全自動機械化石灰立窯的工程建設及生產(chǎn)操作精要綜述 2012協(xié)會調(diào)查六

1、全自動機械化石灰立窯的工程建設及生產(chǎn)操作精要綜述 2012協(xié)會調(diào)查六全自動機械化石灰立窯的工程建設及生產(chǎn)操作精要綜述北方爐窯協(xié)會整理推薦一、概述石灰生產(chǎn)已有上百年的歷史，早期是由土窯來完成的。近代后，隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展出現(xiàn)了機械立窯生產(chǎn)石灰。上世紀六十年代以后國外企業(yè)實現(xiàn)了規(guī)模化工業(yè)化生產(chǎn)石灰，促進了生產(chǎn)工藝的進步和控制手段的提高。以意大利西姆公司及日本河合公司等為代表的設計和制造企業(yè)在冶金活性石灰及輕鈣生產(chǎn)規(guī)?；詣踊刂品矫嫒〉昧藢嵸|(zhì)上的發(fā)展，其主要技術在國外得到了有效發(fā)揮。國內(nèi)冶金活性石灰行業(yè)及輕鈣行業(yè)在國家政策引領下，正在逐步淘汰土窯群體，機械化窯爐也正由小規(guī)模經(jīng)營向集約化規(guī)?；较?/p>

2、轉(zhuǎn)變。從2008年開始華北地區(qū)土窯改機立窯取得了重大進展，江淮地區(qū)各企業(yè)也在積極改進石灰窯的結(jié)構(gòu)，特別是國內(nèi)龍頭企業(yè)廣泛采用了先進的機械立窯。以石灰石與煤混燒為主要形式，煅燒冶金活性石灰的企業(yè)也有大量企業(yè)采用了高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦爐煤氣、蘭炭尾氣以及天然氣等進行生產(chǎn)，使石灰煅燒技術向前邁出了一大步，隨著鋼鐵冶煉技術的大幅度改進，生產(chǎn)品種不斷增多，質(zhì)量水平也不斷提高。特別是轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)對冶金石灰提出了更加嚴格的要求，要求石灰具有較高的活性度和較低的硫含量，即要求使用"活性石灰"，業(yè)界逐步開始重視冶金石灰的生產(chǎn)和使用。為提高冶金石灰的質(zhì)量，使得石灰石的選取、開采、運輸、加工，

3、焙燒窯爐的選型、改進，成品石灰的加工等技術都逐漸被提到日程上來。石灰窯是生產(chǎn)高品質(zhì)石灰的首要設備，抓好石灰窯的生產(chǎn)設計制造，可為石灰生產(chǎn)創(chuàng)造基本的生產(chǎn)條件。石灰窯是生產(chǎn)活性鈣及各類型輕質(zhì)碳酸鈣的首要設備，其設計施工安裝及運行有特殊的規(guī)律性，涉及的專業(yè)多，系統(tǒng)較為龐大，是一綜合性的工程項目。在做好基礎性建設的同時也必須注重關鍵要素的管理，抓好重要工程的建設，環(huán)環(huán)相扣，以確保石灰窯順利建成投產(chǎn)。本文對以無煙煤、石灰石或焦炭、石灰石混燒為主的石灰窯工程設計、制造、施工、操作等方面應當注意的幾點進行探討。二、石灰窯工程及配套裝備設計選用要點石灰窯的配套機械工程可大致分為:供料配料系統(tǒng)、加料布料系統(tǒng);出

4、灰系統(tǒng);配風系統(tǒng);引風系統(tǒng);電氣控制系統(tǒng)五部分。1、配料加料系統(tǒng)主要工藝技術注意事項原料的篩分要符合石灰窯的工藝要求要求，不同的石灰產(chǎn)品是對原料有不同要求的。首先配料前要將礦石中的粘土、碎石篩分并回收再用。石灰石的粒度，煤或焦炭的粒度要符合工藝設計要求。配料設備的選型要合理，精準度要在0.5%級以上，混料要均勻。配混料設備的布置要符合混料均勻的要求。加料系統(tǒng)包括混料輸送、提升、布料。斗式計量無需混料輸送，皮帶計量則需要混料輸送并要根據(jù)加料量和頻次考慮是否需要設置中間料倉，以滿足生產(chǎn)量的需要。提升機一般選擇單斗提升機，單斗提升機一般有垂直式、傾斜式、豎井式和多點式等多種。最普遍應用的是傾斜式單斗

