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AG亚游娱乐app太钢日产500t迈尔兹双膛石灰窑的转

更新时间:2020-05-09 11:38

  总第 % 期 .%%& 年第 . 期 文章编号: !#. = !!. ( .%%& ) %. = %%! = %& 山西冶金 012,34 56’27789:; ’()*+ % ,(- ./ .%%& 收稿日期: .%%& = %& = . 太钢日产 %% ) 迈尔兹双膛石灰窑的转化设计 太原钢铁 ? 集团 @ 有限公司设计院 摘 要 梁建忠 主要论述了迈尔兹双膛竖窑的生产工艺及在转化设计中对外方图纸设计不当处的改进。 双膛竖窑 拱 隔热材料 文献标识码: 2 关键词 中图分类号: ’A%B ; ’A%# !#$%& ’( )** + ,-./0 1$2 3$4& $& 56$%6&% CDEFGH 4HE)F)I)D (J ’*FG*HG -:#+;6+ 1$6&% 7$6&89’&% 4H)K(LIMDE )ND OK(MDEE OKFHMFO+DE (J %% ) 5269P +FQD RF+H/ *HL )ND SKF)DK Q(LFJFDL )ND E(QD FQOK(ODK LDEFGHE (H J(KDFGH LK*SFHG LIKFHG LDEFGHFHG3= ’;?# 5269P +FQD RF+H, *KMN, FHEI+*)FHG Q*)DKF*+ 使用活性石灰炼钢是一项基本的技术政策。所 谓活性石灰是指一种性能活泼、 反应能力强、 在炼钢 造渣过程中熔解速度快、 含 0、 氧化 T 等有害杂质少、 钙含量高的优质软烧石灰, 具有体积密度小、 气孔率 高、 比表面积大等物理特性。从国内外生产实践看, 使用活性石灰炼钢比使用普通冶金石灰具有以下优 点: 提高钢水收得率, 减少石灰消耗, 提高废钢比, 有 利于炼钢的脱 0、 T 等。 太钢加工厂现有两座焦炭竖窑,均建于 !% 年, 工艺落后、 设备陈旧, 污染严重, 生产的石灰含硫 高达 %- U V %- U , 活性度仅 .% Q7, 根本不能满 足太钢冶炼硅钢和不锈钢等高附加值产品的要求, 更不能适应太钢未来的发展趋势。因此于 .%%! 年 月太钢公司决定从瑞士引进先进的石灰煅烧设备 —— — 迈尔兹双膛石灰竖窑,并由太钢设计院负责外 方图纸的转化工作。 @ 迈尔兹双膛竖窑生产工艺 迈尔兹双膛竖窑在世界上属于先进的石灰煅烧 设备, 它有两个窑膛, 并通过窑体下部的连接通道相 连, 其煅烧工艺有两大特点: 并流和蓄热。所谓并流 就是在石灰石煅烧时,燃烧产物和石灰石一起并列 向下流动。 这样利于煅烧出高质量的活性石灰。 所谓 蓄热就是窑膛 ! 的燃烧产物—— — 高温废气通过两窑 膛下部的连接通道进入窑膛 .。 在窑膛 . 高温废气向 上流动, 将预热带的石灰石预热到较高温度, 把热量 积蓄起来。同时高温废气下降到一个很低的温度后 排出窑膛。 这种工作原理充分地利用了废气余热, 保 证了该种窑具有很高的热效率。 迈尔兹双膛竖窑两个窑膛的功能 ( 煅烧和蓄热) 交替互换。 即一个窑膛煅烧, 另一个窑膛蓄热, !. QFH 后开始换向, 两个窑膛的功能随之互换。 其详细的生 产工艺叙述如下( 煅烧原理见图 !) : 第一作者简介: 梁建忠, 男, 工程师。邮编: !#$ 年生, !! 