用煤粉煅烧活性灰过程中会行成结瘤怎样预防和处理?
各种水泥原料锻烧过程中都有不同程度的结瘤现象,下面资料可以参考,结合你自己的实际情况,应该有所好转。
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石灰炉结瘤,是石灰煅烧工艺中危害最大、处理起来却又十分棘手的问题。 石灰炉结瘤除了造成炉内通风不畅,还会因炉壁瘤脱落而破坏内衬。因此,结瘤对石灰炉优化指标、延长使用寿命、节约运行成本等,均会产生很大的负面影响。
由于矿石成因、运输成本等多种原因,中铝河南分公司6台石灰炉所用的石灰石,普遍存在粒度偏大且不均匀、杂质含量高等突出问题,从而造成结瘤现象更加严重。 实际生产中就曾出现过石灰炉冷却带与预热带交界处结瘤厚达1米多的现象,并因此造成炉内通风不畅、石灰生烧,对...全部
各种水泥原料锻烧过程中都有不同程度的结瘤现象,下面资料可以参考,结合你自己的实际情况,应该有所好转。
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石灰炉结瘤,是石灰煅烧工艺中危害最大、处理起来却又十分棘手的问题。
石灰炉结瘤除了造成炉内通风不畅,还会因炉壁瘤脱落而破坏内衬。因此,结瘤对石灰炉优化指标、延长使用寿命、节约运行成本等,均会产生很大的负面影响。
由于矿石成因、运输成本等多种原因,中铝河南分公司6台石灰炉所用的石灰石,普遍存在粒度偏大且不均匀、杂质含量高等突出问题,从而造成结瘤现象更加严重。
实际生产中就曾出现过石灰炉冷却带与预热带交界处结瘤厚达1米多的现象,并因此造成炉内通风不畅、石灰生烧,对氧化铝生产造成了十分不利的影响。
一、石灰炉结瘤的机理石灰炉结瘤的原因,主要是进入石灰炉内的杂质发生了次生反应。
实际生产中我们发现,杂质含量多的物料,即使在正常的温度下煅烧,也容易出现结瘤现象。而杂质含量低的物料,即使煅烧温度较高、过烧量大,也不容易发生结瘤现象。可见,结瘤的程度与石灰炉内的杂质含量有直接的关系。
入炉杂质的主要来源是石灰石中夹带的杂质和焦炭中的灰分。
通过对炉内杂质进行化验分析,我们确认杂质的主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、Na2O和K2O等。这些杂质与石灰石(主要成分为CaCO3)煅烧后形成的CaO在炉内不同温度下发生化学反应后所形成的固态物质即为瘤子,其中尤以Fe2O3、Al2O3和SiO2的影响最为严重。
炉内杂质与CaO之间的化学反应主要有以下几种:CaO+Al2O3=CaO·Al2O33CaO+Al2O3=3CaO·Al2O3CaO+SiO2=CaO·SiO2CaO+Fe2O3=CaO·Fe2O32CaO+Fe2O3=2CaO·Fe2O34CaO+4Fe2O3+4Al2O3=4CaO·Fe2O3·Al2O3其中Al2O3与CaO的反应温度为500~900℃,到1000℃时反应进行得十分迅速,主要生成物有CaO·Al2O3和3CaO·Al2O3;Fe2O3与CaO的反应温度为800~900℃,主要产物有CaO·Fe2O3。
当有CaO·Fe2O3存在时,Al2O3又会与其反应生成4CaO·Fe2O3·Al2O3(熔点1100℃),由于其熔点较低,很容易在烧成带形成液相,或者与石灰一起烧结成团,或者黏结在炉壁上形成瘤子,而大部分挂在炉壁上的瘤子经过长时间的煅烧,会充分熔融并结团长大,这就是瘤子的形成机理。
二、解决石灰炉结瘤问题的对策
1、改素烧为间断式盐烧通常在活性石灰煅烧过程中,加入石灰石总量0。03~0。08%的工业盐,得到软烧石灰的方法称为盐烧,而不加工业盐煅烧石灰的方法称为素烧。
在杂质产生的次生反应不影响炉况和活性度达到预期目标的情况下,素烧不失为一种理想的煅烧方式。原因是素烧对炉衬、炉顶和除尘设备的侵蚀要比盐烧轻,并且石灰石分解过程集中、热利用率较高,操作也相对简便,容易实现炉子的运行和高产,特别是在需要回收CO2用于碳分生产的情况下,不会掺杂Na+、Cl-等杂质。
正因为上述原因,中铝河南分公司5#石灰炉的加盐设备一直未启用。
但是,在石灰石杂质含量相对较高的情况下,加盐却有利于促进石灰烧成、预防炉壁结瘤。这是因为加入NaCl后,其高温下分解产生的Cl-会与杂质中的Fe3+化合,以FeCl3的形态挥发掉,从而大大减少CaO与Fe2O3的反应机会,防止4CaO·Fe2O3·Al2O3的形成,有效减少煅烧带和预热带之间液相物质的形成。
此外,Na+、Cl-在高温下有较强的渗透力和结合力,能比较顺利地渗透到炉壁瘤中,并在环境温度有所变化时,结合形成不规则的薄膜层,使炉壁瘤变脆脱落,一方面阻止炉壁瘤的团结长大,另一方面使大块瘤子分解成为多个小瘤块,从而防止炉壁瘤的形成和长大,促使炉壁瘤的分解和脱落。
目前,中铝河南分公司几台石灰炉生产的CO2气体总体来看是供大于求,经常有2台石灰炉保持敞口加料。因此,如果我们采取几台石灰炉轮流敞口加料并添加工业盐的方法,则一方面不会造成氧化铝系统中Cl-的富集,另一方面还会在炉壁已经结瘤的情况下,利用炉壁瘤对内衬的保护作用,使添加的工业盐在短期内不会对内衬造成大的不利影响。
所以,石灰炉改素烧为间歇性的盐烧,既有利于提高石灰烧成质量,又可以预防或去除炉壁瘤子。
2、定期活动煅烧带在石灰炉煅烧过程中,稳定各段的位置和长度有利于稳定石灰炉的热工制度,提高石灰的烧成质量。
所以长期以来,大多数企业都通过合理调整顶温、会温和风量等参数,来稳定石灰炉各段的位置和长度。这对优化石灰炉指标、提高石灰烧成质量确实发挥出了十分积极的作用,但同时也会导致煅烧带处的壁瘤充分熔融长大,破坏炉内良好的工艺状况,进而影响到石灰的烧成质量。
如果在石灰炉煅烧过程中,适当地活动煅烧带的位置,则煅烧带在上下移动的过程中,各段温度会发生变化,炉壁瘤在没有充分长大的情况下,会因热胀冷缩作用而脱落,并随物料一起排出,从而有效避免了炉壁瘤对石灰烧成的不利影响。
上述两种方法,企业可以根据自身的实际情况加以选择或综合使用。要保证预防、去除炉壁瘤子的有效性,还需根据每台石灰炉的实际工艺状况,在工艺参数、产能等各个方面进行适当的优化和调整。
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