5、提升機，該機優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)簡單、運行安全可靠、稱量計重方便，使用此類提升機時窯頂一般要設計使用溜槽、過渡料倉等結(jié)構(gòu)來解決其容易使窯內(nèi)物料偏析的缺點。提升機選型要與提升重力相匹配，提升架要有足夠的強度和剛度。料車與軌道要相匹配，各部尺寸相一致，軸長、軸距與軌道寬、彎弧相一致。特別是弧形軌道的安裝與加固要按設計圖紙和說明嚴格進行?；⌒诬壍腊惭b完工后要及時進行料車空運行試驗，空試合格后要進行重車試運行，及時消除存在的卡刮機械故障。2、窯頂設備的選擇與使用窯頂設備主要是指布料裝置及給料裝置，其中布料設備是豎爐生產(chǎn)的關鍵設備，由于物料在窯內(nèi)的分布狀況是影響窯內(nèi)氣流的分布的主要原因之一，從而影響整個生產(chǎn)狀況

6、。因此，對于布料器的主要功能必須做到消除"窯壁效應"、均衡窯內(nèi)通風的阻力，使整個窯內(nèi)物料截面"上火"速度趨于一致，其功能主要是要實現(xiàn)把大塊料布在中心、中小料塊布在邊緣，焦炭多布于"兩列"和周邊，中心要少加焦的布料方式，即要實現(xiàn)布料"薄而均"而且要實現(xiàn)在窯內(nèi)實現(xiàn)"點狀""網(wǎng)狀"布料方式，從而實現(xiàn)"定時、定點、定量"的目的。布料器一般分為以下幾種:A、升降式:(一)鐘式布料器:如單鐘布料器、雙鐘布料器、多鐘布料器等，料鐘升降裝置一般采用氣動或電動及液壓傳動等方

7、式，料鐘行程可以調(diào)節(jié)，有的設計安裝了調(diào)節(jié)器可以進行微量的料流調(diào)節(jié)。單鐘布料器可應用于普通窯型使用，雙鐘或多鐘布料器一般應用于窯頂需要密封或需要窯氣利用回收的窯型上。(二)升降式螺線型圓錐布料器該結(jié)構(gòu)圓錐被切成兩部分，上部可以升降運動，下部固定不動，由于該設備在布料過程中大塊料容易落在窯壁邊緣，小顆粒物料落在窯的中心，料面形成的塊度偏析過大而且容易造成料面偏斜，此類設備已經(jīng)很少使用。B、固定式布料器:(一)固定鐘式布料器:采用簡單的料鐘、料管等進行一些簡單的分料功能，沒有調(diào)節(jié)布料狀態(tài)的功能，設備因布料效果較差一般多應用于裝備水平不高及自然排煙的窯型上。(二)帶可調(diào)返射板式布料器:此設備是在單鐘布

8、料器的結(jié)構(gòu)上進行了改進，在布料器下部設置了12-16塊可以調(diào)節(jié)的反射板，可以根據(jù)窯內(nèi)物料分布情況進行調(diào)節(jié)反射板傾角進行調(diào)整布料狀況，該布料器布料料面比較平整，可以將大塊料彈向中心，物料對窯襯沖擊較小，缺點是該裝置密封性不好，而且只能用適用于于150m以下較小窯型使用。(三)套筒式料位調(diào)節(jié)器該裝置與升降式布料器配合使用可以調(diào)整窯內(nèi)中心部位與周邊部位的料位高差，使中心與周邊的上火速度趨于一致，可以使中心部位的通風阻力得以明顯減小，上火滯后現(xiàn)象完全消除，可以克服"窯壁效應"。C旋轉(zhuǎn)式布料器:(一)、彎管式布料器:采用單鐘密封及下料，下料管采用彎管形式，每次旋轉(zhuǎn)120°加

9、料一次，可以得到微凹型料面，設備結(jié)構(gòu)較簡單，缺點是設備密封性不好料管磨損嚴重。(二)、多擊式彎管布料器:與彎管式布料器相比在結(jié)構(gòu)上有改進、密封效果有所提高，下料方式也采用彎管式布料，布料方式為六點定點布料，大料塊可以落到中心，有利于中心通風，缺點是布料料層不均勻，料管因受礦石撞擊及窯氣的作用磨損較快，使用期限在3-4個月，使用耐磨材料后效果有所提高。(三)、旋轉(zhuǎn)式蝸殼布料器:該設備是固定料鐘式布料器與旋轉(zhuǎn)布料器和好的綜合體，由受料斗、可升降料鐘及蝸殼型撒石器組成，布料器采用兩套電動機械，一套用于料斗和撒石器旋轉(zhuǎn)，另一套用于料鐘升降，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)可以做四次不同角度的旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過三個循環(huán)后可完成12個不

