立式石灰窑工艺规程Word格式文档下载.docx
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向澄清的石灰水加入二氧化碳，会形成白色的碳酸钙浑浊:
+Ca（OH）?
====CaCO?
+H?
O如果二氧化碳过量会有:
CaCO?
+CO?
O====Ca（HCO?
）?
1.1.6.4二氧化碳会使烧碱变质:
2NaOH+CO?
====Na?
O如果二氧化碳过量:
Na?
O====2NaHCO?
即:
NaOH+CO?
====NaHCO?
1.1.6.5二氧化碳和金属镁反应:
2Mg+CO?
（过量）==点燃==2MgO+C
Mg+CO?
（少量）==点燃==MgO+CO
1.1.7二氧化碳制法
1.1.7.1工业制法:
高温煅烧石灰石:
==高温==CaO+CO?
1.1.7.2实验室制法:
+2HCI=CaCl?
1.1.8二氧化碳的危害
1.1.8.1生产生活中的危害
二氧化碳无毒，但不能供给动物呼吸，是一种窒息性气体。
在空气中通常含量为0（03,（体积），室内空气二氧化碳在0.07%以下时属于清洁空气，人体感觉良好;
当浓度在0.07%~0.1%时属于普通空气，个别敏感者会感觉有不良气味;
在0.1%0.15%时属于临界空气，室内空气的其它症~
状开始恶化，人体开始感觉不适;
达到0.15%~0.2%时属于轻度污染，超过0.2%属于严重污染;
在0.3%~0.4%的人呼吸加深，出现头疼、耳鸣、血压增加等症状;
当达到0.8%以上时就会使人呼吸逐渐停止，最后窒息死亡。
在二氧化碳生产区空气不流通的死角或地势较低的地方，当有窑气泄漏时，一般二氧化碳的浓度较高，所以在进入这些区域之前，应先用灯火试验，如灯火熄灭或燃烧减弱，就不能贸然进入，以免发生危险。
1.1.8.2对大气的危害
大气中二氧化碳含量过高，导致全球气温变暖，会对人类带来一系列的危害。
过多二氧化碳可以造成温室效应。
1.1.9合格窑气的规格
合格窑气的主要指标:
CO?
37,;
2
O?
0.1,;
2.2生石灰（有效成分CaO）
2.2.1生石灰的俗称:
石灰;
2.2.2化学名称:
氧化钙;
2.2.3分子式:
CaO;
2.2.4分子量:
56;
2.2.5物理性质:
外观呈多孔性不规则块状物。
纯净的氧化钙为白色，工业商品石灰一般含有杂质外观呈淡灰色或淡黄色。
氧化钙稍有臭味，伴有刺激性感觉。
纯的CaO比重为3.34，死烧的时候比重为3.34,3.4，市场上的工业品比重为3.0左右。
新制成的石灰是松散的;
因此首先在敲击下容易破裂，其次它的堆积比重（假比重）只有2.0,2.2。
莫氏硬度为2,3，死烧时硬度为3,4。
在高温下也极难熔融;
但在受强热（?
900?
）时，发生明亮的光，叫做石灰光。
这是一种热辐射发光现象，所以又称为冷光。
石灰在空气中长期存放可潮解，变成易碎的石灰，又称硬熟石灰。
石灰加水处理得到Ca（OH），叫熟石灰或消石灰。
2
此反应放出大量热，且体积增大。
在水中的Ca（OH），叫2做石灰乳。
2.2.6化学性质
2.2.6.1有吸水性
能和水反应生成氢氧化钙。
CaO+HO===Ca（OH）22
2.2.6.2有碱性
能和酸性氧化物反应，
CaO+CO===Ca（CO）23
2.2.7生石灰的规格
2.2.7.1生石灰的化学成分规格CaO:
92,96,;
有效CaO:
?
85,;
MgO:
1.0,;
SiO:
2.0,;
RO:
23
P:
0.08,;
S:
0.15,;
2.2.7.2生石灰的粒度规格成品粒度:
8,16cm
二原料性质及规格
2.1石灰石
2.1.1石灰石的性质与鉴别
天然的矿物石，其主要化学成分名称为碳酸钙。
碳酸钙的分子式:
CaCO。
分子量:
100。
天然矿物石的比重为:
3
2.7,2.95。
天然石灰石还含有的其它杂质成分有:
二氧化
硅、氧化镁、三氧化二铁、三氧化二铝、硫、磷等。
石灰石溶于酸中放出二氧化碳气体。
极难溶于水，但在二氧化碳饱和的水中，二氧化碳可溶解在水中而生成碳酸氢钙。
石灰石加热到825?
左右就开始分解为氧化钙和二氧化碳气体。
石灰石的物理性质对煅烧也很重要。
石灰石的外观、颜色、组织、纹理、硬度等，由于所含杂质的不同，差别很大，它的颜色有深灰、浅灰、青色、白纹、黄褐色等。
一般青灰、浅灰较好，杂质含量较少。
除了颜色之外，还要选择质地紧密、表面细致、光滑的。
2.1.2石灰石的规格和要求
2.1.2.1化学成分规格
95,;
3
MgCO?
1.3,;
3
SiO?
1.0,;
RO?
23
P?
0.008,;
S?
2.1.2.2粒度要求
正常状态下:
粒度11,13cm;
调整火位时:
粒度12,15cm;
2.2块煤
2.2.1块煤的性质
2.2.1.1煤结构组成及结构组成中的其他元素:
煤是由大分子组成的,大分子是由结构单元构成的.大分子结构单元组成的核心是,3-5个芳环或氢化芳环,环状结构以短的脂肪链或者醚桥相连.氧以醚或酚的形式存在,硫和氮主要以杂原子环的形式存在.
2.2.1.2煤的主要元素成分:
0001褐煤:
C70/,H5/,O25/.000
0002次煤:
C75/,H5/,O20/.000
0003烟煤:
C80/,H5/,O10/.000
0004无烟煤:
C94/,H3/,O3/.000
2.2.1.3煤炭的分类:
根据煤的煤化度，将煤分为褐煤、烟煤和无烟煤三大煤类。
无烟煤的基本特征（WY）:
无烟煤固定碳含量高，挥发分产率低，密度大，硬度大，燃点高，燃烧时不冒烟。
01号无烟煤为年老无烟煤;
02号无烟煤为典型无烟煤;
03号无烟煤为年轻无烟煤。
2.2.1.4煤炭的理化性质:
煤的颜色:
新鲜煤表面的自然色彩，是煤对不同波长的光波吸收的结果。
呈褐色—黑色，一般随煤化程度的提高而逐渐加深。
煤的光泽:
煤的表面在普通光下的反光能力。
一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。
煤化程度越高，光泽越强;
矿物质含量越多，光泽越暗;
风、氧化程度越深，光泽越暗，直到完全消失。
煤的粉色:
煤砚成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹，所以又称为条痕色。
呈浅棕色—黑色。
一般是煤化程度越高，粉色越深。
煤的比重:
又称煤的密度。
它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。
煤的容重又称煤的体重或假比重，它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。
无烟煤变化范围较大，可由1.35,1.8。
煤的硬度:
是指煤抵抗外来机械作用的能力。
根据外来机械力作用方式的不同，可进一步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。
煤的硬度与煤化程度有关，无烟煤的硬度最大，接近4。
煤的脆度:
是煤受外力作用而破碎的程度。
成煤的原始物质、煤岩成分、煤化程度等都对煤的脆度有影响。
在
不同变质程度的煤中，长焰煤和气煤的脆度较小，肥煤、焦煤和瘦煤的脆度最大，无烟煤的脆度最小。
煤的粘结性:
是煤粒（d小于0.2mm）在隔绝空气受热后能否粘结其本身或惰性物质（即无粘结力的物质）成焦块的性质。
