水泥機(jī)立窯改成活性石灰窯的技術(shù)措施

一、活性石灰窯的結(jié)構(gòu)和類(lèi)型

1、活性石灰窯的結(jié)構(gòu)

    活性石灰窯主要由窯體、上料裝置、布料裝置、卸灰裝置、自動(dòng)化儀表控制及除塵裝置等組成。

2、活性石灰窯類(lèi)型：

    按燃料分有混燒窯，即燒固體燃料，焦炭、焦粉、煤等；氣燒窯，包括燒高爐煤氣，焦?fàn)t煤氣，電石尾氣，發(fā)生爐煤氣，天然氣等；

     按窯形分，有豎窯、回轉(zhuǎn)窯、套筒窯、西德維馬斯特窯、麥爾茲窯（瑞士）、弗卡斯窯（意大利）等。
同時(shí)又有正壓操作窯和負(fù)壓操作窯之分。

    不同形式的石灰窯，它的結(jié)構(gòu)形式和煅燒形式有所區(qū)別，工藝流程基本相同。

二、燒石灰的基本原理和熱工工藝

     以用無(wú)煙煤在立窯中煅燒石灰石為例來(lái)討論石灰石煅燒過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)。石灰石煅燒時(shí)，主要是碳酸鈣的分解反應(yīng)和碳的燃燒反應(yīng)，其次是碳酸鎂的分解反應(yīng)和氧化鈣的結(jié)瘤反應(yīng)。

（一）碳酸鈣的分解

1．碳酸鈣分解反應(yīng)的特點(diǎn)

碳酸鈣分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 

     CaCO3(s)△CaO(s)+CO2(g)-179.6KJ       (1)

該反應(yīng)具有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）是多相反應(yīng)（有氣固兩相）；

（2）是可逆反應(yīng)；

（3）是吸熱反應(yīng)。

2．碳酸鈣分解反應(yīng)的熱力學(xué)

     從碳酸鈣的分解反應(yīng)的化學(xué)方程式可知其平衡常數(shù)為：Kp=Pco2

     由式上可知碳酸鈣分解反應(yīng)的平衡常數(shù)等于該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)CO2 壓力。由于平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，所以在一定的的溫度下，碳酸鈣分解反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)CO2的壓力為一定值，稱(chēng)為該溫度下碳酸鈣的平衡壓力。碳酸鈣在不同溫度下的平衡壓力可由熱力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行理論計(jì)算獲得。部分結(jié)果列于表1中。
表1碳酸鈣在不同溫度下的理論平衡壓力

在0.1013MPa的空氣中，CO2的分壓為：

Pco2=0.03%×0.1013(Mpa)=0.3039×10-4(MPa)。 (2)

    溫度為530℃時(shí)，碳酸鈣的理論平衡壓力為0.3039×10-4MPa。所以理論上在0.1013MPa的空氣中，當(dāng)溫度高于530℃，碳酸鈣分解出來(lái)的CO2的壓力就大于空氣中CO2的分壓，這樣分解出來(lái)的CO2就會(huì)不斷地向空氣中擴(kuò)散，從而導(dǎo)致碳酸鈣的不斷分解。因此，530℃就是碳酸鈣在0.1013MPa空氣中開(kāi)始分解的溫度。當(dāng)溫度為898℃時(shí)，碳酸鈣的理論平衡壓力為0.1013MPa,所以稱(chēng)898℃為0.1013MPa下的分解溫度，簡(jiǎn)稱(chēng)分解溫度。在530～898℃范圍內(nèi)，碳酸鈣的分解速度很慢。當(dāng)溫度達(dá)到898℃時(shí)，碳酸鈣分解出來(lái)的CO2的壓力為0.1013MPa,等于周?chē)諝獾目倝毫Γ@時(shí)就會(huì)產(chǎn)生“沸騰”現(xiàn)象，從而導(dǎo)致碳酸鈣的劇烈分解。

     實(shí)際上，在898℃時(shí)，碳酸鈣的分解速度仍然很慢，這是由于碳酸鈣表面分解生成的氧化鈣的熱阻使分解面上的溫度達(dá)不到898℃，所以碳酸鈣并不會(huì)產(chǎn)生“沸騰”現(xiàn)象，發(fā)生劇烈分解。要使碳酸鈣發(fā)生劇烈分解，溫度必須超過(guò)898℃。

3．碳酸鈣的分解反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)