10、同位置的布料，可以消除塊度偏析的影響，可以使石料與原料均勻分布。旋轉(zhuǎn)式蝸殼布料器目前主要應用于中、大型石灰窯，設備運行良好。該設備缺點是操作較復雜，設備復雜笨重、造價高，該設備最小的設備重量也都在10噸以上。(四)、新一代多點旋轉(zhuǎn)布料器唐山金泉冶金能源新技術開發(fā)有限公司在多年生產(chǎn)上述幾種布料器的同時，勇于創(chuàng)新大膽改革，在吸收多種國外同類設備先進技術的基礎上，研制了多功能第三代多點旋轉(zhuǎn)布料器。該設備是綜合了固定式布料器及旋轉(zhuǎn)布料器優(yōu)點，在改變旋轉(zhuǎn)式蝸殼布料器設備復雜笨重及操作復雜等問題的基礎上，吸收了原日本旋轉(zhuǎn)布料器的優(yōu)點，在多年開發(fā)生產(chǎn)第一代旋轉(zhuǎn)布料器及第二代旋轉(zhuǎn)布料器的同時又綜合了高爐布料器

11、原理開發(fā)研制生產(chǎn)了第三代多點旋轉(zhuǎn)布料器，該設備重量不到旋轉(zhuǎn)式蝸殼布料器重量的二分之一。該設備由唐山金泉冶金能源新技術開發(fā)有限公司技術中心與唐山金泉爐窯裝備研究所共同研制開發(fā)的，該設備可以有效解決因偏燒、偏料引起的料面傾斜、局部過燒、局部偏燒等現(xiàn)象，該設備窯內(nèi)布料裝置設計有機械手撒料布料裝置，布料裝置的及角度可以根據(jù)物料布料的半徑需求進行調(diào)節(jié)和應用，具有布料料面薄、布料均勻，可任意定點及連續(xù)布料，該設備設計有單通道和雙通道兩種料流裝置，尤其雙通道旋轉(zhuǎn)布料器的設計應用，徹底解決了國內(nèi)布料器在豎窯內(nèi)徑大于4米時不能均勻布料的技術難題，可應用于窯爐內(nèi)徑大于5米以上的大型窯爐的使用，適用于150-600

12、m范圍內(nèi)混燒窯爐的使用，該裝置的撒料裝置還可以設計成窯內(nèi)物料分級篩分功能，邊布料邊篩分，可以把大塊料落于窯爐的中心，篩分后的小顆粒物料分布于窯爐的兩列及邊緣部位，在旋轉(zhuǎn)的過程中均勻的把料撒布與窯的整個料面上，該裝置具有布料功能先進、設備維護簡單、操作簡單、密封效果好等特點。該裝置目前在同類裝備中處于領先水平，該產(chǎn)品性能好、價格低，非常熱銷，該裝置2010年度被"北方爐窯協(xié)會"評為"科技創(chuàng)新貢獻獎"特等獎。布料器形式雖然多種多樣，但總的要求是布料均勻。一方面粒度分布要均勻，另一方面布料量要均勻。這就要求根據(jù)不同產(chǎn)品要求、根據(jù)不同原料燃料的結(jié)構(gòu)和性能來設計使

13、用布料器，不能照搬照用千篇一律，布料器形式選擇要合理。經(jīng)驗證明唐山金泉冶金能源新技術開發(fā)有限公司研制生產(chǎn)的帶機械手布料裝置的多點旋轉(zhuǎn)布料器設計制造合理，安裝方便，可實現(xiàn)單點、多點、連續(xù)旋轉(zhuǎn)布料，布料薄而均勻，運行效果良好，得到了用戶的普遍認可。2、出灰設備出灰設備為豎窯機械化的關鍵設備，其主要功能應做到出料和密封兩個功能，并做到保證豎窯橫截面均勻下降出料并有調(diào)整料面傾斜的功能，具有一定的生產(chǎn)能力和調(diào)節(jié)范圍，同時還應具備調(diào)節(jié)焙燒狀況和對黏結(jié)物料破碎的能力。要做到上述出灰設備所應做到的功能必須要根據(jù)窯型、窯容積及產(chǎn)品性能和粒度要求等工藝數(shù)據(jù)進行綜合考慮才能選擇適用的出料設備，目前常用的出料設備有:

