石灰窑结构改造流程及应用

摘   要：在传统的纯碱的生产工艺中，大多通过在石灰窑内煅烧石灰石与焦炭为纯碱的生产提供二氧化碳，如今的石灰窑大多采用立式混合的方式进行建造，这种建造方式虽然有效提升了工作效率，但是也存在很多弊端。本文结合纯碱的制造工艺，提出了新型的石灰窑结构改造，对于提升纯碱输出效率，减少煅烧成本具有十分重要的意义，同时也为石灰窑结构的改造提出了新的技术思路。

关键词：石灰窑  锻造工艺  纯碱制作

中图分类号：TU363                                文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）06（b）-0094-02

1  原料筛分系统改造

改造前：纯碱的生产煅烧过程中，要求石灰石颗粒度为60～120mm之间，纯碱厂周围一般会分布有很多石灰石厂家，但是由于源矿质量的差异性，大多会含有10%左右的小于60mm的碎块，有的厂家对于石灰石中的碎石很少进行筛分工作，而且这部分碎石中大多含有尘土。这类石灰石在煅烧的过程中会由于温度过高而导致部分碎石与粉尘凝结形成结瘤，从而造成设备的磨损，增加了维修的成本且影响生产效率。

改造后：对周围石灰石厂家的矿源质量进行严格要求，同时对矿源质量波动较大的厂家，纯碱厂可以增加筛分设备，对60mm以下的碎石和尘土进行筛分，并增加震动筛从而提升筛分效果。不仅可以减少石灰窑结瘤情况的发生，而且能够对碎石进行有效的回收利用，从而提升了石灰窑的窑况。

2  石灰石与焦炭上料系统改造

改造前：传统的石灰窑的上料系统均是采用人工调整上料的方式进行，在此期间，由于人工进行设备调试不能够准确把握速度和时间，所以在上料的过程中容易出现料车坠落的问题。这类问题的检修也十分的费时费力，对设备的正常生产造成了严重的影响。

改造后：通过增加自动化设备的实施，减少人工化的使用，能够有效的避免因为人工操作不当而造成的料车的坠落。在塑壳断路器加装脱扣装置，当发生接触器烧毁故障时，能够及时断电保护，保护设备。

3  窑顶密封系统改造

改造前：由于煅烧过程中的热量不均的原因，窑内温度会产生变化同时，窑顶也会产生正负压的现象。由于建造过程中，对于窑顶材料的选择方面存在偏差，窑顶的布料器和放空帽等密封性问题，对于石灰窑的生产有着严重影响。当窑内出现正压时，大量的灰尘和颗粒物会从窑顶的缝隙中吹出窑内，而因为生石灰样化具有碱性，吹出的灰尘颗粒会严重影响环境，对周围作物造成损害;而当石灰窑出现负压时，大量空气会从缝隙中抽入窑内，对生石灰的煅烧产生影响的同时，降低了窑内的CO2浓度，影响纯碱的正常生产。

改造后：针对窑顶的材料和密封问题实施改进，在要顶布料器部位设置钢衬板，并加装了滚珠，以油封的形式对石灰窑窑顶进行密封性改造。这样在窑况正压时，会因为钢衬板的固定无法使窑内的污染颗粒吹出窑内。在窑内负压时，因为良好的密封性会减少空气的进入。这样不仅解决了窑顶的密封性问题，而且提升了纯碱的工艺操作流程的进步，提升了二氧化碳浓度，提升了纯碱的制造品质。

4  出灰系统改造

出灰问题一直也是石灰石煅烧的重点难题，出灰系统的改造对于纯碱的制作工艺的提升有着重要的意义。

改造前：由于出灰颗粒大小的不可控，所以很容易出现卡料的现象，卡料的清理过程既浪费时间而且对于石灰石的和焦炭的煅烧效率有着严重影响。而且由于煅燒后的废料的受热不均，在出灰时很容易出现局部过热从而导致皮带烧毁的现象。这种问题的产生，也影响着纯碱的锻造效率。

改造后：石灰石的煅烧效果受外部季节环境，原材料以及石灰窑窑况的不同而造成不同的煅烧效果。在不同的季节以及环境下应该对应调节原料的投放比例从而更加合理的进行煅烧。在原材料更换之后，可以对其样本进行勘测，对于出灰的效果，颗粒的大小等情况进行详细的统计，并以此来调节源料的投放比例，从而提升效率。针对因为出灰颗粒大小和结瘤问题造成的出灰系统堵塞，可以在出灰带转运处增加震动筛分条，对出灰的颗粒进行筛分，对于一些大的颗粒以及结瘤的瘤块直接进行处理，从而保障石灰窑出灰系统的正常运作，减少系统堵塞。

5  出灰机及出灰转盘加油系统的改造

改造前：传统的出灰机的出灰后是以直接撒落在地面，之后再进行人工清理的方式对其进行清理回收。但是这种回收方式严重影响了周围环境，而且不利于回收，回收效率低下。在传统的方式中，出灰转盘的加油一般也都是采用人工加油的方式手动加油，这种加油方式既不安全而且影响煅烧效率。对于纯碱厂来说，尽可能的避免人工化的操作，对于纯碱的制作效率以及机器运作的安全性都有着很大的提升。

改造后：出灰机出灰后，直接对粉尘进行处理，减少人工清理。不仅能够有效的提升效率，而且能够保护环境，减少环境污染。出灰转盘加油系统对其进行自动化系统改造，通过自动化的技术，对其进行加油操作。这种自动化系统的改造，不仅能够减少安全隐患，减少因为人为操作不当而造成的设备的损坏，而且提升工作效率，节能减耗，保护生产环境。

6  石灰窑结构改造后的综合评价

在对混合立式石灰窑进行结构化的改造后，其煅烧效果和生产效率都有了极大的提升。

在经济效益方面：在改造之后，石灰窑能够连续稳定的运行减少了事故发生率，避免了因为设备维修和安全事故造成的成本的增加;CO2浓度也由原来的36%～38%提高到了40%，提升了纯碱的产量;而且系统改造优化之后，系统的消耗占比也在逐渐降低，达到了节能减排的效果。

环保效益方面：在改造后，窑顶的粉尘污染大大减少，出灰后的回收利用也大大提升，减少了对环境的污染，对周围环境进行了有效的保护。

社会效益方面：通过对石灰窑结构的改进，提升了生产效率，改进了纯碱的制造流程工艺，对新技术在原有设备上的结合利用的可行性操作提供了借鉴，提高了石灰窑工艺操作水平，同时也有效的改善了石灰窑的操作环境，提升了纯碱制造工艺的自动化系统的进程，对于我国纯碱制作工艺的提升，有着重要的意义。

7  结语

石灰窑工艺的改造，不仅为新技术在原有设备上进行技术探索提供了可能性，而且石灰窑工艺的改造方法，提升了纯碱制作工艺流程的技术水平。通过石灰窑结构的改造，不仅提升了二氧化碳浓度，促进了工艺的进步，而且提高了纯碱的产量，对于纯碱的质量也有着巨大的提升，为我国纯碱的制造工艺提供了新的技术支撑。石灰窑工艺的改造，同时也为企业节约了成本，在达到节能的同时也有效的保护了环境，为我国工业化可持续发展提供了基础。石灰窑工艺的自动化系统改造也提升了我国纯碱制作工艺的机械化和自动化水平，减少了劳动强度，提高了劳动生产率，对于我国企业的发展具有积极的借鉴意义。

参考文献

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作者简介：吕长申（1980，4—），男，汉族，河南新乡人，本科，工程师，主要从事石灰窑系统研究工作。