石灰窑毕业设计论文(编辑修改稿)

石灰窑毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

最大灰尘 ≤ m 3 热工计算 基本反应 预热区在窑上部 , 其作用是使锻烧区升上来的废气与新投人的石灰石和炭材相遇并 进行热交换 , 对 马上要 进人锻烧区的石灰石及炭材进行预热 , 因为石灰石的分解温度为 812℃ , 所以大家把预热区与锻烧区温度分界点定为 850℃。 锻烧区是在窑的中部 , 是窑内进行化学反应的主要区域 , 也是全窑温度集中的地方 , 中心温度可达 1200℃ , 边缘区域的最低温度为 815℃。 由冷却区升上来的空气在此处起助燃作用。 缎烧区的温度和位置 , 决定于物料下降速度、混合料的粒度、风量大小、风压高低、窑料配比等因素。 缎烧区主要反应 有 （ a）燃料燃烧： C+O2=CO2+33777 kj/kg 碳 C+1/2O2=CO+ kj/kg 碳 （ b）石灰石分解： CaCO3=CaO+ 本 科 毕 业 设 计 第 10 页 共 29 页 冷却区是在窑下部 , 当缎烧好的生石灰下降到这个区域时 , 与鼓风机送入的冷空气相遇产生热交换 , 生石灰被冷空气冷却到℃以下自窑下卸出。 进人窑内的空气则被生石灰预加热后 , 上升到锻烧区 , 参加燃烧反应。 影响石灰石缎烧的主要因素 影响石灰石缎烧因素主要有缎烧温度、石灰粒度、石灰石与燃料焦炭的混合均匀程度。 温度对石灰石缎烧的影响 图 31 石灰石煅烧速度与温度的关系 石灰石锻烧速度与温度有极大关系。 图 2所示 为石灰石锻烧曲线图。 由图可见 , 锻烧温度在 900℃ 时 , 每小时只能锻烧 ， 若在 1000℃ 时 , 则每小时可烧透石灰, 加快 了 1倍，若是在 1100℃，就会 每小时烧透 ， 快了 3倍。 通常实际生产 活动 中石灰窑的锻烧温度 基本都 控制在 1050℃左右 , 故要求窑内温度稳定 而 且 要 均匀分布 , 要 使 三个区域的位置适宜 , 同一截面的温度最好一致 , 这样石灰石分解就 可以 得到保证。 如果缎烧区下 移 , 将使生成的石灰得不到充分冷却 , 空气得不到充分预热 , 冷却区缩短如果锻烧区上移 了 , 石灰石预热不好预热区缩短 , 热气 就会 得不到冷却 , 窑气带出 的温度 量 就会 增加。 窑气温度高 , 损失热量比石灰 本身 温度高损失热量高得多。 例如同是 150℃ , 石灰带出热量为 70890kj/1000kg, 以同样重量的石灰石产生窑气带出热量为 175140kj/1000kg, 要保证窑内温度稳定均匀 的 正常生产 , 必须做到 5 个 本 科 毕 业 设 计 第 11 页 共 29 页 均匀 ，就是： 石灰石粒度、焦炭粒度均匀 , 混合料分布均匀 , 出灰速度均匀 , 送风量均匀。 石灰 石的粒度度对煅烧的影响 石灰石的锻烧速度取决于石灰石的粒度 , 粒度越大 , 锻烧速度就会越慢。 这是由于石灰的导热系数小于石灰石的导热系数。 所以大块石灰往往存在夹心 , 生烧石灰就是这个原因。 为了使热量尽快进人石块 的 中心 , 就 必须保证窑温。 石灰石粒度与 煅烧 烧时间关系曲线 如图所示 图 32 原料粒度与煅烧时间的关系 由图 32可以看出 , 煅烧对石灰石粒度有一个适当的 需 求 , 否则其所需 的 锻烧时间就会 相差悬殊 , 例如， 100mm 石灰石在 1150℃时需 要 缎烧 时间 4小时 , 如果窑温降至950℃则需 要的煅烧时间为 17小 时 , 锻烧速度 几乎降低了 4倍左右。 以直径为 4m的灰窑为例 , 当缎烧区热电偶显示温度为 690℃到 750℃时窑内实际温度要高出显示温度约 200℃左右 ,出窑的石灰生烧较多 , 约有 15%，如果入窑的石灰石粒度超过 200mm 的较多 , 石灰生的生烧现象就会更为严重。 由于窑温控制得较低 , 石灰石粒度却偏大而导致生产的石灰生烧大约 15%以上 ,很显然是由于缎烧的速度不够所致。 提 本 科 毕 业 设 计 第 12 页 共 29 页 高控制温度在 800℃以上 , 严格控制石灰石的粒度必须要小于 200mm, 那么生烧率就会降到一个允许的范围内。 布料均匀状况对石灰石滚烧 过程的影响 在缎烧石灰石的过程中 , 燃料应与石灰石块相混合均匀 , 均匀的分布在窑内 , 才能正常锻烧。 燃料的粒度过大 , 燃烧较慢 , 容易在石灰中残存未烧尽的燃料 ,不但浪费了燃料 , 还会出现生烧率增大、锻烧不充分的现象。 粒度偏小 , 燃烧较快 , 锻烧区上移 , 也可能出现生烧 的 石灰。 如果石灰石粒度相差悬殊 , 那么 与燃料混合后 , 投人窑内 会 形成物料分聚现象 , 靠窑壁的物料粒度大 , 阻力小 , 易燃烧 , 火层易上移 , 形成锻烧区上移 , 窑顶窜火。 