14、圓盤式出灰機、行星出灰機、段式出灰機、螺錐出灰機、托扳出料機、齒輥出灰機、齒盤出灰機、振動出灰機等，上述機械各有優(yōu)點，也有不足之處，尤其螺錐出灰機用于燃煤混燒窯爐上出現(xiàn)了不同的缺陷，如下料慢、石灰成品破碎率高、設備運行中易碰撞剮蹭窯壁、石灰結(jié)瘤后排料困難、因卸料點單一固定不能解決偏燒以及設備安裝復雜、維護困難、設備造價高等原因，該設備逐漸淡出用戶的視野，其他托板出料機、齒輥出灰機、齒盤出灰機、振動出灰機等因為不能有效密封窯氣和不能調(diào)節(jié)窯況、不能調(diào)節(jié)產(chǎn)量、需要停風機排料等原因選用的也越來越少。要實現(xiàn)出料設備的多種功能應該采用設備組合使用才能達到良好的效果，如唐山金泉冶金能源新技術開發(fā)有限公司設計

15、生產(chǎn)的圓盤出灰機與行星出灰機組合和圓盤出灰機與箱式(段式)出灰機組合方案的應用，有效的解決了豎窯料面傾斜、排料量不可調(diào)、排料窯底漏風等關鍵問題，尤其多點卸料式圓盤出灰機實現(xiàn)了可單點、多點卸料，其卸料刮刀可根據(jù)物料卸料量及窯況進行升降操作，使卸料實現(xiàn)定量、定點控制，而且在卸料過程中不對物料擠壓造成石灰破碎，排料過程連續(xù)、均勻。近年來唐山金泉冶金能源新技術開發(fā)有限公司又推出了插板式出灰設備。該設備由錐形料斗、上插門、中間倉、下插門和出灰輸送機械組成。結(jié)構(gòu)簡單易行，操作便利，適合原料粒度在50-150mm范圍內(nèi)的大型石灰窯生產(chǎn)，而且可以定點卸料以糾正偏燒等現(xiàn)象，所以，選擇合適的出灰設備對石灰窯的正常

16、運行有重要作用。3、配風系統(tǒng)石灰豎窯的煅燒是一種激烈的氧化反應，是燃料中的可燃成分與空氣的氧氣進行氧化反應，合理供風、加大供氧是節(jié)能石灰窯重要措施，節(jié)能窯所以節(jié)能供風供氧非常重要，而且有利于提高石灰活性度，傳統(tǒng)的土窯采用的"悶燒"方式及傳統(tǒng)豎窯采取的"層燒"方式是不可能生產(chǎn)出高活性、高產(chǎn)能的石灰的。混燒窯的供風與配風裝置在生產(chǎn)中尤為重要，送風方式的選擇與配風設備的選擇非常關鍵，豎窯在其結(jié)構(gòu)上有明顯的"窯壁效應"，所以氣體進入料層和排出料層的條件將在一定程度上影響氣流沿窯截面上的分布，不是加強就是減弱氣體分布的不均勻性。豎窯送風方式一般

17、有:底送風、中心風帽送風、周邊送風、周邊送風與底送風兼用、高風帽或高周邊送風等方式，這些方式都有一定的優(yōu)點和缺點，無論哪種方式都不能有效的解決"窯壁效應"。在設計送風方式的同時必須設計選擇合理的布風裝置，傳統(tǒng)機械化石灰窯鼓風系統(tǒng)由高壓離心風機和圓柱形管道式或三級簡易塔形風帽組成，因無布風專用風道氣流在窯內(nèi)的分布趨向于四周爐壁，中間單位面積流量小，加劇了窯壁效應，易發(fā)生粘瘤，而且布風風壓及風量不均，唐山金泉冶金能源新技術開發(fā)有限公司通過窯內(nèi)氣流分布研究和優(yōu)化設計，通過對離心風機和羅茨風機供風系統(tǒng)利用計算機概率供風原理進行了模擬實驗，創(chuàng)新研制"均壓概率風帽"

