【正文】 ..................................................6 2． 3 外部條件 ..............................................................................................................7 3 熱工計算 ...........................................................................................................................9 基本反應(yīng) ...............................................................................................................9 影響石灰石緞燒的主要因素 .............................................................................. 10 3 .3 基礎(chǔ)熱工計算 ..................................................................................................... 13 3 . 4 各窯帶高度的計算。這些窯爐突出的問題是產(chǎn)品質(zhì)量低、能耗高、污染大、單窯產(chǎn)量小等。每年的產(chǎn)量基本都是以 20%以上的速度增長。它因采用了現(xiàn)代技術(shù)，所以它能充分利用廉價能源，特別能利用原來對環(huán)境有污染的氣體作主要能源，變廢為寶。 1． 2 石灰窯的主要類型 目前，國內(nèi)活性石灰生產(chǎn)所使用的先進窯種有回轉(zhuǎn)窯、邁爾茲窯、環(huán)形 套筒窯以及梁式石灰豎窯四種。 8） 更大（ 2~2。 耐材損壞時必須停火、卸料、降溫，周期較長。客戶可根據(jù)其 綜合性能諸如投資費用、能原消耗、維修材料、停爐冷卻等方面權(quán)衡。這樣，在下層燃燒梁和下吸氣氣梁之間，形成了一個有足夠高度的后置煅燒帶。這樣會使燃燒梁燒嘴口處達到溫度（ 2300176。 C的煅燒帶，該系統(tǒng)的優(yōu)點是石灰不易過燒，結(jié)構(gòu)簡單耐用，燃燒梁壽命要比“三路壓力系統(tǒng)”中的要長些。 在改進中保留了三 路壓力系統(tǒng)的后置煅燒帶，又吸納了兩路壓力系統(tǒng)分散燃燒的方式。燃燒梁上部燒嘴口溫度設(shè)計定值較原三路壓力系統(tǒng)的燃燒梁降低 400 186。 1． 3 梁式豎窯的優(yōu)點 雙梁式石灰窯是一種結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，皮實耐用的現(xiàn)代石灰窯種，也是目前使用較多的石灰窯型之一，由意大利引入我國。但在消化國外先進技術(shù)的過程中，由于國內(nèi)有關(guān)企 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 5 頁 共 29 頁 業(yè)的技術(shù)水平、工藝能力以及生產(chǎn)理念所限，使得建造的該型窯存 在如下問題：該窯的核心部件（燃燒梁）壽命過低，嚴重影響了石灰產(chǎn)量；石灰的生過燒率過高，往往不能使用戶滿意。使用新型燃燒梁的石灰窯，可大大減少窯體的維護次數(shù)，延長了窯體的維護周期。 （ 4） .熱耗低，熱能利用合理，二次空氣通過冷卻石灰預(yù)熱，一次空氣通過預(yù)熱器預(yù)熱進入燃燒梁，燃料完全燃燒，熱值充分利用。 （ 8） 采取分別對燃氣熱值及流量實施檢測，并以此檢測數(shù)據(jù)為依據(jù)對窯體各系統(tǒng)運行參數(shù)進行控制，最終達到以燃氣流量動態(tài)控制活性石灰產(chǎn)量的目的。石灰石加入窯內(nèi)緩慢經(jīng) 5 個區(qū)域往下移動，煅燒分解成產(chǎn)品 —活性石灰。