年毕业于北京科技大学热能工程系热能工程专业, %&%%% 。 ?,(? 迈尔兹双膛竖窑属于正压操作,在正常生产情 况下, 煅烧的窑膛压力始终高于非煅烧的窑膛压力, 从而保证了气体在窑体内的正常流动。 在第一煅烧周期,助燃空气从窑膛 ! 的顶部进 入, 并在压差的作用下向下流动。在预热带, 助燃空 气一边向下流动, 一边被热的石灰石预热升温 ( 在烘 窑期间, 石灰石已被热烟气预热到较高温度) 。在到 达煅烧带时,与此处经均匀布置的喷枪输送进来的 煤气混合。因为此处的石灰石已具有很高的 ## $ 温度,当空气和煤气的混合物接触到赤热的石灰石 时, 便立即燃烧。这样, 空气和煤气的燃烧产物和石 灰石一起向下流动, 这个工艺过程就称为“ 并流” 。 并 流能够使燃烧火焰与原料石灰石直接接触, 并且在 很高的热交换效率下石灰石开始煅烧。 在到达煅烧 带末端时,燃烧废气温度相对降低,又可保证石灰 石能够在均匀轻烧状态下完成煅烧。煅烧完成后, 生成的石灰进入冷却带, 与从窑底供入的石灰冷却 空气接触, 进行热交换, 使石灰温度降到 %# $ & ’# 然后进入料仓, 再经窑底振动给料机卸出。 石灰 $, 冷却空气与石灰完成热交换后,温度升高积蓄热 量, 并上升到连接通道处, 与燃烧废气混合, 进入窑 膛 (。 在窑膛 ( 内,废气由下向上上升,穿过煅烧带 后, 到达预热带。在预热带, 刚装入的石灰石相当于 一个大的热交换器。 废气与石灰石接触进行热交换, 把余热释放给石灰石后下降到约 !%# $ & !’# $ , 从窑顶排出。 石灰石吸收了废气余热后, 温度升高到 约 ## $ , 把热量积蓄起来, 等待下一周期来预热从 窑顶供入的助燃空气 ( 这种石灰石先吸热再放热的 ) 工艺过程就称为“ 蓄热” 。 一个持续 !( )*+ 的煅烧周 期完成。 一个煅烧周期完成后, 开始换向, 换向时间约需 发生以下活动: ,# - & %# -。在换向期间, ?助燃空气转换到另一个窑膛 ?煤气转换到另一个窑膛 ?活性石灰从窑底卸出 换向完成后, 助燃空气和煤气进入窑膛 ( ; 燃烧 废气从窑膛 ! 顶部排出;石灰石从窑膛 ! 顶部装 入。这样第二煅烧周期开始。 ! 外方图纸的转化 对外方图纸的转化, 既是对图纸的审查, 又是对 外方先进设计的消化和吸收,同时还是对外方图纸 中不合理设计的改进过程。结合国内的一些设计思 (##. 年第 ( 期 想, 我们对外方图纸进行了以下几处改进。 ! # 拱脚砖和拱顶砖的改进 对于迈尔兹双膛石灰竖窑,其耐火砌体中最关 键的部位就是窑体下部通道处的拱。拱砌筑质量的 好坏,将直接影响到窑体的使用寿命和石灰窑的正 常生产, 因此该处的砌体结构尤为重要。 我们根据国 内同类石灰窑的生产实际状况,即该拱易损坏坍塌 的情况, 大胆地对原有设计进行了改进: 在拱脚处, 原设计中每处拱脚均由 (. 块小尺寸 的直形砖组合起来,然后根据拱脚形状尺寸将多余 部分切割掉, 并做好标记, 再一块一块砌筑。这样的 设计, 造成结构复杂, 砌筑困难, 而且所用砖数多, 整 体性差, 难以保证拱脚强度及其使用寿命。 鉴于以上 方面的缺点,我们对拱脚尺寸进行了认真和细致的 计算, 将拱脚分为四部分, 也就是说用四块砖来完成 拱脚的砌筑。因为这四块砖是根据拱脚尺寸专门设 计的, 这样在砌筑拱脚时, 就不需要在现场切砖, 可 以很方便快捷地完成砌筑。 