麥爾茲窯煅燒工藝參數的優化控制

徐恩銘 馬靜

摘 要：本文闡述了麥爾茲窯在生產優質冶金石灰過程中，煅燒溫度、煅燒帶、煅燒時間、配風系數等工藝參數對生產優質冶金石灰的影響。介紹了我單位在生產實踐中，摸索并制定的相應控制要求與措施，實施后取得的效果。為提升石灰行業同類窯型操作管理提供了一定的參考。

關鍵詞：麥爾茲窯；工藝參數；優化控制

本文分析了麥爾茲窯在煅燒生產優質冶金石灰過程中，煅燒溫度、煅燒時間、煅燒區域、配風系數等因素對生產優質冶金石灰的影響。介紹了我單位結合生產實際，針對煅燒溫度、助燃風量、冷卻風量等影響石灰品質因素提出的相應的控制要求及措施。

1 影響因素分析

1.1 煅燒溫度區間

石灰石的煅燒分解為吸熱分解過程，常壓下，石灰石約在810℃開始分解。

CaCO3 + 熱量（760kcal）=CaO+CO2

CO2的解析是由石灰石表面向芯部緩慢進行，為保持所需的煅燒溫度梯度及克服石灰石表面煅燒物質的絕熱效應，煅燒溫度應高于900℃。但在實際生產過程中，煅燒溫度一般控制不超過1200℃，否則易使石灰表面CaO產生過燒，甚至熔融結瘤，降低產品質量，窯況惡化。

1.2 煅燒帶

麥爾茲窯煅燒帶是指噴槍口下端與窯通道支撐牛腿上部之間的窯膛區域，長度約為7.3m。實際生產過程中，麥爾茲窯的煅燒區間是變化的。其區域受配風系數、燃料熱值影響較大。助燃風系數增大，煅燒帶長度相應縮短，助燃風系數降低，煅燒帶長度相應拉長；灰冷風系數增大，煅燒帶長度減少，反之，煅燒區域擴大；燃料熱值變高，煅燒區域長度減少，兩者呈反比。助燃系數、灰冷系數與燃料熱值之間又相互影響，相互制約，在實際生產中應綜合考慮，確定最優參數。

1.3 煅燒時間

麥爾茲窯的煅燒時間是由原料石灰石粒度決定的，同時受燃料種類、窯溫度、配風系數等因素影響。因麥爾茲窯煅燒帶溫度在1000-1200℃之間。正常工藝條件下，在煅燒帶停留時間內，能夠保證將40-80mm的石灰石煅燒完全。

1.4 窯通道溫度

窯通道溫度并非煅燒溫度，窯通道溫度一般較煅燒帶溫度低150-300℃。兩者溫差取決于燃料熱值與配風系數。在燃料熱值恒定，助燃與灰冷風系數越高，熱量越趨于集中于煅燒帶中上部，溫差加大，反之減小；配風系數恒定的情況下，燃料熱值越高，熱量集中，煅燒帶上移溫差變大。在實際生產中，盡可能縮小窯通道與煅燒帶溫度差，或控制兩者溫差基本保持固定值。

1.5 配風系數

1.5.1 助燃風系數

麥爾茲窯助燃風系數一般在1.0-1.3之間，并根據窯爐燃料種類、熱值的不同而調整。一般來說，助燃空氣系數越大，窯爐內火焰長度縮短，煅燒帶相應縮短上移，造成石灰過燒，甚至結瘤，影響石灰質量及窯爐壽命；助燃空氣系數過低會降低燃料的燃燒速度，拉長火焰，致使熱量分散，煅燒帶拉長且下移，石灰生燒。

當燃料的熱值穩定，助燃風系數決定窯爐內的煅燒區間，只有煅燒溫度及煅燒時間處于合理的范圍內，才能生產出高品質活性石灰，助燃風系數是控制產品質量的一個關鍵。

1.5.2 冷卻風系數

麥爾茲窯的石灰冷卻風的作用主要是降低灰溫，灰冷風系數越大，冷卻帶石灰降溫效果越明顯，但窯爐廢氣量增加，帶走大量熱量，降低了雙膛窯熱效率。因此灰冷風系數設定時，應當綜合考慮出灰灰溫與增加的廢氣熱損耗，將冷卻風量降到最低。

1.6 窯壓

石灰石煅燒分解反應方程式：

CaCO3=CaO+CO2↑

從化學動力學角度來說，降低窯膛內氣體中的CO2分壓，有利于提高石灰石的分解速度。麥爾茲窯內氣體來源于助燃風、灰冷風、燃燒廢氣與石灰石分解產生的CO2氣體。盡快將廢氣從窯內排除，降低窯壓，能夠加快石灰石的分解，促進生產。

2 控制措施，工藝參數控制

本單位根據自身的生產情況制定了適合本廠的工藝參數控制要求，在生產過程中不斷修正，達到了良好的效果。

3 結論

本單位在長期生產實踐中發現煅燒溫度、煅燒時間、配風系數等因素是影響石灰品質的主要因素。通過在長期生產實踐中摸索，提出并制定了針對煅燒溫度、助燃風量、冷卻風量等影響石灰品質的因素的控制要求及措施管控措施。優化了煅燒工藝，穩定了產品質量，效果顯著。