自動化石灰窯的施工要點

摘要：隨著我國工業(yè)化進程的推進和城市化改革，市場對生石灰的需求量日益增長，自動化石灰窯的使用，有效增加了生石灰的社會供給量。自動化石灰窯的施工有一定的規(guī)定性，本文主要探討了施工過程中應(yīng)注意的四個要點，確保石灰窯順利投產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：自動化石灰窯；施工；生石灰

非金屬礦工業(yè)的一個重要組成部分就是活性氧化鈣工業(yè)，隨著時代的進步，各行業(yè)對氧化鈣的使用量的需求越來越大，對石灰的質(zhì)量標準也越來越高。價格實惠、用途廣泛、吸濕干燥和沒有毒性的特點使生石灰這種無機化工材料普遍應(yīng)用于涂料、冶金、造紙、廢水凈化處理以及漂白干燥等行業(yè)，充當填料或填充助劑的角色，提高設(shè)備的效率，同時降低設(shè)備的成本損耗，優(yōu)化產(chǎn)品性能質(zhì)量。各行業(yè)中生石灰產(chǎn)量的30%用于橡膠和建筑行業(yè)，10%用于造紙和石油潤滑油的加工生產(chǎn)，市場需求量巨大。

我國石灰的生產(chǎn)技術(shù)已大約流傳了百年，我國傳統(tǒng)延續(xù)下來的石灰鍛造的土制方法發(fā)展到現(xiàn)在，由于生產(chǎn)效率較低，生產(chǎn)出來的石灰的質(zhì)量不能把握，已經(jīng)不能夠滿足當前市場對不同種類的石灰的需求。傳統(tǒng)的石灰豎窯雖然構(gòu)造成本低，但是高耗能和低利用率有違于環(huán)保節(jié)能的政策目標，且由于土窯的溫度難以穩(wěn)定，添加原料和初灰的階段全靠人工的經(jīng)驗，欠燒過燒的情況時有發(fā)生，用其煅燒出來的生石灰鍛造環(huán)境不穩(wěn)定，相應(yīng)的煅燒出來的生石灰的品質(zhì)也不穩(wěn)定。另外，由于土窯的爐型是開放性的，煙塵粉塵難以搜集處理，生產(chǎn)過程產(chǎn)生的二氧化碳和二氧化硫會直接派送到大氣中，造成空氣污染。

隨著我國生產(chǎn)技術(shù)的不斷革新，迎合社會生石灰數(shù)量的需求增長量，生石灰煅燒的設(shè)備也不斷升級優(yōu)化，從土窯到機械化石灰生產(chǎn)，再到工業(yè)化生產(chǎn)，出現(xiàn)了高效環(huán)保的自動化石灰窯，向集約化規(guī)模發(fā)展。自動化石灰窯與傳統(tǒng)土窯相比最突出的優(yōu)點是全部環(huán)節(jié)自動化管理，由精確的大數(shù)據(jù)控制石灰產(chǎn)品的質(zhì)量。首先，自動化石灰窯節(jié)能環(huán)保，借助助燃風的鼓入，利用生石灰鍛造本身釋放的熱能，自動翻轉(zhuǎn)均勻布料卸料，按周期比例喂料，生產(chǎn)出粒度合格的生石灰。其次，全自動變頻調(diào)控，系統(tǒng)科學合理，配料、上料和出灰電子微機自動化控制，并配合計算機儀表系統(tǒng)，全程DCS控制。自動化石灰窯的使用能有效地節(jié)能降耗，充分利用能源效能，提高產(chǎn)品的品能。石灰窯的設(shè)計施工以及安裝的各個環(huán)節(jié)均要求精準的技術(shù)，涉及化學、物理等多個領(lǐng)域，是一個綜合性高的設(shè)備，自動化石灰窯造價高，在安裝施工過程中應(yīng)注意正確有效地安裝，以便使其能順利地投入生產(chǎn)。

1.合理利用地形地質(zhì)條件

在自動化石灰窯設(shè)備總體設(shè)計圖布置時，應(yīng)合理利用地形高度差形成的壓力條件，保證氣路的暢通短捷方便，使空氣能在通道內(nèi)按照加熱要求自由膨脹。在正常的運行中保證產(chǎn)品質(zhì)量的核心就是對溫度的控制，碳酸鈣在一定溫度下要對應(yīng)一定的分解壓才能生成生石灰氧化鈣，但在實際操作中，石灰石內(nèi)層的氣孔儲存大量生成的二氧化碳，使石灰石內(nèi)部的分壓較外部氣壓高，持續(xù)維持高溫，這樣造成的過燒可能使石灰石成帶，需要水循環(huán)均勻降溫冷卻。石灰窯施工時可利用U型管和重力原理，在地面和設(shè)備的高度差基礎(chǔ)上運用水流自身的重力暢通水道，減少電能動力的耗費，產(chǎn)出高活性石灰。對要求水平的環(huán)節(jié)，盡量實現(xiàn)水平傳送，如出料臺傳送帶保證水平，以使出料穩(wěn)定均勻，不卡澀。