      碳酸鈣的分解速度可用分解反應(yīng)面（簡(jiǎn)稱(chēng)分解面，即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（R）來(lái)表示，該速度與碳酸鈣的粒度無(wú)關(guān)，而只隨煅燒溫度的高低而變化。該速度與煅燒溫度（t）的關(guān)系為：

lnR=0.003145t-3.3085   (3)            

   式中R-----分解面移動(dòng)速度，cm/h; 

 t-----煅燒溫度，℃。 

     由上式可知，煅燒溫度越高，則速度越快，對(duì)一定粒度的碳酸鈣，煅燒時(shí)間也越短。雖然該速度與碳酸鈣的粒度無(wú)關(guān)，但碳酸鈣的煅燒時(shí)間卻與碳酸鈣粒度有關(guān)，因?yàn)殪褵龝r(shí)間是分解面從從碳酸鈣外表移動(dòng)到碳酸鈣中心所需的時(shí)間，顯然碳酸鈣的粒度不同，所需要的煅燒時(shí)間也不同。 

     石灰石的煅燒時(shí)間可用下式計(jì)算：   

        (4)

 式中r----煅燒時(shí)間，h 
      R----石灰石的初始半徑，m; 
     q----分解1m3CaCO3和加熱CaO使其中心溫度在到煅燒溫度所需要的熱量，KJ； 
     tS----塊體表面溫度，℃； 
     tI---分解面溫度，℃； 
     λ---CaO的熱導(dǎo)率，W/（m.℃）; 
     f----形狀系數(shù)，見(jiàn)表2；
   α----氣體向物料的傳熱系數(shù)（a對(duì)a輻），W/(m2.℃)。
表2 形狀系數(shù)f

（二）、碳酸鎂的分解

    由于石灰石中碳酸鎂的含量很低，所以碳酸鎂的分解反應(yīng)是石灰石煅燒過(guò)程中的次要化學(xué)反應(yīng)。碳酸鎂分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

MgCO3(S)△MgO(s)+CO2-121KJ       (5)        

    該反應(yīng)也是多相可逆吸熱反應(yīng)。碳酸鎂在0.1013Mpa下的分解溫度為640℃。由于產(chǎn)生的CO2量少，而且得到的MgO很不活潑，所以碳酸鎂的分解反應(yīng)對(duì)石灰石的煅燒過(guò)和影響不大。

三、石灰的質(zhì)量和數(shù)量消耗

     工業(yè)用石灰對(duì)石灰石的質(zhì)量要求主要有兩個(gè)方面：一是要求含碳酸鈣成分含量高，。二是它的結(jié)構(gòu)晶粒要小，因?yàn)榫ЯＰ〉氖沂чg不嚴(yán)實(shí)，且在含有有機(jī)物的情況下，有機(jī)物燃燒形成的多孔狀，二氧化碳容易擴(kuò)散，便于煅燒。三是雜質(zhì)少，特別有害成分少如二氧化硅，氧化鎂、氧化鋁、氧化鐵、硫和磷等。在石灰石中若有1%這些成分，生石灰中就是18%。 

     不同行業(yè)，不同用途又有不同的標(biāo)準(zhǔn)。如電石行業(yè)它特別強(qiáng)調(diào)活性度即軟燒灰，煉鐵行業(yè)它又強(qiáng)調(diào)的是強(qiáng)度，所以要硬燒灰，煉鋼則又要 軟燒灰。因此它的指標(biāo)也是不一樣的，活性石灰標(biāo)準(zhǔn)一般要求氧化鈣含量要達(dá)到97%以上，生過(guò)燒率小于10%，活性度要在300ml以上。

     按理論計(jì)算燒1噸石灰需1.78噸石灰石，煅燒時(shí)生、過(guò)燒的高低與石灰石質(zhì)量有一定關(guān)系。

四、碳的燃燒 

     由于碳是無(wú)煙煤的主要成分，所以無(wú)煙煤的燃燒可近似看成碳的燃燒。

1．碳燃燒反應(yīng)的特點(diǎn)

無(wú)煙煤中的碳在高溫下會(huì)與空氣中的氧氣發(fā)生下列燃燒反應(yīng)：

C+O2→CO2+395.4KJ       (5)       

2C+O2→2CO+219.2KJ        (6)        

2CO+O2→2CO2+570.6KJ        (7)    

CO2+C＝2CO-176KJ                  (8) 

