自动化石灰窑的施工要点
摘要:随着我国工业化进程的推进和城市化改革,市场对生石灰的需求量日益增长,自动化石灰窑的使用,有效增加了生石灰的社会供给量。自动化石灰窑的施工有一定的规定性,本文主要探讨了施工过程中应注意的四个要点,确保石灰窑顺利投产。
关键词:自动化石灰窑;施工;生石灰
非金属矿工业的一个重要组成部分就是活性氧化钙工业,随着时代的进步,各行业对氧化钙的使用量的需求越来越大,对石灰的质量标准也越来越高。价格实惠、用途广泛、吸湿干燥和没有毒性的特点使生石灰这种无机化工材料普遍应用于涂料、冶金、造纸、废水净化处理以及漂白干燥等行业,充当填料或填充助剂的角色,提高设备的效率,同时降低设备的成本损耗,优化产品性能质量。各行业中生石灰产量的30%用于橡胶和建筑行业,10%用于造纸和石油润滑油的加工生产,市场需求量巨大。
我国石灰的生产技术已大约流传了百年,我国传统延续下来的石灰锻造的土制方法发展到现在,由于生产效率较低,生产出来的石灰的质量不能把握,已经不能够满足当前市场对不同种类的石灰的需求。传统的石灰竖窑虽然构造成本低,但是高耗能和低利用率有违于环保节能的政策目标,且由于土窑的温度难以稳定,添加原料和初灰的阶段全靠人工的经验,欠烧过烧的情况时有发生,用其煅烧出来的生石灰锻造环境不稳定,相应的煅烧出来的生石灰的品质也不稳定。另外,由于土窑的炉型是开放性的,烟尘粉尘难以搜集处理,生产过程产生的二氧化碳和二氧化硫会直接派送到大气中,造成空气污染。
随着我国生产技术的不断革新,迎合社会生石灰数量的需求增长量,生石灰煅烧的设备也不断升级优化,从土窑到机械化石灰生产,再到工业化生产,出现了高效环保的自动化石灰窑,向集约化规模发展。自动化石灰窑与传统土窑相比最突出的优点是全部环节自动化管理,由精确的大数据控制石灰产品的质量。首先,自动化石灰窑节能环保,借助助燃风的鼓入,利用生石灰锻造本身释放的热能,自动翻转均匀布料卸料,按周期比例喂料,生产出粒度合格的生石灰。其次,全自动变频调控,系统科学合理,配料、上料和出灰电子微机自动化控制,并配合计算机仪表系统,全程DCS控制。自动化石灰窑的使用能有效地节能降耗,充分利用能源效能,提高产品的品能。石灰窑的设计施工以及安装的各个环节均要求精准的技术,涉及化学、物理等多个领域,是一个综合性高的设备,自动化石灰窑造价高,在安装施工过程中应注意正确有效地安装,以便使其能顺利地投入生产。
1.合理利用地形地质条件
在自动化石灰窑设备总体设计图布置时,应合理利用地形高度差形成的压力条件,保证气路的畅通短捷方便,使空气能在通道内按照加热要求自由膨胀。在正常的运行中保证产品质量的核心就是对温度的控制,碳酸钙在一定温度下要对应一定的分解压才能生成生石灰氧化钙,但在实际操作中,石灰石内层的气孔储存大量生成的二氧化碳,使石灰石内部的分压较外部气压高,持续维持高温,这样造成的过烧可能使石灰石成带,需要水循环均匀降温冷却。石灰窑施工时可利用U型管和重力原理,在地面和设备的高度差基础上运用水流自身的重力畅通水道,减少电能动力的耗费,产出高活性石灰。对要求水平的环节,尽量实现水平传送,如出料台传送带保证水平,以使出料稳定均匀,不卡涩。
另外石灰窑的设备净重在5000t左右,再加上进料后的原料的重量,对地面的承重力要求较高。生石灰易氧化,具有一定的腐蚀性,要求所安装处的土地铺附的是耐腐蚀的材料。所以在石灰窑安装前,应勘探土地地质,掌握其静态载重、物理化学岩层岩貌和抗震设防度,合理选择窑型、石灰窑高度容量,切忌超荷运行造成塌陷倒塌等不良后果,最好做提前钢筋浇筑,夯实基础,严格按照图纸施工。