煤的结焦性:
煤粒隔绝空气受热后能否生成优质焦炭的性质。
0煤的软化点:
一般为315-350C。
0煤的固化点:
一般为420-450C。
煤的燃点:
将煤加热到开始燃烧的温度，这个温度
0叫煤的燃点。
600-1000C。
煤的反应性:
又称反应活性，在一定温度下，煤与不同的气体介质相互作用的反应能力。
煤的灰熔融性（又称煤的灰熔点）:
即煤灰的熔点。
煤灰是各种矿物质组成的混合物，没有一个固定
0熔点，我国煤灰的主要成分:
SiO，15-60/AlO，2023
00015-40/FeO，1-35/CaO，1-20/MgO，02300
001-5/KO-NaO，1-5/。
一般灰熔点为大于0220
01100-1500C。
三氧化二铝是提高灰熔点的主要成
份。
煤的水分包括:
游离水，结晶水。
1游离水包括，外
在水，内在水。
外在水，指附着于煤粒表面的水膜;
内在水指直径小于10-7米的毛细孔中的水。
结晶水，
指含于矿物质之中的水。
在分析中，一般外在水加
00热至45-50C，内在水加热至105-110C。
煤的灰分:
灰分是某些无机矿物质组分燃烧后的残
余。
灰分中还带有的其他无机元素，砷（As），锑（Sb），
鈹（Be），膈（Cd），铬（Cr），钴（Co），铅（Pb），
锰（Mn），汞（Hg），镍（Ni），硒（Se），含量在0.01-1500
微克/克之间。
灰分对生产的影响:
产品质量，工艺
生产灰熔点，消耗，煅烧过程的催化，反应生成物
的分离都有具大的影响。
0煤的挥发份:
挥发分是隔绝空气，一克煤在900C加热7分钟失去的重量。
挥发分不一定是煤中的原有组分，大部分是热解的产物。
挥发分不等同有机物，还有“水”挥发性无机物。
煤的固定碳:
煤的固定碳是个“加工”概念，其量是残留物减去灰分。
固定碳含有C，H，O，S，N及其他元素。
2.2.2块煤的规格和要求
2.2.2.1块煤的种类和性质要求
I（=0,5，称不粘煤的种类:
无烟煤类;
最好为GR（
结或弱粘结煤;
主要性质要求:
灰熔点?
1380?
;
硬度?
4。
2.2.2.2块煤的化学成分规格
挥发份?
8.0,;
灰分?
10.0,;
单质硫?
固定碳?
80.0,。
2.2.2.3粒度要求
粒度4,6cm;
粒度5,8cm。
2.3助燃剂---空气
2.3.1空气的性质
常温下的空气是无色无味的气体，液态空气则是一种易流动的浅黄色液体。
正常的空气成分按体积分数计算是:
氮（N）占78（08,，氧（O）占20（95,，氩（Ar）占0（93,，22
二氧化碳（C0）占0（03,，还有微量的惰性气体，如氦（He）、2
氖（Ne）、氪（Kr）、氙（Xe）等。
臭氧（O3）、氧化氮（NO）、二氧化氮（NO）在一个标准大气压下,每立方米空气所具有的质2
量（千克）就是空气密度空气的密度大小与气温，海拔等因素有关，海拔越高密度越低，我们一般采用的空气密度是指在0摄氏度、绝对标准指标下，密度为1.293kg/m3.
由上可知,空气中CO的含量不大,一般为0.03%（体积），即2
CO在空气中的分压为，2
-4Pco?
0.03%×
1（atm）?
3×
10（atm）。
氧气的分压为，Po?
20（95,×
0.21（atm）。
2.3.2空气的基本要求
可见大颗粒粉尘或杂物:
无。
理论的窑气输送压力
10atm。
三生产基本原理概述
3.1石灰石分解反应的条件及特点
3.1.1石灰石分解反应的化学方程式及反应条件分析碳酸钙的热化学反应方程式:
CaCO========CaO+CO?
+179.6KJ/mol32
3.1.2石灰石分解反应所需的条件
3.1.2.1反应温度:
理论:
890?
1180?
3.1.2.2能量条件:
反应吸热，需持续供热;
3.1.2.3反应时间:
根据石灰石粒度决定。
3.2块煤燃烧反应的条件及特点
3.2.1块煤燃烧反应的化学方程式及反应条件分析煤的热化学反应方程式:
C+O（空气）========CO?