從而保證了石灰的生過燒率和高的活性度。 2 設(shè)計要求與方案確定 2． 1 生產(chǎn)規(guī)模 根據(jù)公司的要求，初步設(shè)計擬建設(shè) 2座 500t/d 雙梁式豎窯，年產(chǎn)活性石灰 33 萬噸。 要求數(shù)值 如表 21 所示 ： 表 21 石灰窯要求數(shù)值 CaO ≧ 92% 活性度 320370ml（ 4mol/ml40177。 5% 50Hz 低壓 177。緞燒區(qū)的溫度和位置 , 決定于物料下降速度、混合料的粒度、風(fēng)量大小、風(fēng)壓高低、窯料配比等因素。 溫度對石灰石緞燒的影響 圖 31 石灰石煅燒速度與溫度的關(guān)系 石灰石鍛燒速度與溫度有極大關(guān)系。如果緞燒區(qū)下 移 , 將使生成的石灰得不到充分冷卻 , 空氣得不到充分預(yù)熱 , 冷卻區(qū)縮短如果鍛燒區(qū)上移 了 , 石灰石預(yù)熱不好預(yù)熱區(qū)縮短 , 熱氣 就會 得不到冷卻 , 窯氣帶出 的溫度 量 就會 增加。這是由于石灰的導(dǎo)熱系數(shù)小于石灰石的導(dǎo)熱系數(shù)。 以直徑為 4m的灰窯為例 , 當(dāng)緞燒區(qū)熱電偶顯示溫度為 690℃到 750℃時窯內(nèi)實際溫度要高出顯示溫度約 200℃左右 ,出窯的石灰生燒較多 , 約有 15%，如果入窯的石灰石粒度超過 200mm 的較多 , 石灰生的生燒現(xiàn)象就會更為嚴重。燃料的粒度過大 , 燃燒較慢 , 容易在石灰中殘存未燒盡的燃料 ,不但浪費了燃料 , 還會出現(xiàn)生燒率增大、鍛燒不充分的現(xiàn)象。布料器 保證運行可靠 , 布料均勻。揮發(fā)份的含量高 ,造成 的 火焰 就 長 , 鍛燒區(qū) 就會 增長 , 因此要求燃料固定炭高。事實上對 直徑為 4m的石灰 窯來說 , 當(dāng)窯氣中含量為 31%到 33%時 , 鍛燒 的石灰石就會 難以充分分解 , 生產(chǎn)的石灰中生燒量 可能升高到 15%到 20%. (b)一氧化碳低 , 說明燃料燃燒完全 , 反之 ,則 說明燃燒不完全 ， 另一方面 也 說明 了窯內(nèi)溫度高、配比高 , 或局部燃料集中 , 使生成的 二氧化碳 還原成 為 CO （ c）一般要求空氣要足，一般為所需量的 倍，如果氧氣的濃度高的話，說明供風(fēng)量大 ,不僅 浪費 , 也造成 很多 熱量損失。 3 .3 基礎(chǔ)熱工計算 原始材料：石灰石： CaCO3 %， MgCO3 % 原料塊徑：Φ 40~~Φ 120mm，原料平均塊徑：Φ 80mm 燃料：電石尾氣 Q 低位 =6228179。 =? ? 3 ?? 工燃料 水蒸氣帶走的熱損失： ,4 ?????? 燃料工燃料K 石灰?guī)ё叩臒釗p失： ? ? . 2 0 6 4Q ,5 ????? 工燃料 ? ? . 6 3 K4 7 . 0 5 ??? 工燃料 其他損失：揮發(fā)物未燃盡，機械和化學(xué)不完全燃燒，散入周圍介質(zhì)。 102179。 預(yù)熱帶 =924℃ 根據(jù)表示分解溫度同氣體溫度及氣體中 CO2 濃度關(guān)系的方程，求得： ℃8 8 2 41 4 4 0t 預(yù)熱帶,料 ?????? 冷卻帶：燃燒生成的 CO2 體積等于： V”CO2,冷卻帶 =179。由煅燒區(qū) 內(nèi) 帶出 來 的 熱量 有兩個部分 : 一部分是煅燒好 了 的石灰固體 所含有的 熱 量 , 從 煅燒區(qū) 出來后 進入冷卻區(qū)的石灰初始溫度也 有 900～ 1000℃ 。 △ t 石灰 (1) Q 2= m 爐氣 178。余熱 Q 1 將熱量交換給 從 下 面 上 來 的助燃空 氣，助燃空氣獲得 的 熱量 為 Q ′ 1= m 空 178。 c 燃料 ) 178。它們的大小與爐體外壁溫度、表面積有關(guān)。 c石灰 178。 c爐氣 178。則 : Ga石灰178。 △ t料 (10) 水當(dāng)量 Ga石灰、 Ga空、 Ga爐氣、 Ga料與石灰產(chǎn)量 ,助燃空氣量、爐氣生成量 , 入爐物料量 都 有關(guān)。