     在上述4個(gè)反應(yīng)中，前3個(gè)反應(yīng)為多相（除第3個(gè)反應(yīng)外）不可逆放熱反應(yīng)，第4個(gè)反應(yīng)為可逆吸熱反應(yīng)。反應(yīng)式（5）為碳的完全燃燒反應(yīng)，當(dāng)氧氣充足時(shí)此反應(yīng)為主要反應(yīng)。反應(yīng)式（6）為碳的不完全燃燒反應(yīng)，當(dāng)氧氣不足時(shí)此反應(yīng)為主要反應(yīng)。反應(yīng)式（7）為一氧化碳的氧化反應(yīng)，由反應(yīng)（7）、式（8）得到的一氧化碳再與氧相遇時(shí)則發(fā)生此反應(yīng)。反應(yīng)式（8）為二氧化碳的還原反應(yīng)，當(dāng)二氧化碳與赤熱的碳相遇時(shí)則發(fā)生此反應(yīng)。

2. 碳燃燒反應(yīng)的熱力學(xué)

     上述4個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)列于表3中。由表3可知，反應(yīng)式（5）、式（6）、式（7）可以看成是非功過(guò)可逆的放熱反應(yīng)，由反應(yīng)（8）的平衡常數(shù)在石灰石的煅燒溫度下為一般值，所以反應(yīng)式（8）為可逆吸熱反應(yīng)。

     根據(jù)表3的平衡常數(shù)可以計(jì)算出平衡組成，總壓為0.1013MPa時(shí)碳與空氣中的氧氣反應(yīng)的平衡組成列于表4中

表3  碳與氧氣反應(yīng)的平衡常數(shù)

表4   總壓0.1013Mpa時(shí)碳與空氣中的氧氣反應(yīng)的平衡組成（體積百分?jǐn)?shù)）

      由表4可知，隨著溫度的升高，二氧化碳的平衡含量減少，一氧化碳的平衡含量增加。當(dāng)溫度高于900℃時(shí)，二氧化碳的平衡含量很少，而一氧化碳的平衡含量卻很高，從而一氧化碳成了碳與氧反應(yīng)的主要產(chǎn)物。但實(shí)際碳燃燒時(shí)這種情況只有在氧氣不足時(shí)才會(huì)發(fā)生，因?yàn)楫?dāng)氧氣充足時(shí)由反應(yīng)式（6），式（8）得到的一氧化碳會(huì)與氧繼續(xù)反應(yīng)生成二氧化碳，所以氧氣充足時(shí)碳燃燒得到的氣體中一氧化碳是少量的。

3．碳燃燒反應(yīng)的熱動(dòng)力學(xué) 

     由于碳的燃燒反應(yīng)屬于氣固相多相反應(yīng)，所以碳燃燒反應(yīng)的總速度，不僅受碳與氧氣的化學(xué)反應(yīng)速度（已消除擴(kuò)散的影響）的影響，而且還受氧氣向碳表面擴(kuò)散速度的影響。

反應(yīng)式（3-7）的反應(yīng)速度與氧的濃度成正比，既

Ro2=kco2         (9)                                    

式中：Ro2——以氧的濃度變化表示的反應(yīng)速度，kmol/(m3.s);
         Co2——氧的濃度，kmol/m3;
              k----反應(yīng)速度常速，s-1。 

    反應(yīng)速度常數(shù)k與溫度的關(guān)系滿(mǎn)足阿累尼烏斯（S.Arrhenius）方程，即

K= k0e-Ea/RT    (10)                                             

式中：k0——頻率因子，s-1;
        Ea——活化能，Kj/kmol；
        R——通用氣體常數(shù) [R=8.314KJ/(kmol.K)]
        T——熱力學(xué)溫度,K。 

      溫度較低(775℃以下)時(shí),K值較小,化學(xué)反應(yīng)速度比擴(kuò)散速度小,碳燃燒反應(yīng)的總速度受化學(xué)反應(yīng)速度的控制;溫度很高(90℃以上)時(shí),K值很大,化學(xué)化應(yīng)速度比擴(kuò)散速度大,碳燃燒反應(yīng)的總速度受擴(kuò)散速度的控制;溫度介于上述兩者之間時(shí),K值較大,化學(xué)反應(yīng)速度與擴(kuò)散速度相當(dāng),對(duì)碳燃燒反應(yīng)的總速度很有影響.由于碳的燃燒反應(yīng)在高溫下進(jìn)行,所以碳燃燒反應(yīng)的總速度受擴(kuò)散速度的控制.氧氣向碳表面的擴(kuò)散速度為：

    (11)

