张钢4#石灰窟技术改造实践.pdf

第32卷 第2期 2010年4月 山东冶金 Shandong Metallurgy Vol.32 No.2 Apirl 2010 􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀧘 􀥘􀧘 􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀧘 􀥘􀧘 生产技术生产技术 摘要 张钢对4石灰窑窑体加高了2.3 m， 由采用双向旋转网状曲线布料技术的布料器代替旋转钟式布料器； 采用变频器 控制风机电机转速， 实现风量线性调整和准确控制； 在窑底石灰漏斗出口安装料封管， 实现连续供风。改造后， 生产过程中 窑况稳定， 石灰产量由80 t/d提高到110 t/d； 各项质量指标均达到冶金二级石灰标准要求。 关键词 石灰窑； 布料器； 窑体； 供风系统； 卸料系统 中中图分类号号 TQ177.26文献标识码 B文章编号 1004-4620 （2010） 02-0043-02 1前言 张钢4石灰窑为中国石灰协会设计的节能型普 通竖窑， 2004年建成投产， 石灰产量约为80 t/d， 石 灰CaO平均值为85.3， 活性度为260 mL， 灼减为 6.4， 质量指标达到冶金三级石灰标准， 供总厂生 产烧结矿用。随着总厂炼钢项目的投产， 要求用于 炼钢的石灰质量指标达到冶金二级石灰标准。为 此， 决定对4窑的窑体、 布料系统、 供风和卸料系统 进行技术改造， 提高石灰质量 ［1］。 2现状分析 张钢4石灰窑窑体高为18 m， 有效容积140 m3， 窑内最大直径为3.6 m， 高径比为5。经过2 a多的生 产实践， 煅烧出的生石灰中间始终包裹着生烧的石 灰石， 起初认为是由于配煤量偏少、 煅烧温度偏低 造成的。在保持石灰产量、 供风量不变的情况下， 稍微加大配煤量、 提高煅烧温度， 石灰随即变为过 烧， 活性度严重降低。由此推断， 石灰生烧不是由 于温度低造成的， 而是由于煅烧时间偏短造成的。 对石灰窑进行加高处理， 扩大高径比， 增长煅烧带， 可以延长石灰石在窑内的煅烧时间， 确保石灰石在 窑内有充足的分解时间。 布料方式采用料钟上料， 料场石灰石和无烟煤 经过控制系统计量后进入料钟， 由行车将料钟吊至 窑口， 卸入窑内。当石灰石和无烟煤由皮带进入料 钟混合时， 由于石灰石和煤的比重、 粒径均相差较 大， 2种物料必然出现偏析， 导致分布不匀； 由料钟 入窑时， 偏析现象仍然存在， 最终导致布入窑内的 石灰石和无烟煤极不均匀， 容易出现偏窑现象， 导 致窑况紊乱， 造成石灰质量和产量下降。 原供风装置主要为1台离心风机， 在进风口设 有活动挡板， 通过调整挡板的角度来控制风量的大 小。同时， 由于卸料系统缺少锁风装置， 卸料时， 须 停止供风。这套供风、 卸料系统存在如下缺点 1） 通过调整挡板角度来调节风量， 风量控制不准确。 2） 卸料时停止供风， 窑内缺氧， 无烟煤燃烧不完全， 生成大量的一氧化碳排出， 造成热量损失。3） 停止 供风时， 窑内煅烧带温度下降， 由于石灰石的分解 速度与温度成正比例关系， 石灰石分解速度放缓， 容易造成石灰产量降低或石灰出现生烧 ［2］。4） 由于 供风不连续， 容易造成窑内工况紊乱， 严重时会导 致煅烧带下移和缩短。煅烧带下移， 出窑石灰温度 偏高， 在造成热量损失的同时， 还会对出灰皮带造 成损伤； 煅烧带缩短， 必然导致石灰石煅烧时间不 足， 石灰出现生烧。 3改造措施 3.1窑体改造 ［3］ 通过理论计算， 结合窑面顶棚的高度情况， 决 定将窑体加高2.3 m。为确保窑体加高部分同原窑 体形成完好的弧线衔接， 在施工中将原窑内胆拆除 4 m， 重新砌筑6.3 m高的窑胆， 并进行保温处理。 3.2布料系统改造 对于石灰石和无烟煤的运输， 采用皮带运输机 作为运输工具， 停止使用行车。在窑口采用双向旋 转网状曲线布料技术， 设计制作新型布料器。布料 器制作时， 主要对内外旋转机构进行了设计， 尤其 是内旋转机构的设计， 充分考虑了石灰石与煤混合 料的安息角， 最终确定了弯头角度为33。布料曲 线由圆心向外逐渐展开， 旋转到180时到达最外 侧， 然后逐渐向圆心靠拢， 到达360时回到起点， 形成一条完整的曲线。布料网由10条单条布料曲 线交叉形成， 这10条布料曲线所组成的布料网， 在 布料均匀程度上相比旋转钟式布料器的单曲线布 料有了较大提高。该布料网的形成其实是由单条 张钢4石灰窑技术改造实践 赵国武， 杨吉春 （内蒙古科技大学 材料与冶金学院， 内蒙古 包头 014000） 收稿日期 2009-11-09 作者简介 赵国武， 男， 1972年生， 1995年毕业于桂林工学院工业分 析专业。现为张钢湖田石矿高级工程师， 内蒙古科技大学冶金工 程专业2006级在职研究生， 从事冶金石灰生产技术工作。 43 山东冶金2010年4月第32卷 布料曲线按照36进行偏移形成的10条布料曲线 所组成， 而这种偏移的实现是通过双向旋转的布料 器内外圈的转速速比差来实现的。 在皮带运输机与布料器接料口设置了1条减速 皮带， 降低了物料的运行速度， 避免了由于石灰石 和无烟煤高速行进而带来的物料纵向偏析。在设 计运输部分时， 考虑到2次上料间曲线可能存在不 连续的情况， 并因此造成在衔接部位出现新的物料 偏析， 设计了光电物料接续控制系统， 使2次布料间 的首尾得以很好地衔接， 保证了布料的均匀性。 3.3供风、 卸料系统改造 1） 在风机电机电路上安装1台22 kW变频器， 替换原星三角启动， 既减轻了原启动方式对电机的 损耗， 又在送风过程中实现了线性调整和准确控制 风量， 而且减少了用电量。利用变频器自身的程序 控制功能， 设定程序， 自动控制送风量， 既减轻了操 作强度， 又减少了人为原因所造成的误操作。 2） 根据水泥机立窑卸料系统料封原理， 在窑底 石灰漏斗出口安装1根3 m长的料封管。由于石灰 大部分为块状料， 锁风效果较好。改制一个料位 仪， 利用其仪表内的12 V继电器做为上限的跑风跳 闸开关。当出现跑风时， 风量传感装置传出的信号 就会比正常值大， 在超出料位仪的上限时， 料位仪 的上限继电器就会动作， 切断风机变频器的信号， 风机自动停风。