消除这种现象必须采取粒度合适的石灰石和燃料 , 例如石灰 粒度 50mm 到 150mm。 布料器 保证运行可靠 , 布料均匀。 如果 石灰窑布料器故障造成布料不均 ，就会 导致石灰窑内缎烧温度不均匀。 燃料特征对石灰石缎烧过程的影响 石灰窑生产的固体燃料通常用焦炭与无烟煤作燃料 , 在生产中 燃料的固定炭含量越高越好 , 炭分、挥发分越少越好。 灰分高燃料发热值 虽然 降低 了 ,灰分含量高也相应的 降低 了 石灰 的 质量。 挥发份的含量高 ,造成 的 火焰 就 长 , 锻烧区 就会 增长 , 因此要求燃料固定炭高。 焦炭和无烟煤的比较焦炭及无烟煤燃烧持性曲线见图 33： 本 科 毕 业 设 计 第 13 页 共 29 页 图 33 焦炭及无烟煤燃烧特性曲线 通风机送风量对石灰石燃烧过程的影响 在燃料配比合适的情况下 , 要控制合理的送风量 , 一般情况下对空气量的控制用压力表示 , 就是送风压力。 风压的大与小会影响石灰窑的缎烧和锻烧区的上移、下移 , 同时影响缎烧过程窑气的变化。 窑气主要成分是： CO O CO, 从 这三个成分 的比例 可看出石灰窑的缎烧情况 （ a） 二氧化碳含量高 40%到 42%， , 说明窑 内 石灰石锻烧良好 , 窑况正常。 事实上对 直径为 4m的石灰 窑来说 , 当窑气中含量为 31%到 33%时 , 锻烧 的石灰石就会 难以充分分解 , 生产的石灰中生烧量 可能升高到 15%到 20%. (b)一氧化碳低 , 说明燃料燃烧完全 , 反之 ,则 说明燃烧不完全 ， 另一方面 也 说明 了窑内温度高、配比高 , 或局部燃料集中 , 使生成的 二氧化碳 还原成 为 CO （ c）一般要求空气要足，一般为所需量的 倍，如果氧气的浓度高的话，说明供风量大 ,不仅 浪费 , 也造成 很多 热量损失。 对石灰窑而言 , 根据窑气 的 组成可科学合理地控制供风量 , 保证石灰石 的 缎烧分解反应 能够 正常进行。 （ d） 供风压力上不去 也 是窑况异常的信号 , 要及时 的 分析处理。 综上所述 , 影响竖式石灰窑锻烧过程的因素是多方面的 , 只有合理控制石灰石缎烧温 度 , 合理控制石灰石粒度、燃料焦炭粒度 , 了解燃料特性 , 适时调整配比 , 混料布料均匀 , 合理供风 , 才能保证石灰窑石灰石缎烧过程的稳定正常进行 , 避免产生结瘤 ,减少石灰生烧 , 保证生产的石灰氧化钙的质量稳定。 3 .3 基础热工计算 原始材料：石灰石： CaCO3 %， MgCO3 % 原料块径：Φ 40~~Φ 120mm，原料平均块径：Φ 80mm 燃料：电石尾气 Q 低位 =6228179。 ，工作质中石灰含量 %，含水量 %。 计算所需要的一些 数值，按照煅烧石灰石时竖窑作业的实际数据，采用： 烧成度 σ（ %） 92 空气消耗系数 a 物料平衡 单位产品干石灰石消耗量： 本 科 毕 业 设 计 第 14 页 共 29 页   公斤：干石灰 0 0 2 8 :4 K 实际石灰产量，按式（Ⅵ — 3）：     22   工燃烧实际石灰K 公斤燃料I0   空气消耗量：   3I2I mK0 4 燃料燃料空气   干窑气各组分产量：   . 2 6 60 . 4 0 0 V 4I燃料22CO 2   3I 燃料 3II23II23II6 . 7 9N V C V 2 2 83 . 3CO V 燃料燃料燃料燃料燃料燃料  干窑气产量： 3I燃料干窑气 mK0 9 0 5 V 水蒸气产量： 3I燃料蒸气 K 平衡支出的部分 I 石灰K 平衡式两边相当精确的吻合。 物料各项平衡（烧制 1 公斤 CaO）列下： 消耗量（公斤） 干原料 工作燃料 石灰（实物）产量 空气消耗量 （ m3） 窑气各组分产量（ m3） CO2 ， CO ， 本 科 毕 业 设 计 第 15 页 共 29 页 O2 ， N2 干窑气产量 m3， 公斤 水蒸气产量 公斤 窑气中 CO2 的浓度为 % 热平衡 热量收入 ： 4 .1 9 K J6228Q  工燃料， 热量支出 ： 分解 CaCO3 和 MgCO3   4 . 1 9 K J7 6 6 . 34 . 1 91 . 3 32 . 0 0 62 . 7 37 5 9 . 0 ,2,1  干窑气带走的 热损失：    6 1 2 1 0 . 3 0 5 K0 . 4 0 5 31 0 0Q ,3  工燃料工燃料工燃料工燃料， 179。 =  3  工燃料 水蒸气带走的热损失： ,4  燃料工燃料K 石灰带走的热损失：   . 2 0 6 4Q ,5  工燃料   . 6 3 K4 7 . 0 5  工燃料 其他损失：挥发物未燃尽，机械和化学不完全燃烧，散入周围介质。   7 0 0552K106 2 2 8Q 2,6 . 7 . 8   工燃料工燃料 热平衡方程式：   1 1 48 3 2 2 8 K  工燃料工燃料 公。