式中：Cdm=（Cdi –Cdb）/ln(Cdi/Cdb);
          No2——氧氣向碳表面的擴(kuò)散速度， kmol/s；
          D——氧氣在氣相中的擴(kuò)散系統(tǒng)，m2/s；
          ZG——?dú)饽ず穸?，m；
          C——?dú)庀嗫倽舛?，kmol/m3；
       Cdm——惰性氣體在碳表面和氣相主體中濃度的對(duì)數(shù)平均值，kmol/m3；
       Cdi，Cdb ——分別為碳表面和氣相主體中惰性氣體的濃度，kmol/m3；
       A——?dú)夤滔嘟佑|面積，m2 
Ci ，Cb 分別為碳表面和氣相主體中氧氣的濃度，kmol/m3；
       KG——?dú)饽髻|(zhì)系數(shù)，m/s。

由式（11）可知，減小氣膜厚度，增加氣固相接觸面積，提高氣相主體中氧氣的濃度都可以加大擴(kuò)散速度，從而加大碳燃燒反應(yīng)的總速度。減小無(wú)煙煤的粒徑，可以增加氣固相接觸面積。提高空氣的流速則既可以減小氣膜的厚度又可以提高氣相主體中氧氣的濃度，所以提高空氣的流速是加速碳燃燒反應(yīng)最有效的辦法。 

 反應(yīng)式（6），式（7）與反應(yīng)式（5）的反應(yīng)速度相差不大。反應(yīng)式（8）的餓反應(yīng)速度大致與二氧化碳的濃度成正比，即：

Rco2 =kCco2       (12)                            

式中：Rco2——以二氧化碳的濃度變化表示的反應(yīng)速度，kmol/（m3.s）；
         Cco2——二氧化碳的濃度，kmol/m3；
        k——反映速度常數(shù)，s-1.
    K與溫度的關(guān)系也滿(mǎn)足式（10）的阿累尼烏斯（S.Arrhenius）方程。 

     反應(yīng)式（3-10）比反應(yīng)式（3-7）的反應(yīng)速度常數(shù)要小得多，所以反應(yīng)式（3-10）比反應(yīng)式（5）的反應(yīng)速度要慢得多。即使在2000下，反應(yīng)式（8）的反應(yīng)速度也是受化學(xué)反應(yīng)速度控制（不受擴(kuò)散速度影響）。

4．碳的實(shí)際燃燒過(guò)程 

     根據(jù)碳燃燒反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)可知，在實(shí)際碳的燃燒中，當(dāng)氧氣充足時(shí)，碳與氧氣首先進(jìn)行碳的完全燃燒反應(yīng)，既反應(yīng)式（5），然后產(chǎn)物二氧化碳與上部赤熱的碳進(jìn)行二氧化碳的還原反應(yīng)，既反應(yīng)式（8），然后產(chǎn)物一氧化碳又與氧氣進(jìn)行一氧化碳的碳化反應(yīng)，既反應(yīng)式（7）。由于反應(yīng)式（8）比反應(yīng)式（7）的反應(yīng)速度要慢的多，所以由反應(yīng)式（8）生成的一氧化碳會(huì)立即與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，并且當(dāng)上部碳的溫度下降時(shí)，反應(yīng)式（8）的反應(yīng)速度已大大減小，而反應(yīng)式（7）的反應(yīng)速度仍然很大。因此，氧氣充足時(shí)碳燃燒得到的氣體中的一氧化碳是少量的。當(dāng)氧氣不足時(shí)，碳與氧氣首先也進(jìn)行碳的完全燃燒反應(yīng)，既反應(yīng)式（3-7），然后產(chǎn)物二氧化碳也與上部赤熱的碳進(jìn)行二氧化碳的還原反應(yīng)，既反應(yīng)式（8），但由于氧氣不足，由反應(yīng)式（8）得到的一氧化碳不再與氧氣反應(yīng)，而且碳與氧氣再進(jìn)行的是碳的不完全燃燒反應(yīng)，既反應(yīng)式（8），因此，氧氣不足時(shí)碳燃燒得到的氣體中的一氧化碳是可觀的。

五、立窯煅燒石灰石時(shí)區(qū)段的劃分

     用無(wú)煙煤在立窯中煅燒石灰石時(shí)，空氣由窯底中央風(fēng)道和周?chē)L(fēng)道送入窯內(nèi)，風(fēng)壓高低視立窯的有效高度及石灰石和無(wú)煙煤的粒度而定。風(fēng)量大小視生產(chǎn)能力而定,由石灰石煅燒得到的石灰,借助窯底出料機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)卸出。出料溫度應(yīng)維持在60~80℃。從窯頂出來(lái)的廢氣,進(jìn)入除塵器，廢氣的溫度應(yīng)維持在120~150℃。