利用其仪表内的另一个12 V继电 器作为手动复位开关， 当跑风停机后， 在处理完毕 再开机时， 按一下复位开关就能启动风机， 简化了 操作过程。 4改造效果 4石灰窑改造后， 经过1 a的生产实践， 石灰产 量平均由原来的80 t/d提高为110 t/d； 各项主要质量 指标明显提高， CaO平均值由改造前的85.3提高 到88.5， 活性度由改造前的260 mL提高到293 mL （4 mol/L盐酸在40 ℃1 ℃温度下10 min滴定） ， 灼 减由改造前的6.4降低为4.1， 各项质量指标均达 到冶金二级石灰标准要求。由于窑体加高后， 高径 比变为5.6， 煅烧带加长， 石灰石煅烧时间充分， 分解 完全； 采用双向旋转网状曲线布料器进行布料， 窑 内石灰石和煤分布均匀， 窑内各点温度均衡， 窑况 稳定； 实现连续供风后， 窑内无烟煤燃烧充分， 煅烧 带一直保持相对稳定的高温状态， 有利于石灰石快 速分解， 石灰产量和质量大幅度提高。 参考文献 ［1］ 孙锡生.影响炼钢用活性石灰质量的因素 ［J］ .石灰， 1998 （4） 20-27. ［2］ 段瑞林.石灰石在竖式石灰窑内的煅烧过程分析 ［J］ .山西化 工， 2000 （7） 39. ［3］ 冯建设， 秦维刚， 李道忠.250 m3石灰竖窑扩容的设计 ［C］ //中 国石灰协会.2007 年冶金石灰技术交流会论文汇编.2007 64-73. Technology Transation of No.4 Lime Kiln in Zhangdian Iron and Steel General Works ZHAO Guo-wu, YANG Ji-chun （Material and Metallurgy School, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China） AbstractAbstract Zhangdian Iron and Steel General Works heightened the kiln body of the No.4 limekiln 2.3 m. It used the charge distributor with the distribution technology of bi-directional rotation reticulate curve instead of the rotary bell-type distributor, adopted transducer control fan motor speed to achieve the linear adjustment and precise control of airflow rate and installed a seal pipe at the chute end of the bottom to achieve a continuous air supply. After the transations, kiln condition was stable in production process, the lime output increased to 110 t/d from 80 t/d and the quality indicators reach the needs of metallurgical secondary lime standard. Key wordsKey words limekiln; charge distributor; kiln body; air supply system; discharge system Body Features of External-combustion Hot Stove in Meisan Steel LIU Yong-ye, LU Zheng-ming （Shanghai Meishan Co., Ltd. of Bao Steel Group Corporation, Nanjing 210039, China） AbstractAbstract The Nippon Steel-type external combustion hot stove in Meishan Steel adopted double-ended and equal diameter-small vault, the combustion chamber and the regenerative chamber with equal diameter-hemisphere vault, contact pipe with bellows and pull rods for absorbing the displacement and the horizontal thrust and adopted a series of measures to the intergranular stress corrosion of the furnace shell. Every masonry work was unattached one another, in the high temperature region, using silica brick, at the same time, adopting a large number of combination firebricks to enhance the structural stability. Then the hot air furnace has making failure free operation for 9 months. Key wordsKey words external-combustion hot stove; double-ended vault; hemisphere vault; bellows; combination brick 􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣 （上接第42页） 44