【導(dǎo)讀】充分地體現(xiàn)出了它在大工業(yè)生產(chǎn)中的優(yōu)越性和可持續(xù)發(fā)展的遠(yuǎn)景。在縮短冶煉時間，提高產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化冶煉技術(shù)，提高經(jīng)濟(jì)效益等方。面都發(fā)揮出了極其重要的作用。目的，仍是活性石灰煅燒技術(shù)發(fā)展過程中不可忽視的課題。堅(jiān)持遵循理論理念，是提高回轉(zhuǎn)窯操作水平的基本保證。探索積累經(jīng)驗(yàn)，是提高回轉(zhuǎn)窯操作水平的有效手段。在有關(guān)專家，工程技術(shù)。人員的幫助下、在生產(chǎn)操作人員的配合下。以貼近生產(chǎn)實(shí)際為主導(dǎo)，圍繞回。借此而達(dá)到提高操作技術(shù)水平，穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)行，增強(qiáng)生產(chǎn)意識，完善。石灰與水發(fā)生反應(yīng)，生成Ca2。也常被稱之為消石。其化學(xué)反應(yīng)式為：CaO＋H2O＝Ca2。即可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放出水份。而用于區(qū)別它們的主要指標(biāo)是：CaO、MgO的含量和活性度指數(shù)。最大的，而將石灰用于煉鋼的消耗量又是最多的。為此，便產(chǎn)生了將鐵回爐經(jīng)過再次。氧化后，便增加了鋼中的渣量。利用轉(zhuǎn)爐吹氧煉鋼工藝的全過程，一般在20～30分鐘內(nèi)完成。且，瑩石還會嚴(yán)重地侵蝕爐襯。

　　

【正文】 們當(dāng)中， N2 （氮?dú)猓┦且环N惰性氣體，是不具備助燃條件的。而真正具有助燃效率的成份是 O2 （氧氣）。 這也就是說，所謂的助燃空氣， 在實(shí)際意義上指的是空氣中的 O2（氧氣）成份。但是，在日常使用過程中，對這一助燃?xì)怏w的謂稱，仍稱之為空氣。 燃料與空氣混合，產(chǎn)生燃燒是一個氧化反應(yīng)過程，燃料必須借助空氣才能燃燒。而空氣對燃燒的效率，又存在著燃燒的實(shí)際溫度對被煅燒物質(zhì)所達(dá)到的溫度的影響。其中，主要的影響有： 燃料的發(fā)熱值 空氣和燃料的預(yù)熱溫度 富氧空氣和氧氣的燃燒 過?？諝庀禂?shù)。 燃料熱值的高低，對燃料燃燒過程所產(chǎn)生的熱量的影響是非常大的。而助燃空氣對燃料燃燒產(chǎn)生的熱量的影響也同樣是非常大的。空氣參于助燃時必然要帶走一定的 熱量，這時，對助然空氣的被加熱的程度和在助燃過程中 33 的投入量就必須具有一個明確的要求。因?yàn)樗鼘⒂绊懼剂系娜紵|(zhì)量和熱量的有效釋放率。 燃料在燃燒過程中，當(dāng)空氣不足時，燃料將產(chǎn)生不完全燃燒。在燃料投入量不缺乏，但空氣量缺乏時，一定數(shù)量的可燃物質(zhì)由于缺少了空氣的幫助而沒有產(chǎn)生燃燒，造成了產(chǎn)出熱量的缺乏。這時，燃燒的溫度會被降低。反之，當(dāng)空氣過剩時，多余的空氣因未能參于助然反而會帶走燃燒時所產(chǎn)生的熱量，這也同樣會降低燃燒溫度。因?yàn)?，在空氣成份?78 ％的 N2 是不參加燃燒的，但它會被加熱而帶走熱量。因此，過多的空氣 會消耗或帶走有價值的熱量。 所以說，在回轉(zhuǎn)窯的操作過程中，如何使用空氣，對燃料燃燒效率的影響是很大的。在助燃空氣中，我們經(jīng)常提到的富余空氣，就是有關(guān)燃燒概念中的過?？諝庀禂?shù)。它是燃料燃燒時所必須的。它是指實(shí)際空氣用量與理論空氣用量之比。