīng)結(jié)束后的石灰是高度疏松的固體。（3）石灰的燒結(jié)分解反應(yīng)結(jié)束后，如果生成的石灰還在煅燒區(qū)，則石灰中的CaO晶體就會(huì)繼續(xù)長(zhǎng)大，石灰的體積就會(huì)縮小，從而使石灰燒結(jié)。（4）石灰的冷縮石灰從約900℃降到60℃時(shí)，其體積會(huì)因受冷而有所收縮。石灰燒結(jié)后，其活性度會(huì)顯著降低。所以應(yīng)盡量避免石灰的燒結(jié)。煅燒工藝條件一、煅燒溫度提高煅燒區(qū)的溫度是提高立窯生產(chǎn)能力的有效辦法。由碳酸鈣分解反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)可知，煅燒溫度越高，碳酸鈣的分解反應(yīng)面（簡(jiǎn)稱分解面，即
7、已生成的氧化鈣與未分解的碳酸鈣之間的分界面）向內(nèi)部移動(dòng)的速度也越快。分解面向內(nèi)部移動(dòng)的速度只是煅燒溫度的函數(shù)，而與碳酸鈣的粒度無關(guān)，所以石灰石的煅燒時(shí)間（碳酸鈣的分解面從石灰石外表面移動(dòng)到石灰石中心的時(shí)間）與石灰石的粒度成正比。分解面移動(dòng)速度與煅燒溫度的關(guān)系數(shù)據(jù)列于表1-1中。由表可知，當(dāng)煅燒溫度由1050℃升高到1150℃時(shí)，分解面向內(nèi)部移動(dòng)的速度增加一倍；當(dāng)煅燒溫度由1050℃升高到1200℃時(shí)，分解面向內(nèi)部移動(dòng)的速度增加二倍。表1-1分解面移動(dòng)速度與煅燒溫度的關(guān)系煅燒溫度，℃分解面移動(dòng)速度，cm/h煅燒溫度，℃分解面移動(dòng)速度，cm/h9500.511
8、001.410000.7511502.010501.012003.