另外石灰窯的設(shè)備凈重在5000t左右，再加上進料后的原料的重量，對地面的承重力要求較高。生石灰易氧化，具有一定的腐蝕性，要求所安裝處的土地鋪附的是耐腐蝕的材料。所以在石灰窯安裝前，應(yīng)勘探土地地質(zhì)，掌握其靜態(tài)載重、物理化學巖層巖貌和抗震設(shè)防度，合理選擇窯型、石灰窯高度容量，切忌超荷運行造成塌陷倒塌等不良后果，最好做提前鋼筋澆筑，夯實基礎(chǔ)，嚴格按照圖紙施工。

2.合理選擇窯體材料和窯型

作為石灰石煅燒的主場，石灰窯體的材料需要選擇能成高溫高壓的鋼板做窯殼，內(nèi)圍火磚做窯襯，加強堅固層，保持恒定高溫。根據(jù)石灰窯的年產(chǎn)量核定窯殼鋼板的機械強度，窯內(nèi)氣壓越大，要求鋼板的厚度越厚，相應(yīng)的造價也越高。如果設(shè)配配有自動調(diào)頻的電子微機，則可以稍降低對鋼材的要求，降低固定成本。

窯襯應(yīng)注意做到多層次異型隔熱，至少鋪設(shè)三層同軸度紅磚，但最里層的火磚應(yīng)選擇耐高溫性能最強的材料，保證石灰石均勻受熱快速分解。窯型常有的有圓錐狀、直筒狀和花瓶狀，但是直筒狀的窯型能有效避免邊風效應(yīng)和窯壁效應(yīng)，使原材料石灰石脫硫煤同步勻速均衡沉降，不在窯內(nèi)滯留、串層和抽心，使加熱爐中的每個石灰石煅燒時間和加熱溫度完全一致的，防止材料粘壁，能提高原材料的利用率，減少石灰石的不完全分解和煤炭燃氣的不完全燃燒。

3.正確處理尾氣排放

從生石灰生產(chǎn)煅燒工藝流程看，石灰石和煤炭首先要進入上料系統(tǒng)篩選清洗后進入燒窯，初成品進入卸料器對原料回收利用，次成品再經(jīng)過鎖風機和輸送機加工，最后進入成品庫，而廢氣則經(jīng)過布袋除塵和脫硫除塵處理后排放到大氣中。將含有一氧化碳、甲烷和粉塵導致嚴重污染的廢氣直接排放到大氣中，會傷害人體、植物的增長和威脅人類的生存。廢氣在排放過程中攜帶有余熱，如果能將這部分熱量和未完全利用的原材料回爐重復利用，將二氧化碳提取加工出副產(chǎn)品，既能降低對環(huán)境的污染，又能實現(xiàn)效益的增加。

對尾氣的處理裝置一般為圓形塔，塔內(nèi)上層是環(huán)形除塵器，降低廢氣的粉塵含量，塔內(nèi)壁的堿性水膜吸收中和二氧化硫和二氧化碳氣體。安裝使用尾氣處理裝置時，要注意接口處的密封性，放置氣道漏氣失效。由于現(xiàn)階段除塵裝置以布袋除塵為主，所以進入布袋的氣體溫度不宜超過200度，否則會燒毀布袋造成損失。尾氣排放是整個生產(chǎn)過程的收官階段，也是當下霧霾治理的首要階段，施工過程中要認真負責，堅持綠色環(huán)保的生產(chǎn)理念，滿足GB9078-1996標準要求對尾氣二氧化碳和二氧化硫的濃度要求。

4.加強安全性控制

安全生產(chǎn)是所有生產(chǎn)任務(wù)的最基本目標。在施工時應(yīng)注意在石灰窯留大小適宜的觀察孔，以便及時發(fā)現(xiàn)窯內(nèi)的異常問題，應(yīng)變處理。各窯倉之間的連接口閥門要妥善管理，定期檢查，防止出現(xiàn)爐氣回火與可燃氣體接觸爆炸。在安裝過程時要對電線、變壓器做外部絕緣處理，防止出現(xiàn)漏電觸電事故。為防止生產(chǎn)過程中出現(xiàn)機械傷亡事故，施工時應(yīng)在風機和輸送機等機械設(shè)備的旋轉(zhuǎn)部件周圍安裝安全距離隔離帶和防護欄。對于窯體鋼縫和磚縫均要做嚴密縫合，保證窯內(nèi)的溫度靈敏有效，窯內(nèi)氣壓不受窯外環(huán)境影響。因為石灰窯的頂部切換閥變換頻繁，窯體根據(jù)需要升溫降溫變換，如果管道和窯體有漏洞，外界空氣可能深入裝置，造成安全隱患。

自動化石灰窯是現(xiàn)代技術(shù)的產(chǎn)物，它有效地提高了能源利用率和生產(chǎn)效率，變廢為寶，由PLC技術(shù)全程控制，精確科學。自動化石灰窯的施工過程應(yīng)遵守工藝流程規(guī)定，長遠規(guī)劃，以國家的各項要求為準繩，以安全高效生產(chǎn)為目標，留下設(shè)備不斷升級的修改空間。

參考文獻：

[1]孫東升.自動化機械石灰立窯的設(shè)計制造及施工運行要點[J].化工機械.2011（10）