是指在燃料燃燒過程中，應(yīng)供給出比理論空氣量較多些的實(shí)際空氣用量，目的是保征燃料能夠的完全燃燒。 但是，不同的燃料在燃燒過程中，由于燃燒方法，燃燒裝置的特性和性質(zhì)的不同以及操作方式的影響，對過剩空氣使用的系數(shù)要求也是不同的。 例如；氣體燃料燃燒時的空氣過剩系數(shù)為： ~ ％。因?yàn)?，它與其它種類的燃料相比較，非常容易和空氣混合。所以，使用系數(shù)較低。 液體燃料燃燒時的空氣過剩系數(shù)為： ~ ％。 固體燃料燃燒時的空氣過剩系數(shù)為： ~ ％。 總之，不同的燃料在燃燒時，所需要的過剩空氣系數(shù)是不同的。這主要是因?yàn)?，它們在燃燒時與空氣混合的難易程度不同所決定的。 燃料的燃燒過程，應(yīng)該有足能的空氣參與燃燒。其目的是，保證燃料能夠完全燃燒，釋放出有效的熱量。同時，也是為了起到控制因空氣量不足而產(chǎn)生燃燒不完全時，在廢氣中產(chǎn)生不應(yīng)有的 CO（一氧化碳）氣體（可燃 物質(zhì)）的作用。 對于煅燒活性石灰的回轉(zhuǎn)窯而言，燃料的燃燒效果，是整個煅燒過程中的重要環(huán)節(jié)。在燃料燃燒過程中，由于存在著影響實(shí)際燃燒溫度的主要因素之一，是空氣的使用因素，如何供給助燃空氣，就顯得非常重要了。 34 那么，如何才能提高燃料燃燒的速度和溫度的傳播速度呢？這就需要具備以下的燃燒基本條件： 有足夠的氧氣 可燃成分與空氣中的氧氣混合程度高 燃料與空氣被預(yù)熱溫度高 燃料質(zhì)量好 有助燃的催化劑。 根據(jù)回轉(zhuǎn)窯的工作原理，燃燒器的性能，燃料的理化性質(zhì)，以及燃料燃燒特性的需要。通常將參與 助燃的空氣，用一次空氣和二次空氣的分配方式進(jìn)行輸送使用。它們在完成助燃的過程中，又根據(jù)燃燒的需要而具有各自的用途和特征。 一次空氣：在回轉(zhuǎn)窯的操作術(shù)語中，通常被稱之為一次風(fēng)，它是由特定的機(jī)械動力設(shè)備，一次空氣風(fēng)機(jī)強(qiáng)制產(chǎn)生流動空氣。一次風(fēng)經(jīng)過燒嘴裝置上設(shè)置的通道，送出常溫空氣。在燒嘴的出口處，與燃料發(fā)生混合。它的目的是幫助形成火焰形狀，并使燃料與空氣進(jìn)行混合，產(chǎn)生燃燒，從而促進(jìn)氧化反應(yīng)強(qiáng)烈地進(jìn)行。 在此之中，應(yīng)該明確的是，一次空氣在回轉(zhuǎn)窯上的主要作用是：幫助燃料在燃燒過程中，形成理想的火焰形狀， 這是能對燃燒效果產(chǎn)生影響，尤為重要的因素之一。 二次空氣：在回轉(zhuǎn)窯的操作術(shù)語中，通常被稱之為二次風(fēng)。在石灰回轉(zhuǎn)窯上，它是由機(jī)械力，二次空氣風(fēng)機(jī)強(qiáng)制產(chǎn)生的流動空氣。它的作用是：對煅燒后的熟料進(jìn)行強(qiáng)制穿透，快速冷卻。同時，通過熱量轉(zhuǎn)換，完成對自身的加熱后，進(jìn)入窯內(nèi)，為燃料充分燃燒，提供足夠的燃燒空氣。 回轉(zhuǎn)窯煅燒活性石灰的熱量來源，在以氣體燃料（焦?fàn)t煤氣或混合煤氣）為能源介質(zhì)時?？諝獾氖褂迷瓌t是：為了利于燃燒，一般以溫度較高的二次空氣為主體，一次空氣則較少。 理論概念上的總空氣量 中，決定一次空氣分配關(guān)系的重要因素是燃燒器（燒嘴）的性能。隨著設(shè)備性能的改進(jìn)，對一次空氣的使用已從占總空氣量的 15— 20 %下降到 6 %左右。二次空氣則占有較大比例。 35 但是，在實(shí)際操作理念上，這不應(yīng)是絕對的。