-395KJ/mol22
发生上述氧化反应的温度条件:
点燃。
3.2.2块煤燃烧反应所需的条件
3.2.2.1反应点火能:
600?
3.2.2.2能量条件:
反应放热，需持续取走热;
3.2.2.3反应时间:
根据块煤的粒度决定。
3.3原理概述
将一定比例的石灰石与块炭混配均匀，在点燃的条件下，在立式竖窑内燃烧;
上述三种物料在两个化学反应的作用下生成的气体混合物在竖窑顶的集气室收集起来，通过原料气带进的动能经过输送管道送出石灰窑，先去气体处理设备经过除尘、水洗、脱硫、脱水后送至碳化工序。
四生产工艺流程及主要设备
4.1生产工艺流程概述
外购回来的符合化工生产使用的原料石灰石经过人工破碎，使石灰石粒度达到工艺生产规定的粒度范围内。
外购回来的符合化工生产使用的原料块炭经过人工破碎，使块炭粒度达到工艺生产规定的粒度范围内。
根据工艺配比计算将两种物料分别计量称重，混合均匀，人工装料到提升料斗内，经提升机从竖窑顶部送至窑内高温煅烧，反应燃烧需用的空气经过高压鼓风机通过管道输送至窑内底部风帽;
气体在风机动能的支持下，从窑内低端向上运动至窑内高温煅支持氧化燃烧，产生窑气。
窑气从窑顶送出。
烧成的石灰从窑底部两面的出灰口经人工卸料，从
出灰口卸出的生石灰用手推车拉至库房储存，待销售。
4.2生产工艺流程简图
见附页
4.3主要设备一览表
序号设备名称设备型号台数备注01磅秤1台
02绞轮1台
03卷扬机1台
04料盅1台
05立式石灰窑1座
06进风风帽1台
07高压鼓风机1台
08窑气尘灰管1台
五操作规程及工艺控制点
5.1操作规程
5.1.1原料准备:
5.1.1.1石灰石:
外购石灰石经供应部门、检验部门验收合格后，送至指定堆料场。
5.1.1.2外购炭块经供应部门、检验部门验收合格后，送至指定堆料场。
5.1.1.3根据生产技术员的要求，对外购大炭块进行加工，加工成规定的粒度;
然后过筛，等待使用。
过筛后的面煤，
另作他用。
5.1.2点窑前准备:
对新开窑、换过内衬的老窑点窑前一般要进行烤窑。
烤窑前要对下列设备进行检查。
5.1.2.1上料机械系统包括:
料斗、卷扬机、轨道等电器辅助设备处于良好状态;
并进行空载加料、倒料试车，观察运行的稳定性及倒料的行程距离情况是否正常。
5.1.2.2鼓风机械系统包括:
高压鼓风机、调节阀、旁路阀、过滤网等电器开关辅助设备是否处于良好状态;
并进行空载供风、调风连续四小时试车，观察、确定供风系统的稳定性及调风系统的灵活可靠性。
5.1.2.3石灰窑主体包括:
窑体、风帽、料盅、出灰口及出灰量调节杆和灰口门、其它辅助设施，如爬梯、安全护栏、支架等设施要求均处于良好的状态;
特别是料盅及关开的传动部分、出灰口的调节杆必须灵活自如;
检查料盅上的密封填料函是否压好。
5.1.2.4窑顶压力指示系统包括:
窑顶窑体内预埋的测压管（在窑体顶部的空高层）、压力传送软管、操作室内的U型压力计。
要求如下:
5.1.2.4.1所有部件安装到位;
5.1.2.4.2检查预埋的测压管是否畅通;
5.1.2.4.3检查压力传送软管是否无漏气现象，是否不堵塞;
5.1.2.4.4检查U型压力计安装是否规范，U型压力计内是否按规定加水到规定值。
5.1.2.4.5连接好压力系统后应进行气密性实验，确认系统处于良好状态。
5.1.2.5窑体温度指示系统包括:
窑体窑顶、窑底预埋的测温管（注意:
预埋的测温管、测压管是不同的。