    根據(jù)窯內(nèi)物料和氣體所經(jīng)歷的物理，化學(xué)程度的不同，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)。
1．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(wú)煙煤）自上而下從常溫升高到約900℃，從而下一區(qū)（燃燒區(qū)）上升的氣體（窯氣）則自下而上從約900℃降低到約120℃。物料在從常溫升高到約900℃的過(guò)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，石灰石中的碳酸鈣的表面也開(kāi)始分解，煤中所有有機(jī)物質(zhì)和部分礦物質(zhì)已分解，所以在該區(qū)中物料所經(jīng)歷的主要過(guò)程是干燥和預(yù)熱。而氣體在從約900℃降低到約120℃的過(guò)程中，所經(jīng)歷的主要過(guò)程是增濕和冷卻。
如果預(yù)熱區(qū)的高度不夠（煅燒區(qū)上移），那么不僅物料得不到充分得預(yù)熱和干燥，而且會(huì)使氣體（窯氣）的溫度過(guò)高。

2．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(wú)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
石變成石灰，無(wú)煙煤變成煤渣；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℃升高到約1200℃，然后又從約1200℃降低到900℃，并且空氣變成窯氣。在該區(qū)中主要是物料（無(wú)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(guò)高，那么在碳酸鈣的分解反應(yīng)充分進(jìn)行之后，石灰會(huì)進(jìn)一步燒結(jié)，造成“過(guò)燒”。

3．冷卻區(qū)

     冷卻區(qū)位與窯的下部約占窯的有效高度的1/2左右。在該區(qū)中物料（石灰與煤渣）自上而下約900℃降低到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60℃的過(guò)程中，煤渣中剩余的碳不再燃燒，石灰石中剩余的碳酸鈣也不再分解，所以再該區(qū)中物料所經(jīng)歷的主要過(guò)程是冷卻。而氣體（空氣）在從常溫升高到約900℃的過(guò)程中，氣體所經(jīng)歷的主要過(guò)程則是預(yù)熱。 

      如果冷卻區(qū)的高度不夠（煅燒區(qū)下移），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(guò)高。
各個(gè)區(qū)段的位置和高度并不是恒定的，因?yàn)槲锪希ㄊ沂蜔o(wú)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)段的界限也難以準(zhǔn)確的劃分，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料（石灰石和無(wú)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，熱效率可以達(dá)到80%以上。

石灰石的煅燒過(guò)程可分為下列4個(gè)步驟：

(1)開(kāi)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(guò)碳酸鈣的分解溫度898℃時(shí)，石灰石中的碳酸鈣就開(kāi)始分解，所需分解時(shí)間取決與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 從石灰石中逸出。分解反應(yīng)結(jié)束后，石灰的體積于開(kāi)始分解前石灰石的體積相差很小，由于分解時(shí)有44%的CO2從石灰石中逸出，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)。
空氣由窯底中央風(fēng)道和周?chē)L(fēng)道送入窯內(nèi)，風(fēng)壓高低視立窯的有效高度及石灰石和無(wú)煙煤的粒度而定。對(duì)有效高度為15~20m的立窯,一般進(jìn)立窯的風(fēng)壓(表壓)約為5~6kPa。風(fēng)量大小視生產(chǎn)能力而定,由石灰石煅燒得到的石灰,借助窯底圓錐出料機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)刮板及星形出料機(jī)卸出。出料溫度應(yīng)維持在60~80℃。從窯頂出來(lái)的廢氣,進(jìn)入除塵器，廢氣的溫度應(yīng)維持在120~150℃。

六、水泥機(jī)立窯改成石灰窯的技術(shù)措施

     水泥機(jī)立窯與石灰窯比，有許多相同之處，但由于所采用的原、燃料不同及對(duì)產(chǎn)品的要求不同，因而其煅燒工藝（主要包括加料、卸料方式和送風(fēng)方式）及原有窯體結(jié)構(gòu)要求等均有較大差別。下面以Φ3.0m水泥機(jī)立窯改成石灰窯為例分別進(jìn)行討論。