对于拱顶砖, 原设计均为普通的楔形砖, 这种砖 砌筑的拱, 砖与砖之间仅靠泥浆粘接, 在经过几次事 故停窑后, 由于热胀冷缩的缘故, 某块砖将会松动甚 至掉落, 这将会导致整个拱坍塌的严重后果, 而使石 灰窑停产。因此, 我们在原楔形砖的基础上, 增加了 子母槽。这样砌筑的拱, 砖与砖之间相互咬合, 使之 成为一个整体, 防止个别拱砖因热胀冷缩而掉落, 保 证窑体的正常使用寿命。 ! ! 拨火孔处隔热材料的改进 石灰窑通道处共有 .% 个拨火孔, 主要用来清理 通道积灰。根据外方技术资料, 通道处烟气温度高 达 ! ### $ & ! #,# $ , 平台钢板表面温度约 !(# $ & !,# $ 。该平台为工作平台,这个表面温度显然偏 高, 而且也不利于节能。带着这一问题, 我们对拨火 孔周围隔热材料的选用进行了比较分析: 在原设计中,该处的隔热材料采用的是容重为 其导热系数为 #/ !. 3 1 4 )?$ 5 #/ ( 0 1 2). 的渣棉, ( 平均温度 6## $ 时)7 ! 8 。此处选用渣棉的作用有两 个: 一是用来减少散热损失, 降低钢板表面温度; 一 是来吸收耐火砌体升温后的热膨胀量。通过认真比 较,我们用容重为 #/ !% 0 1 2). 的耐火纤维来代替渣 平均温度 6## 棉,其导热系数为 #/ # 3 1 4 )?$ 5 ( 不仅符合渣棉的功能, 而且 $ 时 5 7 ! 8 。采用耐火纤维, 可大大减少散热损失, 降低钢板表面温度。 再者耐火 纤维与渣棉还有一个不同之处是渣棉的导热系数随 《 山西冶金》 着密度的增加而增大 A / B ,而耐火纤维的导热系数却 随着密度 ( 当密度小于 -. $ 3 C DE 时) 的增加而降低 A)B ?!? 的每一部分, 不能一知半解; 对外方的先进设计思 想要积极地消化和吸收,并将其应用于以后的设计 工作中; 对图纸上不合 #不必过份迷信外方的设计, 理的设计认真分析, 勇于改进。 该座石灰窑于 )-- 年元月 )= 日投入生产,至 今运行良好, 各项技术指标均已达到设计要求: 石灰 含硫量小于 -. -)! 0 , 活性度高于 F- EG。 这些充分 说明我们的各项改进是有效和成功的。 参考文献 / 王秉铨主编 . 工业炉设计手册 . 北京 H 机械工业出版社 ? /@. )=? -= // ) 工业企业煤气安全规程资料简编 . 北京: 冶金工业部安全技术研 究所, /=@. /= F 。因此在实际生产中采用耐火纤维的节能效果会 煤气管道的改进 因为该座石灰窑所用燃料是煤气,安全防护显 更显著。 ! % 得尤为重要。所以我们对外方煤气管道的设计进行 了严格细致的审查, 并增设放散吹扫设施, 加高放散 管高度, 使之符合国内的煤气管道设计安全规范, 充 分保障生产和检修期间工作人员的人身安全 A ) B 。 % 结语 通过本次对外方图纸的转化设计,我们总结出 看懂图纸 以下几点经验: !要吃透外方的设计思想, ((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( # 上接第 $ 页 % &’() 不仅具有氧化作用,而且还能提高矿浆的 如图 ) , & 所示, *+ 值。 &’() 浓度在-. / 0 以下时几 乎没有什么影响;从 -. ) 0 开始则有显著影响,至 -. $ 0 时达到峰值; 12、 13 的浸出率则随之下降。而 氰化物耗量则从 -. 