150m3氣燒豎窯煅燒輕燒白云石的理論和實踐

付志群 賓鴻偉 何衛(wèi)頑

摘 要：文章介紹了不同白云石在實驗室高溫煅燒測試情況，分析了影響輕燒白云石生產(chǎn)中的工藝控制難點，并總結(jié)了生產(chǎn)中成熟的工藝技術(shù)，對現(xiàn)行工藝參數(shù)的合理性進行了深入的分析，對氣燒豎窯生產(chǎn)輕燒白云石有較強的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：煅燒試驗；工藝參數(shù)控制；操作模式

中圖分類號：TF822 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）24-0062-02

Abstract： This paper introduces the test results of different dolomite calcined at high temperature in laboratory， analyzes the process control difficulties affecting the production of light calcined dolomite， and summarizes the mature technology in production. The rationality of the current process parameters is analyzed in depth， which has a strong guiding significance for the production of light calcined dolomite in gas-fired shaft kiln.

Keywords： calcination test； process parameter control； operation mode

1 概述

目前，韶鋼有三座150m3氣燒豎窯生產(chǎn)輕燒白云石，具有豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗，一級品率達90%以上。日產(chǎn)量約350～400t（其中含粉約25%），全部供煉鋼冶煉用。煉鋼生產(chǎn)中加入輕燒白云石，可以增加渣料的堿度，加快成渣速度，提高鋼渣的流動性，利于脫磷脫硫；同時分解生成的MgO是一種耐高溫材料，形成起到屏蔽作用的保護層，隔絕了冶煉爐的易燃物與氧氣、高溫環(huán)境的接觸，對轉(zhuǎn)爐工作襯起到保護作用；同時可替代輕燒鎂球，降低冶煉成本。因此輕燒白云石在煉鋼冶煉中的作用日益重要。

2 原材料及產(chǎn)品的技術(shù)要求

2.1 中云石的化學(xué)成分要求

2.1.1 中云石的成分要求

CaO≥32.0%，MgO≥19.0%，SiO2≤0.70%，S≤0.025%。

2.1.2 中云石的粒度及其它要求

（1）供焙燒用中云石的粒度為35～80mm，最大粒度為90mm，其中粒度小于35mm與大于80mm部分所占比例之和不得大于10%。（2）中云石不應(yīng)混有泥土及其它雜質(zhì)（如山皮、雜石、蜂窩狀礦石及其它雜質(zhì)包裹體等）。

2.2 輕燒白云石理化指標(biāo)

2.2.1 輕燒白云石質(zhì)量指標(biāo)

（1）一級品，要求：CaO≥55%，MgO≥29%，SiO2≤3.5%，S≤0.05%，灼減≤10%，活性度≥200（4mol/ml 40±1℃ 10min）。（2）二級品，要求：CaO≥52%，MgO≥25%，SiO2≤4.5%，S≤0.15%，灼減≤12%，活性度≥180（4mol/ml 40±1℃ 10min）。

2.2.2 供煉鋼用輕燒白云石質(zhì)量要求

（1）供煉鋼用輕燒白云石的品級應(yīng)達到一級及以上。

（2）粒度為10-50mm，粒度小于10mm與大于50mm所占比例之和不大于10%，允許最大粒度不得超過70mm。

2.3 中云石的外觀情況

3 實驗室煅燒試驗

3.1 煅燒條件

將兩種樣品放置于馬弗爐熱電偶兩側(cè)，緩慢升溫至1000℃，然后保溫兩個小時。

3.2 冷卻后實物質(zhì)量（如圖2）

3.3 水化后情況

第一、二類白云石在馬弗爐煅燒完全，水化完全，無殘留物。第三、四類白云石在馬弗爐煅燒不完全，水化不完全，有殘留物。原因：因方解石表面煅燒完全后易粉化，粉料阻礙熱量的傳遞，造成中心分解不完全。第四類白云石表面有金屬元素阻礙熱量的傳遞，造成中心分解不完全。

4 工藝參數(shù)控制

4.1 工藝參數(shù)控制參考范圍

（1）窯頂溫度：440±50℃；換熱后煤氣溫度：120±30℃；換熱后側(cè)風(fēng)溫度：150±30℃。（2）煤氣流量：6600±700m3/h；側(cè)風(fēng)流量：4600±500m3/h；底風(fēng)流量：3800±500m3/h。（3）煤氣壓力：19±1.5×103Pa；側(cè)風(fēng)壓力：18±1.5×103Pa；底風(fēng)壓力18±1.5×103Pa。（4）1小時上料斗數(shù)：10±1斗。

4.2 工藝參數(shù)調(diào)節(jié)