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 21 頁 共 29 頁 圖 35 料、氣溫度交換強度沿 立窯高度的變化 熱工過程的優(yōu)化控制 對于現(xiàn)有的設(shè)備 , 如何根據(jù)石灰 豎 窯的上述熱工特性 , 通過 對 熱工過程的優(yōu)化 , 來達到提高石灰煅燒 的 質(zhì)量 , 降低煅燒 的 能耗 , 是很有意義的。 R 塊 178。 燃料 的 表面溫度與該煅燒區(qū)間平均溫度之差 (t表 t區(qū) ) , 區(qū)間換熱系數(shù) A比較明顯地影響著分解所需 要的 時間 , 所以現(xiàn)場一般 都 采用強化煅燒來提高生產(chǎn)率。在熱工溫度制度 已經(jīng) 確定的情況下 , 對 于 S的確定 , 可通過煅燒區(qū)高度來控制。H 煅過大 ,或 煅燒時間過長 , 石灰 會 呈過燒狀態(tài) , 其活性度下降 。經(jīng)驗數(shù)據(jù)，石灰石經(jīng)過 4 小時的煅燒可以充分分解為活石灰，而窯內(nèi)物料的下行速度為 ,故煅燒帶應(yīng)為 。預(yù)熱帶，來自燃燒梁的高溫廢氣經(jīng)過預(yù)熱帶石灰石，到達窯頂溫度逐漸下降到 300℃以下，石灰石被逐步預(yù)熱到830℃的溫度；在煅燒帶，從燃燒梁上、下部噴出的一部分燃氣直接與空氣混合燃燒，大部分燃氣迅速擴散與被下部燒嘴加熱的空氣（ 950℃以上）相匯合并在石料中彌漫均勻燃燒，使煅燒帶溫度控制在 1100～ 1200℃。 圖 43 改進燃燒梁分布圖 4. 2 窯體的規(guī)格和設(shè)計參數(shù) 其具體參數(shù)如表 41 所示 ： 表 41 窯體規(guī)格參數(shù) 窯殼總高 豎窯有效高度 21m 豎窯有效內(nèi)徑 6600 ㎜179。 為了施工和使用檢修方便，在不同高度設(shè)三個人孔，若干個檢修門。其位置采用形式按窯襯厚度 674 ㎜，預(yù)熱帶從內(nèi)到外一層 65%高鋁磚 230179。 6一層硅藻土保溫磚 230179。 6一層 75%高鋁磚 230179。 6兩層硅鈣板厚 80 ㎜、一層硅酸鋁纖維粘 20 ㎜；冷卻帶從內(nèi)到外一層 65%高鋁磚 230179。 6一層硅藻土保溫磚 230179。該結(jié)構(gòu)窯蓋制作安裝方便，密封性也好。設(shè)計的吸氣梁包括底部吸口和周邊的吸口，底部的吸口比較大，可以滿足吸氣量的要求，周邊的吸口可以保證梁內(nèi)空氣比較均勻。磚體主要 形成窯型， 并 維持窯溫， 影響到整個窯體的性能?；叵肫疬@些日子的畢業(yè)設(shè)計，從開始題目的選擇到中間的畢業(yè)實習(xí)，再到最后我們能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計，許多人給了我無私的幫助，也給我提出了很多的寶貴意見，在這里我要感謝他們的支持、關(guān)心和幫助。 還有，在這里我也要感謝我們同組的同學(xué)們，在這三個多月的時間里，大家在一起互相討論，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，配合的也很默契，我們共同查閱各種資料和參考文獻，大家都以自己飽滿的熱情去學(xué)習(xí)，去設(shè)計，最后達到了共同進步 。 20xx 8 韓泰倫 ． 最新石灰生產(chǎn)工藝技術(shù)管理及防污染措施操作實務(wù)全書 ．吉林： 吉林電子出版社 ， 20xx 9 關(guān)宸祥 . 石灰窯 . 北京 : 建筑工業(yè)出版社 , 1982 10 陸鐘武 . 火焰爐 . 北京 : 冶金工業(yè)出版社 , 1995 11 鄒琳江，鄒得球，陳江林．套筒石灰窯的發(fā)展概況．安徽工業(yè)大學(xué)冶金與資源學(xué)院 ,濟南鋼鐵股份有限公司． 20xx 12 段潤林 .石灰石在豎式石灰窯內(nèi)的煅燒過程分析 .太原：太化集團有限公司電廠， 20xx 13 苑安民 .石灰窯熱工過程優(yōu)化的研究 .上海：上海冶金高等?？茖W(xué)校， 1999