例如，對一次空氣的使用原則，應(yīng)根據(jù)燒嘴裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、使用效果、燃料特性、火焰形狀、煅燒狀態(tài)等綜合性因素，進(jìn)行調(diào)配供給。 總之，對一次空氣的使用，在以氣體燃料為能源時，在以幫助形成火焰形狀的基礎(chǔ)上，應(yīng)該以最少的用量，形成有效的火焰形狀為原則。 五、熱量換算 任何一個種類燃料在燃燒過程中，都會產(chǎn)生和釋放 出不同的熱量。在對這些熱量的使用或認(rèn)識中，往往會取其使用某一單位量，來反應(yīng)或表示熱量的指數(shù)。如：卡、大卡、千卡、焦耳、千焦等。 但是，在對熱量的認(rèn)識上，特別是在使用過程中，為了形成一個統(tǒng)一規(guī)范的熱量使用單位，通常都要將各種單位的熱量經(jīng)過換算后，用一個統(tǒng)一的單位表現(xiàn)出來。這個單位就是：吉焦單位。 熱量單位換算式：根據(jù)理論計(jì)算結(jié)果得知： 1（ kcal）卡、大卡、千卡的熱量 = （ MJ）焦耳 1 吉焦 = 109（ MJ）焦耳 = 106（ kM）千焦 1 kcal = 1179。 = 1179。 247。 106 = 吉焦 例如：當(dāng)某一燃料的低發(fā)熱值為 4000 kcal / m3 時， 則： 4000179。 = 4000179。 247。 106 = 吉焦 / m3 由此而產(chǎn)生的熱量換算關(guān)系： 吉焦 247。 = x m3 m3 179。 = x 吉焦 第四章、傳 熱 所謂傳熱：是指熱量自一個物體傳遞到另一個物體，或自一個物體的這一部份傳遞到另一部份的過程。 根據(jù)傳熱原理，物體之間的傳熱方式有傳導(dǎo)傳熱、對流傳熱和輻射傳熱三種。即： 熱量從某一種部份傳到與之相鄰的部份的傳 熱方式叫傳導(dǎo)傳熱； 它與導(dǎo)熱系數(shù)、熱傳遞時間、內(nèi)外溫度差、傳熱面積、傳熱層厚度等因素有關(guān)。 36 由于流體運(yùn)動過程中發(fā)生相對位移而引起的熱量傳遞叫對流傳熱； 影響對流傳熱的因素有：流體的種類，液體、氣體、蒸汽。流體的性質(zhì)重度、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、粘度。流體的運(yùn)動方式，自然運(yùn)動或強(qiáng)制運(yùn)動，傳熱壁形狀、位置和大小等。 借助熱射線傳遞熱量的過程叫輻射傳熱。 它是由熱能部份轉(zhuǎn)變成輻射能。這個轉(zhuǎn)變過程主要取決于溫度，溫度越高輻射出的能量越大。凡是絕對零度以上的物體都能輻射出熱量，也可以得到熱量。最終是低溫物體從高溫物體上得到了 熱量。 在煅燒活性石灰的回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)內(nèi)，熱量交換的過程一般包括： 火焰煙氣對物料表面的輻射傳熱。 火焰煙氣對物料表面及窯壁的對流傳熱。 窯壁對物料表面的輻射及傳導(dǎo)傳熱。 物料顆粒之間及顆粒內(nèi)部的傳導(dǎo)傳熱。 在回轉(zhuǎn)窯煅燒系統(tǒng)中，物料在豎式預(yù)熱器內(nèi)的傳熱，是靠吸收氣流中的熱，以對流傳熱方式進(jìn)行的。物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，主要是靠吸收火焰的輻射熱進(jìn)行分解及燒成的。這也是石灰煅燒過程中最重要的傳熱方式。 通過窯體的轉(zhuǎn)動，促使物料不斷地翻落滾動，可以達(dá)到強(qiáng)化物料與氣流之間傳熱的目的。這是回轉(zhuǎn)窯較之其它窯型相比，所特 有的優(yōu)點(diǎn)之一。