0 开始明显增加,这主要是 阻碍了 12、 12、 13 的表面形成了过氧化钙薄膜, 13 的浸出, 以及氰化物 &’() 氧化分散所致。 ! ! # 4’() 的影响 开始试验时, 本想使用 5’)(), 因 5’)() 具有吸湿 性, 同时 5’)() 在水中瞬时分解可生成 +)(), 所以才考 虑使用 4’() 进行试验研究。而 4’() 的制法比较简 单, 其分解也比较较缓慢, 在实践应用中也很方便, 结 果如第 $ 页图 , 1 所示, 12、 13 的深解随 4’() 添加 量的增加而直线上升,氰化物的消耗基本不变,4’() 的浓度为 -. ! 0 时与 +)() 的浓度在 -. / 0 时相当, 而 其分解是缓慢进行的, 并且氰化物的消耗量也极少。 ! ! $ 678($ 的影响 在某些试验中, 曾有要把 678($ 用作 12、 13 溶解 的促进剂之例, 所以本次试验中考察了其影响。结果 如第 $ 页图 , 4 所示, 有一定的效果, 但是, 当 679 即从 -. -/ 0 开始, 氰化物的消 8($的添加浓度大时, 耗量也急剧增大。 % 结语 # / % 加入氧化剂后, 矿浆中的溶解氧量均有所增 加。 678($、 +)()、 &’&:( 在加入 ) ; 内溶氧量明显高 于 &’() 和 4’(); 但 &’() 和 4’() 分解缓慢, 能较长时 间保持较高浓度的溶氧量, $; 后的保持恒定时,4’() 和 &’() 的溶氧量稍高于 678($、 并按 +)() 和 &’&:(, 此顺序递减, 4’() 在矿浆中的溶氧量最高; # ) % +) ()、&’() 和 678($ 均随着用量增加或浓 度提高, 氰化物的消耗量亦随之增加。 特别是在接近 最佳助浸效果前后, 氰化物的消耗量急剧增加, 是常 规时的 ) 倍; 4’() 和 &’&:( 则随着浓度的提高, 氰化物消耗量基本不变,但 &’&:( 浓度在 -. -) 0 助浸几乎没有什么效果; -. -= 0 之间, # % 助浸效果方面,除了 &’&:( 几乎没有效果 外,其余四种均有效。 +) () 浓度在 -. -/ 0 -. -! 0; &’() 浓度在 -. ) 0 -. $ 0 之间; 678($ 在 -. -/ 在浸出初始的 =; 之间, 都能促使浸 0 -. / 0 之间; 出速率高于常规情况下的一倍以下,AG亚游娱乐app 4’() 则是随着 用量增加,12、13 浸出率直线上升,而当其浓度为 -. ) 0 -. ! 0 之间时,效果最为明显。但是 +) () 、 &’() 、 678($ 的浓度分别在高于 -. -! 0 、 -. $ 0 、 以后, 其 12、 而 -. /- 0 。 13 的浸出速率均急剧下降, 4’() 则无此现象; # $ % 综上所述, 4’() 比其它几种氧化剂显示出诸 多的优越性: 分解放氧速度缓慢稳定; 能使矿浆保持 较高的溶氧量;12、13 的溶解随其添加量的增加而 直线上升,而氰化物的消耗基本不变;制法比较简 单, 在实际应用中也很方便, 所以, 作为氰化提金的 氧化剂, 4’() 更具有广泛的应用前景。 参考文献 / 张兴仁 . 过氧试剂在湿法冶金中的最新应用 . 国外黄金参考, / # ! % : )/ )! ) 金镜谭 . 过氧化氢和过氧化钙助浸作用的比较 . 沈阳学院学报 ? /! # / % : !! @ 长春黄金研究所编 . 氰化提金技术的近期进展 . 黄金技术信息 ? /- /! /= # /- % :