2.合理选择窑体材料和窑型
作为石灰石煅烧的主场,石灰窑体的材料需要选择能成高温高压的钢板做窑壳,内围火砖做窑衬,加强坚固层,保持恒定高温。根据石灰窑的年产量核定窑壳钢板的机械强度,窑内气压越大,要求钢板的厚度越厚,相应的造价也越高。如果设配配有自动调频的电子微机,则可以稍降低对钢材的要求,降低固定成本。
窑衬应注意做到多层次异型隔热,至少铺设三层同轴度红砖,但最里层的火砖应选择耐高温性能最强的材料,经济学论文保证石灰石均匀受热快速分解。窑型常有的有圆锥状、直筒状和花瓶状,但是直筒状的窑型能有效避免边风效应和窑壁效应,使原材料石灰石脱硫煤同步匀速均衡沉降,不在窑内滞留、串层和抽心,使加热炉中的每个石灰石煅烧时间和加热温度完全一致的,防止材料粘壁,能提高原材料的利用率,减少石灰石的不完全分解和煤炭燃气的不完全燃烧。
3.正确处理尾气排放
从生石灰生产煅烧工艺流程看,石灰石和煤炭首先要进入上料系统筛选清洗后进入烧窑,初成品进入卸料器对原料回收利用,次成品再经过锁风机和输送机加工,最后进入成品库,而废气则经过布袋除尘和脱硫除尘处理后排放到大气中。将含有一氧化碳、甲烷和粉尘导致严重污染的废气直接排放到大气中,会伤害人体、植物的增长和威胁人类的生存。废气在排放过程中携带有余热,如果能将这部分热量和未完全利用的原材料回炉重复利用,将二氧化碳提取加工出副产品,既能降低对环境的污染,又能实现效益的增加。
对尾气的处理装置一般为圆形塔,塔内上层是环形除尘器,降低废气的粉尘含量,塔内壁的碱性水膜吸收中和二氧化硫和二氧化碳气体。安装使用尾气处理装置时,要注意接口处的密封性,放置气道漏气失效。由于现阶段除尘装置以布袋除尘为主,所以进入布袋的气体温度不宜超过200度,否则会烧毁布袋造成损失。尾气排放是整个生产过程的收官阶段,也是当下雾霾治理的首要阶段,施工过程中要认真负责,坚持绿色环保的生产理念,满足GB9078-1996标准要求对尾气二氧化碳和二氧化硫的浓度要求。
4.加强安全性控制
安全生产是所有生产任务的最基本目标。在施工时应注意在石灰窑留大小适宜的观察孔,以便及时发现窑内的异常问题,应变处理。各窑仓之间的连接口阀门要妥善管理,定期检查,防止出现炉气回火与可燃气体接触爆炸。在安装过程时要对电线、变压器做外部绝缘处理,防止出现漏电触电事故。为防止生产过程中出现机械伤亡事故,施工时应在风机和输送机等机械设备的旋转部件周围安装安全距离隔离带和防护栏。对于窑体钢缝和砖缝均要做严密缝合,保证窑内的温度灵敏有效,窑内气压不受窑外环境影响。因为石灰窑的顶部切换阀变换频繁,窑体根据需要升温降温变换,如果管道和窑体有漏洞,外界空气可能深入装置,造成安全隐患。
自动化石灰窑是现代技术的产物,它有效地提高了能源利用率和生产效率,变废为宝,由PLC技术全程控制,精确科学。自动化石灰窑的施工过程应遵守工艺流程规定,长远规划,以国家的各项要求为准绳,以安全高效生产为目标,留下设备不断升级的修改空间。
参考文献:
[1]孙东升.自动化机械石灰立窑的设计制造及施工运行要点[J].化工机械.2011(10)
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