而冷卻器的熟料與空氣之間的換熱，是以對流的形式進(jìn)行的。這時的熱量交換已成為散熱傳熱。 為此，在活性石灰的煅燒過程中，根據(jù)帶豎式預(yù)熱器的回轉(zhuǎn)窯的性能特點(diǎn)，按傳熱方式的不同，在煅燒系統(tǒng)內(nèi)，已基本上形成或劃分出了預(yù)熱、燒成和冷卻三個煅燒工藝階段，它們通常被稱之為三個煅燒階段或三個煅燒工作帶。實(shí)際上也就是三個不同的傳熱表現(xiàn)階段。而在一般的回轉(zhuǎn)窯中，各煅燒階段通常會被劃分為：預(yù)熱、分解、燒成和冷卻四個階段。 在煅燒過程中，對回轉(zhuǎn)窯內(nèi)所謂三帶的劃分，應(yīng)根據(jù)煅燒工藝要求而設(shè)定，也就是說，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，對三帶的 劃分是沒有嚴(yán)格的界限要求的。 由于活性石灰有粒度和活性性能的要求，結(jié)合回轉(zhuǎn)窯內(nèi)較為復(fù)雜的熱交換過程。在對回轉(zhuǎn)窯的選擇上，一般多以短而粗的窯型為主。如 44179。 37 型， 50179。 。這是因?yàn)?，物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的填充率（填充系數(shù)）通常是比較低的，一般在 8 %左右。它們能接受到的輻射傳熱面、與煙氣的傳熱接觸面都比較小。當(dāng)窯尾煙氣溫度達(dá)到 1000℃左右時，傳熱方式以輻射為主，對流、傳導(dǎo)為輔。物料的最高受熱點(diǎn)在物料的表面。又因襯磚的傳導(dǎo)傳熱，物料的最低受熱點(diǎn)，卻是料層的中間部分。 根據(jù)傳熱的原理 來分析回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，襯磚對物料傳熱的影響因素有： 已暴露的襯磚表面直接向物料進(jìn)行輻射換熱。 末暴露的襯磚表面，首先以導(dǎo)熱方式，將蓄積的熱量傳遞給物料。 其次是與固體顆粒間的輻射換熱和對流層導(dǎo)熱。 由于襯磚內(nèi)外表面存在溫度差，熱量從外表面?zhèn)髦羶?nèi)表面，并以輻射和對流方式向周圍介質(zhì)散熱。與此同時，在回轉(zhuǎn)窯的傳熱、換熱過程中，熱量的損失也是較大的。其中，廢氣余熱和回轉(zhuǎn)窯筒體散熱，是傳熱過程中造成熱量損失的兩個主要的因素。 根據(jù)石灰的煅燒需要和回轉(zhuǎn)窯的煅燒特性，為了提高熱效率，有效地利用廢氣余熱。在回轉(zhuǎn)窯的進(jìn)料端，采用豎 式預(yù)熱器裝置。通過廢氣余熱，對物料進(jìn)行煅燒前期的換熱、蓄熱準(zhǔn)備（烘干、預(yù)熱、預(yù)分解）。使物料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯后，能夠在較短的時間內(nèi)，與熱煙氣進(jìn)行并完成強(qiáng)烈的熱量交換。這個傳熱過程，以煙氣的對流傳熱為主。 隨著物料在窯內(nèi)不斷地向前翻滾移動，石灰顆粒開始接觸火焰的輻射傳熱。在火焰輻射溫度的作用下，物料的性質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。這就是通常所說的，物料從石灰石被煅燒成了石灰。 為了保證石灰的活性性質(zhì)，對煅燒后的活性石灰來說，因?yàn)樗哂锌鞜崩涞奶匦砸?。?dāng)被燒成的石灰從離開了火焰輻射區(qū)開始，石灰的傳熱狀態(tài)即開始發(fā)生改變，從接 受氣流的對流傳熱，窯襯、顆粒間的傳導(dǎo)傳熱、火焰的輻射傳熱轉(zhuǎn)變成向外擴(kuò)散放熱。