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石灰石煅烧的影响因素有哪些?

茜茜
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楼主 发表于:2018-08-29 09:49:34
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中国粉体网讯   石灰石的主要成分是碳酸钙,经过煅烧制成生石灰可用于制备电石、灰钙粉、石灰膏、轻质碳酸钙、纳米碳酸钙等产品,是重要的工业原料。煅烧是石灰石生产中很关键的一道工序,煅烧的好坏对后续产品的质量影响很大。因此,研究石灰石煅烧过程中的影响因素对提高产品的质量有重要意义。

煅烧原理


石灰石是碳酸盐矿物,经过一定温度的煅烧,碳酸钙、碳酸镁等被分解,放出二氧化碳(CO2),煅烧后的石灰石主要成分是氧化钙,反应方程式为:


石灰石的煅烧一般在石灰窑中进行。石灰石的煅烧是一系列的物理变化与化学变化反应的过程,根据这些变化将石灰石在窑内煅烧分为三个区段:


煅烧的影响因素


石灰石在立窑中的一系列物理变化和化学变化是复杂的,在实际操作中,想要更好的控制石灰石在立窑中的煅烧,实现优质高产稳定低消耗,就要从以下几个方面进行严格控制。


1.石灰石煅烧温度


石灰石煅烧速度与温度有极大关系。在常压下,石灰石的分解温度为898℃,当温度大于925℃之后才迅速分解。当煅烧温度为900℃时,石灰石分解速度为3.3mm/h;1000℃为6.6mm/h; 1100℃为14mm/h。由此可见,提高煅烧温度,可以加速石灰石的分解。但是当煅烧温度大于1100℃时,容易出现过烧,石灰晶粒迅速增大、石灰活性变差、消化时间增长,产品质量降低。因此,在实际生产中煅烧温度应控制在1050℃左右。


2.石灰石粒度粒形


石灰石的煅烧速度取决于石灰石的粒度,粒度越大,煅烧速度越慢。石灰石中的碳酸钙分解是由表及里逐层推进的,生石灰的导热系数较石灰石小,石灰层越厚,导热性能越差,传热时间越长;并且越往里分解出的CO2越难逸出,从而导致生成的石灰因长时间处于高温状态而使CaO晶体逐渐增大,分解速度下降。由此可见,大粒径石灰石比小粒径的分解时间长,煅烧也更困难。


除此以外,石灰石粒度的均匀性影响着石灰石的煅烧质量。若石灰石粒度差别较大,按大粒径进行煅烧则小粒径会出现过烧;按小粒径进行煅烧则大粒径会出现生烧;按中粒径进行煅烧,可能同时出现生烧和过烧。


此外,石灰石的粒形对煅烧也有影响。一般来讲,片状和柱状不如球形和立方形的。因此在对石灰石进行预处理时,粒度最好控制在75-150mm,形状接近球形或立方形。

 

石灰石煅烧时间与其粒度形状的关系


3.燃料粒度、配比率


固体燃料的石灰窑生产通常用焦炭与无烟煤作燃料,燃料的块度必须与石灰石的块度相适应,燃料在窑内的下降速度必须与其燃烧速度相适应。如果粒度过小,会导致预热区温度升高,煅烧层热量减少,石灰的生烧量增加;粒度过大,会使燃料无法再煅烧区完全燃烧,使煅烧区下移,易产生石灰过烧。


在石灰石燃烧过程中,燃料的配比量是影响石灰石煅烧分解的关键。配比低了温度达不到要求,煅烧不充分,石灰生烧严重;反之,配比过大易造成结瘤。因此,燃烧配比要适宜,操作计量要准确。实际生产中,配比大小要根据石灰石粒度、燃料粒度、含水量、停窑时间、石灰质量和产量变化而及时合理地调整,通常使用无烟煤的配比要比使用焦炭的配比高 2%。


4.送风量


一般情况空气量的控制用压力表示,即送风压力。在燃料配比合适的情况下,风压的大小会影响石灰窑内煅烧区上移或下移,同时影响煅烧过程窑气的变化。窑气主要成分是:CO2、CO、O2,分别应控制?(CO2)=40~42% 、? (CO)<0.4、? (O2)≤1.0。


当CO2含量低于35%时,产出的石灰中生烧量增大;当CO含量较高时,说明燃料燃烧不完全,同时也是窑内结瘤的一个特征;当O2浓度过高,说明供风量太大,会增加石灰过烧率和热量损失不利于煅烧。


5.装窑方法


石灰窑的装窑方法有混合装窑法和分层装窑法。混合法能使石灰石和燃料混合比较均匀,适合于配比率小、一次加入燃料不多的立窑;分层法便于调节燃料在窑截面的分布状态,适合于配比率较大的立窑。

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