18、裝置，實現(xiàn)均壓定量送風，使窯體統(tǒng)一截面上氣流分布趨于一致，有效解決了窯壁效應及料柱抽芯問題，同時石灰生過燒率也可以降低3-5個百分點。機械化立窯應根據(jù)窯的有效容積、高徑比、裝填高度及生產(chǎn)能力確定配風量和風壓值。布風應當盡可能沿窯水平截面均勻供風，但由于存在"邊風效應"，往往達不到均勻布風效果。為此可設置底部進風與腰部進風相結(jié)合起來的辦法。也可采用風煙結(jié)合的方法控制燃燒、糾正偏燒，唐山金泉冶金能源新技術開發(fā)有限公司研制的"計算機仿真風帽"供風布風裝置結(jié)合該公司專利技術"三段式風煙溫控定位操作裝置"有效解決了上述問題，在保證了中心布風面積

19、足夠大的同時，可以使預熱帶、煅燒帶、冷卻帶固定在一個高度位置，也可隨時調(diào)整三個溫帶的位置和高度，可快速解決偏燒、頂溫高、溫帶傾斜、煅燒帶上移下降、煅燒帶上下延伸、排紅料等問題，使機械化立窯配風操控技術達到了理想的水平，該裝置僅投資1-2萬元就可運行，該裝置及其操作方法2010年度被"北方爐窯協(xié)會"評為"最佳科技創(chuàng)新獎"。4、引風系統(tǒng)引風系統(tǒng)在設計時主要考慮出風均勻，防止由于引風偏向而引起窯內(nèi)偏燒的問題。引風裝置出口一般選擇在窯頂或窯爐接近窯頂?shù)闹苓?，設計時一般考慮設置對稱的引風出口，如雙出煙口180°布置，對稱匯流，也可設計環(huán)形風道均壓引風。引

20、風應當可控制，應用機械排煙法及采用調(diào)風器或變頻調(diào)節(jié)可以維持窯頂一定的壓力，也可以減輕窯底鼓風系統(tǒng)的壓力，對提高產(chǎn)量、窯況順行有很大幫助。5、電氣控制系統(tǒng)應由專業(yè)的設計公司根據(jù)所配置的機電設備進行優(yōu)化設計。根據(jù)業(yè)主要求和實際工程需要，設計技術先進、符合規(guī)范、性價比優(yōu)良的配套電氣工程。對于起重設備要采用國內(nèi)外質(zhì)量有保證、服務及時的(廠家)產(chǎn)品，電氣設備必須經(jīng)得住高強度、大負荷、抗干攏運行的考驗。三、石灰窯施工需要注意的幾個關鍵點1、石灰窯的基礎石灰窯的基礎設計及施工是工程質(zhì)量的關鍵，各地的地質(zhì)情況差別很大，基礎施工切勿照貓畫虎，如未經(jīng)勘測、設計及規(guī)范施工極易造成窯爐傾斜、沉降、開裂甚至倒塌等事故，

21、所以石灰窯工程建設首先要對基礎地面進行地質(zhì)勘探，探明地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況，對土質(zhì)巖貌進行掌握。根據(jù)所建窯的高度、體積、重量，核定窯的靜態(tài)載荷重、動態(tài)載荷重、地震力及風載荷重，并考慮窯的附著機械荷載重?；A開挖，墊層夯實，支筋制作，基礎澆筑，預埋件的安置等必須按照設計院提供的圖紙工藝要求進行施工并由專人管理。2、石灰窯的窯體早期傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)窯體已經(jīng)基本淘汰，主要原因是施工周期長、抗震性差、建筑物拆除或廢棄后無法回收處理，十二五規(guī)劃中已明令禁止建設此類設施。目前，國家推廣支持的窯型中要求機械立窯的窯殼全部為鋼板制作，鋼板材質(zhì)常選為普通碳鋼板，在滿足窯殼的機械強度前提下可根據(jù)窯的不同高度設計板厚，以降低鋼