晶體結(jié)構(gòu)即將發(fā)生變化。 為了防止出窯后的石灰熟料在高溫下發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)改變，對出窯后石灰的冷卻，應(yīng)在短時間內(nèi)完成。豎式冷卻器是比較理想的冷卻容器。高熱石灰在冷卻器內(nèi)停留約 30 分鐘，即可在強(qiáng)烈的熱交換中被冷卻至 100℃以下，從而有效地防止了晶體繼續(xù)長大。這個熱量交換的過程，是以散熱為主的。機(jī) 38 械風(fēng)吹出和帶走物料所含的熱，熱量通過對流傳熱加熱空氣。 對傳熱效果的表現(xiàn)，在熱工理念中是以溫度來體現(xiàn)的。所謂溫度，它是表示物體冷熱程 度的物理量。 當(dāng)物質(zhì)放出一定的熱或吸入到一定的熱時，這個熱的反應(yīng)便能產(chǎn)生出一個量度單位（℃）。而對溫度的表示結(jié)果，通常是以測量儀表來反映的。 溫度有華氏溫度（ F）、攝氏溫度（℃）和開氏溫度（ K）。其中，攝氏溫度（℃）是目前常用的，但在國際準(zhǔn)規(guī)定中，通常采用的是開氏溫度（ K）表示，開氏溫度也叫絕對溫度。它是把攝氏溫度零下 273℃作為起點(diǎn)的，被稱之為絕對零度的溫度。 如果將攝氏溫度用 t 表示，絕對溫度用 T 表示，則攝氏溫度和絕對溫度的關(guān)系是： T = t + K 在使用或工程計(jì)算中 ,由于一般都采取忽略小 數(shù)點(diǎn)后的數(shù)值，所以，常規(guī)的表現(xiàn)關(guān)系式被定為： T = t + 273 K。 按測量方式的不同，溫度測量儀表的形式可分為：接觸式和非接觸式兩種。 根據(jù)不同的測量接觸方式，測量原理又可分為：熱電，溫差，熱敏，光學(xué)，比色等。 例如，熱電偶是根據(jù)熱電效應(yīng)原理工作的，它的測溫方式是通過與氣流的接觸，將吸收到的熱能轉(zhuǎn)變成電能后，通過儀表反映出溫度指數(shù)的。 第五章、活性石灰的煅燒設(shè)備 活性石灰的煅燒過程，是指石灰石必須要經(jīng)過一套合適的容器、一定的過程、一定的溫度（熱量）和時間，才能夠完成向石灰的轉(zhuǎn)化。 根據(jù)活性石灰的煅 燒原理和傳熱方式的需要，活性石灰的煅燒過程，不是由某一單獨(dú)的設(shè)備能夠完成的。它應(yīng)該是由一套系統(tǒng)化的設(shè)備組成的煅燒設(shè)備。如： 70年代引進(jìn)的 KM 回轉(zhuǎn)窯設(shè)備，它是由豎式預(yù)熱器、回轉(zhuǎn)窯、豎式冷卻器三大容器，排煙機(jī)、除塵器、燃燒器系統(tǒng)三大設(shè)備組成的活性石灰煅燒系統(tǒng)。 39 隨著石灰煅燒技術(shù)的發(fā)展和需要，用來煅燒冶金爐料的窯爐很多，而用作煅燒活性石灰的窯爐型式也愈來愈多，其中，一般常見的有： a、 豎式預(yù)熱器和豎式冷卻器的回轉(zhuǎn)窯 b、 帶爐篦子式回轉(zhuǎn)窯 c、 冷卻筒式回轉(zhuǎn)窯 d、 新型豎窯 e、 雙（套）筒豎窯 f、 并流蓄熱式豎窯 g、 逆流筒機(jī)械化混料立窯 h、 旋轉(zhuǎn) 爐床窯 i、 沸騰層窯 j、 四行程煅燒爐 雖然，在不同型式的窯爐（包括一般型式的普通窯爐）上，都可以用來煅燒石灰或活性石灰。但是，在冶金行業(yè)中，特別是在大工業(yè)生產(chǎn)中，回轉(zhuǎn)窯仍然是一種較為常見的、被廣泛使用的煅燒窯爐。因?yàn)?，它即可以用來煅燒耐火材料，又可以用來煅燒冶金爐料，水泥熟料等。 回轉(zhuǎn)窯，是一種可以旋轉(zhuǎn)的窯爐。按其煅燒工藝劃分：有濕法、半干法和干法生產(chǎn)工藝。按煅燒性質(zhì)