（1）窯頂溫度℃：通過調(diào)節(jié)引風(fēng)機頻率；料位高低；底、側(cè)風(fēng)及煤氣流量等途徑控制窯頂溫度；分多次壓料。（2）1小時上料斗數(shù)：根據(jù)煤氣熱值、下料情況、裝料量、實物質(zhì)量、休復(fù)風(fēng)規(guī)定等作調(diào)節(jié)。（3）外部煤氣管網(wǎng)壓力升高時，入窯煤氣壓力、流量提高，底、側(cè)風(fēng)風(fēng)壓偏高、風(fēng)量降低，要及時調(diào)節(jié)風(fēng)量；外部煤氣管網(wǎng)壓力降低時，入窯煤氣壓力流量降低，底側(cè)風(fēng)風(fēng)壓偏低、風(fēng)量提高，要及時調(diào)節(jié)參數(shù)，并在煤氣壓力流量提高時，適當(dāng)增加上料斗數(shù)；低時適當(dāng)減少斗數(shù)。

在外部煤氣管網(wǎng)壓力正常的情況下，工藝參數(shù)的變化可反映窯況的變化情況。在煤氣、風(fēng)壓增高、流量偏低時，則窯內(nèi)可能存在過燒或棚料現(xiàn)象；煤氣、空氣壓力偏低，流量偏高，則可能是裝出料過多或窯內(nèi)通氣性好，或窯內(nèi)有竄料，同時存在空洞，料面間有斷層等現(xiàn)象，必須結(jié)合出灰質(zhì)量和下料情況等一起判斷。

4.3 出灰質(zhì)量的監(jiān)控

（1）生料多，皮包骨現(xiàn)象明顯，灰溫低。原因：煤氣熱值低或煤氣燃燒不充分，工藝參數(shù)配制不合理，裝出料量過大，煅燒時間短，爐內(nèi)溫度低。（2）生料、粉料夾雜，灰溫高。原因：窯內(nèi)懸料，窯中心或單邊下料快，結(jié)塊下料慢。粉料是結(jié)塊冷卻后散開的碎料；生料是在煅燒帶停留時間過短、冷卻不充分而未完全分解的新料。（3）過燒（粉料很多，沒有生料）：出灰溫度低，顏色呈暗灰色，結(jié)構(gòu)密，活性低。原因：裝出料量不夠，煤氣熱值過高或煅燒時間過長造成。

5 非正常生產(chǎn)操作模式

利用氣燒豎窯生產(chǎn)輕燒白云石特別要重視在非正常生產(chǎn)操作模式下的操作，輕燒白云石對溫度敏感性很強，休風(fēng)期間出料少，會導(dǎo)致結(jié)窯、難下料現(xiàn)象，出料多，導(dǎo)致生料多，窯溫急劇下降；復(fù)風(fēng)后，裝料量多少對質(zhì)量控制影響也很大，因此規(guī)范非正常生產(chǎn)操作模式下的操作非常重要。

5.1 150m3輕燒白云石窯休風(fēng)后復(fù)風(fēng)生產(chǎn)裝出料模式

當(dāng)休風(fēng)時間≤4h，按按正常情況裝出料；當(dāng)休風(fēng)時間4～8h，第一個班按正常情況裝出料，第二個班減半斗/小時裝出料，第三個班恢復(fù)正常操作；當(dāng)休風(fēng)時間8～16h，第一個班按正常情況裝出料，第二、三個班減半斗/小時裝出料，第四個班恢復(fù)正常操作；當(dāng)休風(fēng)時間16～24h，第一個班按正常情況裝出料，第二個班減1斗/小時裝出料，第三個班加半斗/小時裝出料第四個班恢復(fù)正常操作。

5.2 150m3輕燒白云石窯休風(fēng)后出料（動窯）模式

當(dāng)休風(fēng)時間≤4h，復(fù)風(fēng)前出料一次，時間8分鐘；當(dāng)休風(fēng)時間4～8h，復(fù)風(fēng)前出料一次，時間8分鐘；當(dāng)休風(fēng)時間8～16h，第一個班下班前一小時出料一次，時間8分鐘，復(fù)風(fēng)前出料一次，時間4分鐘；當(dāng)休風(fēng)時間16～24h，第一個班下班前一小時出料一次，時間8分鐘，第二個班下班前一小時出料一次，時間6分鐘，復(fù)風(fēng)前出料一次，時間4分鐘。

6 結(jié)束語

（1）因白云石中的方解石在窯內(nèi)煅燒后易粉化，造成窯壓升高，影響未分解料的煅燒，可適當(dāng)增加裝料、出料頻次。（2）可考慮實施定量供熱技術(shù)，通過調(diào)節(jié)閥控制入窯煤氣量和側(cè)風(fēng)風(fēng)量，實現(xiàn)合理配比，節(jié)約能源，減輕勞動強度。（3）因根據(jù)窯爐工作襯使用情況，對于煤氣燒嘴閥和窯氣閥的開度進行調(diào)節(jié)，克服窯壁效應(yīng)，減少結(jié)窯、不下料現(xiàn)象。（4）煉鋼使用輕燒白云石，主要用塊狀物，考慮粉料重新利用，可使用輕燒白云石篩下粉料壓球技術(shù)。

參考文獻：

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