22、材消耗量。鋼制窯殼及窯體設施采用鋼結(jié)構(gòu)設施的優(yōu)點是:施工速度快、抗震性好、經(jīng)久耐用、改造升級方便易行、全部材料及設施可實現(xiàn)搬遷再利用、材料可全部回收，而且環(huán)保達標、國家政策支持，按照目前逐年物價漲幅計算機市場新鋼材價格與廢鋼價格測算，一般使用10年后如需要拆除窯體鋼結(jié)構(gòu)作為廢舊鋼鐵出售其價格一般等同于或高于原工程建設時期的新鋼材價格，其出售廢鋼的資金就可以收回原窯體鋼結(jié)構(gòu)建設的投資，其性價比的優(yōu)勢顯而易見，所以選用鋼結(jié)構(gòu)建設工程是投資者的熱門首選方案。在工程施工中，鋼制窯殼的安裝盡量由專業(yè)公司承擔，除了按照設計圖紙嚴格施工外，要充分運用網(wǎng)絡計劃進行施工管理。窯體就位后的垂直度及焊接縫必須在設計

23、要求范圍內(nèi)及部頒標準要求范圍內(nèi)。鋼結(jié)構(gòu)窯體在設計施工時窯頂要設計有觀察孔并設在易于操作人員觀察測量的地方。窯體要設計有排潮汽裝置要分別設置在窯的三段，分布要均勻，烘窯結(jié)束及正常生產(chǎn)窯體干燥后要及時封堵三段排潮孔。3、石灰窯的窯襯窯襯的結(jié)構(gòu)要選好，耐火磚的質(zhì)量、尺寸必須達到合格標準。輕澆砼保溫隔熱層推薦不超過100mm厚。多層窯襯之間要以異型耐高溫磚相連。保溫隔熱層設置防沉降隔斷墻，間距也應當適宜。窯襯砌筑前首先驗收磚塊尺寸要合格，然后組織預砌筑。在適合的場地將準備砌筑的磚層進行干組裝，檢查成圓情況，是否與設計的尺寸一致。如果成圓度差則應當進行現(xiàn)場修理。按照部頒機械窯爐施工規(guī)范，對灰漿、磚縫要嚴

24、格按照設計要求操作執(zhí)行。所有磚縫都應錯開，內(nèi)層外層相交錯砌成。對變徑段要特別關注，按照圖紙要求每層必須保持圓的同軸度，并逐漸形成窯體的錐角。一般窯襯結(jié)構(gòu)為最內(nèi)層為高鋁質(zhì)耐火磚，次之為粘土質(zhì)耐火磚，再次之為保溫磚或輕澆保溫層，再次之為粘土磚，粘土磚之外為巖棉板，最外層為鋼殼。窯襯連同窯殼總厚度可達到1000mm左右。對于窯的預留孔及預埋件要有專人管理，砌筑時同時施工。窯襯施工盡量避開寒冬，至少環(huán)境溫度達到5以上時施工較好。窯襯砌筑時要有專業(yè)的監(jiān)理人員管理，嚴格按設計規(guī)范和圖紙施工，按照部頒標準進行分段和總體驗收。4、石灰窯的高徑比石灰窯的高徑比是非常關鍵的參數(shù)。受布風裝置的限制，送入窯內(nèi)的空氣總

25、是沿窯壁上升至頂部的為多數(shù)，即窯壁效應明顯。因此窯的直徑不宜過大而是與其高度成一定比例。一般推薦為16-8。5、石灰窯的窯型結(jié)構(gòu)豎窯窯型按其橫截面形狀，窯膛可分為圓形和矩形兩種，按其縱截面形狀，窯膛可分為四種:直筒型、焙燒帶收縮型、出料端收縮型、曲線形(花瓶型)，在生產(chǎn)中由于焙燒帶收縮型和曲線形(花瓶型)窯型存在容易懸料及粘窯、結(jié)瘤等問題，現(xiàn)在已經(jīng)基本被直筒型窯型所取代，較大型豎窯采用了窯底收縮式結(jié)構(gòu)，唐山金泉冶金能源新技術開發(fā)有限公司經(jīng)過多年的探索，結(jié)合了石灰窯生產(chǎn)工藝技術實際要求，博采眾家之長，研發(fā)出了新型節(jié)能石灰窯窯型。主要特征是其吸收了直筒窯型的優(yōu)點，克服了焙燒帶收縮型和花瓶型窯的不足