1、上料設(shè)備

     水泥機(jī)立窯的上料設(shè)備為提升機(jī)，它僅能輸送粉狀或粒狀物料，不能輸送燒制石灰的粒度為30mm～80mm的塊狀物料，要進(jìn)行改造。

     最常用的上料設(shè)備是料車(chē)提升機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠占地面積小和上料操作可聯(lián)鎖自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。料車(chē)提升機(jī)是由提升架、電動(dòng)換向卷?yè)P(yáng)機(jī)、沿特制固定軌道運(yùn)行的料車(chē)、鋼絲繩和導(dǎo)向輪等部分組成。

2、回轉(zhuǎn)裝料布料器

     石灰窯布料很關(guān)鍵，因?yàn)樗仨毎讶剂虾褪沂瑫r(shí)裝入窯內(nèi)，通過(guò)布料實(shí)現(xiàn)爐料在窯內(nèi)的合理分布，消除爐壁效應(yīng)，均衡爐內(nèi)阻力，力求整個(gè)爐截面“上火”均勻一致。所以布料器形式和使用效果對(duì)石灰窯的生產(chǎn)效率有很大影響。
回轉(zhuǎn)裝料布料器是由受料斗、雙層料鐘、中間容器、下部料斗和固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的分配流槽組成。接管用來(lái)排出中間容器的窯氣，以便在CO2回收時(shí)防止往窯氣中吸入空氣。上部料鐘的提升是當(dāng)料車(chē)提升機(jī)的升運(yùn)斗向下運(yùn)動(dòng)時(shí)通過(guò)差動(dòng)滑輪組來(lái)完成，下部料鐘的放下是在升運(yùn)斗向上運(yùn)動(dòng)時(shí)通過(guò)差動(dòng)滑輪組來(lái)完成，當(dāng)用平衡鉈提升下部料鐘時(shí)，分配流槽用棘輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，棘輪機(jī)構(gòu)同差動(dòng)滑輪組連接在一起。

3、卸料機(jī)

     塔式機(jī)立窯底部為一由調(diào)速傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的偏心塔篦，上面均布通風(fēng)孔和破碎齒，塔篦與筒體襯板間有一定的間隙，塔篦的作用一是對(duì)熟料進(jìn)行破碎，二是使破碎后的熟料通過(guò)間隙落入料封管內(nèi)卸出。但成品石灰須保持一定的塊度，不需破碎，故在改造中我們對(duì)塔篦進(jìn)行了處理，去掉破碎齒，并適當(dāng)擴(kuò)大塔篦與襯板間的間隙，或更換卸料裝置。

4、送風(fēng)

     水泥機(jī)立窯一般采用羅茨風(fēng)機(jī)送風(fēng)，而石灰立窯由于料層阻力?。?~6kPa），透氣性好，因此原機(jī)立窯所配羅茨風(fēng)機(jī)不能使用。通常風(fēng)機(jī)風(fēng)量選擇在4000m3/h～5000m3/h之間，風(fēng)壓在5kPa～6kPa之間的離心通風(fēng)機(jī)即可。

5、窯體

     水泥機(jī)立窯窯體具有較完備的耐火、耐磨和保溫設(shè)施。無(wú)論是自然通風(fēng)還是機(jī)械通風(fēng)，通風(fēng)性能均較為優(yōu)越，且窯罩密閉程度較好，收塵設(shè)施齊全，完全具備強(qiáng)化煅燒石灰的各項(xiàng)條件。但水泥機(jī)立窯長(zhǎng)徑比僅為3～4，較同直徑的直筒式長(zhǎng)徑比為5～6的機(jī)械化石灰窯小，且水泥機(jī)立窯上有1.5m左右的喇叭口，邊風(fēng)容易過(guò)盛，窯壁效應(yīng)有所增加，如操作不當(dāng)，則會(huì)造成窯產(chǎn)量低、熱耗較高的現(xiàn)象。建議將Φ3.0m立窯加高到15米。

6、結(jié)論

（1）綜合利用已閑置的水泥機(jī)立窯燒制優(yōu)質(zhì)石灰是可行的。只要對(duì)其稍加改造即可使其在自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)狀態(tài)下燒制石灰。

（2）針對(duì)水泥機(jī)立窯的特點(diǎn)，燒制石灰必須實(shí)行中火慢速煅燒。尤其是在加料和出料操作上要采取重點(diǎn)壓邊，逼風(fēng)趨中，出料盡可能保持連續(xù)、均勻，切實(shí)穩(wěn)定窯的熱工制度，保持窯的正常煅燒，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低消耗。