测压管是通透的，而测温管仅插入到窑体的耐火层外壁上）、安装在测温管内的传感温度计的测温头及安装在控制室内的电子温度显示表。
安装前要求如下:
5.1.2.5.1传感温度计应到省级质量技术监督有关部门进行标准检定;
5.1.2.5.2此系统的安装应由有经验的仪表技术人员配合安装。
安装后应进行通电显示实验，确认系统处于正常指示状态。
5.1.2.6窑气化学分析检测系统包括:
在窑气输送总管上安装的窑气采样口、采样气体输送软管、奥氏气体分析仪器。
点窑前要求如下:
5.1.2.6.1采样口旋塞开关要灵活;
5.1.2.6.2奥氏气体分析仪器内的吸收液要保持新鲜，并使其不漏气，仪器处以良好状态。
5.1.3空载通风试车
5.1.3.1检查窑体各部位、各机械设备、信号、仪表安装齐
全，运转良好;
5.1.3.2打开窑顶料盅、窑底出灰口灰门，开启鼓风系统，窑内通风两小时以上。
5.1.3.3关闭窑底出灰口灰门，打开窑顶料盅，调整供风系统各阀门开度，检查顶压检测系统压力变化是否变化、正常;
检查气体采样系统是否正常;
检查温度指示系统是否变化、正常。
5.1.4打开人孔准备木柴
5.1.4.1准备点窑需使用的木柴若干;
5.1.4.2准备点窑需使用的废机油等燃料若干。
5.1.4.3打开装窑人孔
5.1.5装窑点火
5.1.5.1铺底石料
5.1.5.1.1拉运石料:
将石灰石的粒度倒成12,14mm，人工运到窑底外部。
5.1.5.1.2人工装窑:
将石灰石由预留的人孔吊入窑内由窑底铺起盖住风帽约500mm。
注意，铺底时严禁将石料从顶部料斗加入，预防石料将风帽砸坏。
5.1.5.1.3封闭第一个人孔:
将石灰窑底部第一个人孔用耐火、保温材料封闭，砌好。
5.1.5.2机装石料
打开石灰窑第二个人孔（又称点火孔）将余下石料用
窑顶装料系统填装到石灰窑内，填装高度至略低于第二个人孔处。
5.1.5.3劈柴装窑
从石灰窑第二个人孔处先将0.5吨碎柴装入铺底，再将直径100mm、长1500mm左右棍棒，木条从窑顶吊入窑内，人工将整捆的大劈柴码垛两至三层，劈柴装窑完成。
5.1.5.4块煤装窑
将粒度符合规定的块煤约1000kg，用窑顶装料系统加入窑内木柴顶部。
5.1.5.5混料装窑
将石灰石与块煤按计算比例混合均匀，装入上料斗，用绞盘提起上料盅，启动卷扬机将混料从窑顶顺序加入;
混料一直加到窑顶空高1.2,1.5米处。
5.1.5.6点火
5.1.5.6.1点火:
将燃烧的火把从点火人孔投入，从点火人孔处观察火势增大时，开启底部高压鼓风机，（注意:
出灰口铁门处于关闭状态）;
窑内火势逐渐增大。
5.1.5.6.2封闭第二个点火人孔:
将石灰窑中部第二个点火人孔用耐火、保温材料封闭，砌好。
5.1.5.6.3调整进风量:
点火鼓风约2,3小时后，停止窑底高压鼓风机，打开窑底出灰口铁门，窑内处于自然通风状态。
5.1.5.6.4加料:
一般5小时后，窑内木柴燃尽，再从窑顶
加入比例合适的混料，将木柴塌陷腾空的空间填满，使窑顶空高仍维持工艺要求距离高度。
5.1.5.6.5观察温度适当动窑:
5,6小时后，打开出灰口，每面出料1,2车，原则能感觉到窑内物料在整体运动，即证明无结窑现象，同时开始记录窑温变化。
5.1.5.6.6正常动窑上料:
动窑要求:
每四小时出灰口出料一次，上料一次。
一般三天左右，窑温指示显示出窑内实际的感应温度，当中温达到400?