26、，它既能滿足生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)石灰的要求，又可以將能耗降到最低，形成了大型機立窯獨有的結(jié)構(gòu)特征，生產(chǎn)實踐證明其窯型科學合理，具有很高的實用及推廣價值。窯襯結(jié)構(gòu)對于窯的正常運行起著至關重要的作用，唐山金泉冶金能源新技術開發(fā)有限公司設計的窯型優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)固、有利于物料均勻下沉和順行，不會增加"窯壁效應"，并且砌筑方便，具有較小的窯容表面積，散熱損失小，單位窯容的窯襯耐火材料消耗量少，該窯型結(jié)合布料方式可降低"邊風效應"的影響，窯襯的結(jié)構(gòu)比較適應"攏火壓邊風"的要求，以達到均勻上火的效果。該窯型在耐材砌筑方面的設計理念也值的借鑒，該窯型把窯襯耐材

27、分為了工作層、保護層、隔熱層三個砌筑區(qū)域，根據(jù)不同區(qū)域的熱工要求設計選用材料，即提高了使用周期也降低了材料成本，而且該窯型在窯襯大修時只拆除更換少部分工作層耐火材料，可節(jié)約耐火材料50%以上，拆除時間極短，可為窯襯大修時間可縮短3倍以上的時間。四、石灰窯的控制工程設計要點石灰窯控制工程系統(tǒng)主要包括給料控制、計量控制、配料控制、提升控制、布料控制、出料與料位控制、煅燒溫度控制與鼓風控制、引風控制及糾偏控制。上述控制單元可以實施分散控制集中監(jiān)視管理，即DCS控制。其中給料、計量、配料、提升、布料可合并為一個子系統(tǒng);出料與料位控制為一子系統(tǒng);煅燒鼓風與糾偏為一子系統(tǒng);引風控制為一子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)均可

28、采用目前較為先進的PLC控制。各子系統(tǒng)可單獨操作也可通過一定的通訊協(xié)議組成工業(yè)以太網(wǎng)絡，并由上位機進行監(jiān)督控制。一般敘述為現(xiàn)場采集模擬量后送模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后送工控機模塊式程控與給定比較后輸出調(diào)節(jié)數(shù)字量，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后送送執(zhí)行機構(gòu)以完成一次調(diào)整?；蛘哂蒔LC硬連線直接完成采集、處理和控制。相應地考慮IO本地和遠程設置的數(shù)量、分布、整體性、安全可靠性和經(jīng)濟合理性。此外對主機冗余、電源冗余也要做充分的考慮。有條件的要進一步考慮備品、擴容、操作站的數(shù)量及外圍設備的配置。緊急停車系統(tǒng)是為防止生產(chǎn)裝置發(fā)生故障引發(fā)人身傷亡或設備損壞導致重大事故而設置的安全保護裝置。這就要求控制系統(tǒng)本身的事故發(fā)生率要小，要有自診

29、斷報警功能，能夠在線軟件組態(tài)和修改，設置適當?shù)臋?quán)限。控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)必須獨立于其它系統(tǒng)，以確保系統(tǒng)的安全等級。即硬件中發(fā)信元件、IO卡件及供電等應獨立設計，軟件應遵守IEC61508-3標準，軟件結(jié)構(gòu)本身要滿足生產(chǎn)安全的特殊要求。提升系統(tǒng)的控制國內(nèi)許多廠家采用旋轉(zhuǎn)編碼器做為測量料車位置、加減速、停車限位信號發(fā)生裝置，再由PLC編程控制料車的運行，這方面取得了較好的效果。石灰窯控制的主要工藝指標有煅燒段溫度，料位，窯頂壓力，窯頂溫度，出料溫度等。配料提升加料系統(tǒng)為相對獨立的程控系統(tǒng)但可與料位控制系統(tǒng)串聯(lián)控制。石灰窯運行屬于大滯后、長周期、多因素干擾工況。因此在設計石灰窯的自動控制系統(tǒng)工程時要特別的

30、注意各因素間的關聯(lián)程度，各參數(shù)變化周期相差較大。在整定各系統(tǒng)PID參數(shù)時要充分考慮工藝操作人員提供的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。石灰生產(chǎn)主要由煅燒段溫度和鼓引風量所決定。在原料成分穩(wěn)定的情況下，煅燒溫度與配料比例、送風量有直接關系。當溫度升高時煤石比、送入風量均應減小，反之應增加。出料可根據(jù)產(chǎn)量要求采用定時定量出料，加料以料位高低為依據(jù)。加料周期應小于溫度調(diào)整周期。加料以批為單位，配比也以批為一個單位進行調(diào)整。鼓風可實現(xiàn)連續(xù)調(diào)整而不受限制。引風控制一方面要考慮窯頂風壓，另一方面要考慮煙氣濃度。通?？刂聘G頂為微正壓。為方便糾正燒偏，要充分利用三段調(diào)偏調(diào)控裝置，當窯煅燒平面的對稱點溫度差超過一定值時可開啟相應裝置或

31、抑制低溫點或高溫點的燃燒工況。但需要注意其可操作性。窯的溫度調(diào)整要求靈敏有效，測溫點必須接近窯內(nèi)，感應元件配置要準確。五、石灰窯工程項目建設方式石灰窯從設計階段開始就應當通盤考慮。選址要正確;土建工程要由專業(yè)工程公司承攬;窯體加工要嚴格按圖施工;砌筑要執(zhí)行HGT20641-98標準;窯頂、窯底部設備選型非常關鍵，關系到窯的正常運行與否;配套的機電設備、自控設備直接關系到窯的生產(chǎn)效率高低?；A材料、板材、型鋼必須按國標號要求采購，易損耗非標件則要選擇正規(guī)供應廠商。起重等特種設備要選擇有資質(zhì)的廠商進貨。石灰窯工程有總包與分包之分。總包工程由承攬工程的工程公司總體設計推進工程項目的建設，建設單位、監(jiān)

32、理公司共同監(jiān)督工程建設項目的每一階段情況。分包則由建設單位統(tǒng)一規(guī)劃設計，由設計院、分項目由各專業(yè)公司承攬、監(jiān)理公司監(jiān)督工程項目的實施，可以是菜單式組織管理模式。建設單位可根據(jù)自己的情況結(jié)合項目建設情況選擇建設方式。六、石灰窯的操作要點石灰窯的操作是一項較為復雜的工程作業(yè)，同樣的石灰窯建成后在生產(chǎn)中由于生產(chǎn)操作人員技術水平不同及方法不同其生產(chǎn)的結(jié)果也區(qū)別很大，工程項目建成后，建設單位要組織監(jiān)理、施工、設計、供應商進行綜合性試生產(chǎn)前驗收，如設備的單體試車、聯(lián)動試車、冷試車、熱試車等。工程建設的各項資料完整，安全環(huán)保三同時，各項手續(xù)齊全。生產(chǎn)準備工作就緒，安全、操作規(guī)程、檢修規(guī)程、管理規(guī)定等資料要嚴

33、格按照設計單位提供的技術資料執(zhí)行，切勿在生產(chǎn)初期進行所謂的"創(chuàng)新""發(fā)明"等"實驗性"生產(chǎn)操作，應該在生產(chǎn)順行后再不斷總結(jié)改進消化和吸收新的經(jīng)驗技術?，F(xiàn)場整理完畢，符合規(guī)范后，運行人員對窯的隱蔽工程要進行徹底檢查，將施工時遺留的物品清理出，對一些臨時構(gòu)件進行合理處理，不得有任何阻礙窯運行時物料流動的物體。如施工時遺留下的焊絲、螺絲、廢鋼材料等。烘窯要按規(guī)程規(guī)定進行操作。烘窯結(jié)束后要清理烘窯產(chǎn)生的廢渣以防止點火后阻礙物料下降。點火時最為關鍵的是上火均勻，加布料均勻，出料時間要根據(jù)原料粒度掌握好時間和出料量。出料后要及時補充料位至正常值。

34、此外還須注意底火的焦結(jié)程度，防止形成大焦渣堵阻物料下降。點火成功后原料配比的變化要掌握好，點火初期的每批料配比都要有變動，遞減速度要掌握好，嚴防高配比結(jié)瘤產(chǎn)生。送引風使用要得當，初期嚴格控制風量，之后每隔一定時間適當提高風量。窯溫提升速度要緩慢，一般20-30日調(diào)整到位即可。之后可根據(jù)對產(chǎn)量的要求適當提高風量以適應產(chǎn)出量和加入量，每提高一個產(chǎn)量單位要在此產(chǎn)量下運行一段時間以穩(wěn)定窯的工況。新建設工廠建議請有經(jīng)驗的運行專家指導烘窯、點火、試生產(chǎn)。各崗位運行人員必須緊密配合，做到勤看火勤卸料勤加料，多點布料或連續(xù)加料要準確，混料要均勻，配比要穩(wěn)定，用風要得當。以產(chǎn)定風。參考窯頂溫度、出灰溫度嚴格控制風量。七、石灰窯的維護保養(yǎng)及安全注意事項石灰窯的維護保養(yǎng)