以上，出灰口开始有生石灰出现时，确认石灰窑点火成功。
5.1.6生产送气
5.1.6.1开车通知:
接碳化工序要求送气通知后，准备送气。
5.1.6.2送气:
手摇料盅绞盘，放下窑顶料盅，使窑顶处于闭气状态;
启动高压鼓风机，窑底供气。
5.1.6.开通气路:
与碳化工序联系，通知该工序启动窑气压缩机，同时打开窑气压缩机出口主管道放空阀，确认窑气输送系统开路畅通。
5.1.7调压:
操作人员观察窑顶U型压力计，根据U型压力计的压力指示值调整高压鼓风机进风风量，时窑顶空高集气室压力在5mmH2O柱左右即可，调压完毕。
5.1.8调温:
调温是个漫长过程，一般需几天时间;
调温的基本原理是，根据块煤的粒度分布情况、窑温分布情况、物
料在窑内的运行速度情况对窑温进行调整。
5.1.9调灰生熟:
灰的生熟调整，一般也需几天时间;
调灰的生熟的主要依据有:
石灰石的质量好坏、石灰石的粒度大小、石灰石与块煤的比例、物料在窑内的运行速度等情况;
一般情况，当石灰石的质量较差时，石灰窑内温度不能控制太高。
5.1.10调窑气主含量:
窑气的主含量调整一般比较困难，在原料确定的条件下，主含量高一些，灰就可能生一些;
反之，灰熟了，则窑气的主含量就降低了。
一般可根据实际要求控制调整。
5.1.11出灰:
正常生产出灰时，现将出灰车推至石灰窑出灰口下方;
打开灰口铁门，人工用铁棒撩动穿管篦式灰阀;
当灰车放满时，停止铁棒撩动;
然后将灰口铁门关闭，将灰倒至灰库，出灰工作完成。
注意:
出灰过程中，当用铁棒撩动穿管篦式灰阀时，要耳听窑内物料是否整体在运动;
如运动说明窑内工作正常，无结窑现象;
如有异常，要及时记录回报;
5.1.12上料:
装料:
正常上料时，现将一车石料倒入上料斗，然后将计量三分之一左右块煤散开加到石料上面;
然后重复上述操作将料斗加满;
一般每斗石料300kg左右;
加料:
启动上料卷扬机，当料斗运行到即将翻斗到了时，手摇料盅绞盘开启窑顶料盅;
当料斗倒料的瞬间，关闭上料卷扬机，倒完混料后，开起料斗下行开关;
当听到混料进入窑内时，应迅速反方向手摇料盅绞盘迅速放下窑顶料盅，使窑顶闭气;
当料斗下行到上料位置时，迅速关闭料斗下行开关;
完成窑顶一斗加料;
正常生产一次加料4,5斗，重复上述步骤。
5.1.7停气操作
5.1.7.1通知:
当接到下工序碳化停止送气的通知后，进行停气操作。
5.1.7.2停气:
按下高压鼓风机停止按钮，鼓风机停止工作后，可根据实际情况进行下述操作。
当窑温控制正常时，开启窑顶料盅，打开窑底两面出灰口的铁门;
当窑顶温较高时，鼓风机停止工作后，不进行其它操作;
当窑底温较高时，先打开窑底两面出灰口的铁门，重新开启高压鼓风机，继续鼓风冷却。
注意窑顶料盅处于关闭状态。
停气后，上料、下灰操作仍按原正规定常操作时间进行。
5.1.8停窑操作
5.1.8.1通知:
接到公司停窑的通知，方可进行停窑操作。
5.1.8.2停止供气:
打开窑顶料盅，停止窑底高压鼓风，打开窑底两面灰口铁门;
窑内物料处于自然煅烧状态。
5.1.8.3上料出灰:
停止窑顶上料工作;
正常时间下灰，根据公司技术部门的要求，下回到规定位置或直至窑内存灰出尽。
5.2石灰窑工艺生产过
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