发布时间 : 星期五 文章石灰窑毕业设计论文更新完毕开始阅读b019ce8402d276a200292e2a
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1 绪论 ........................................................................................................................................... 2
1.1 石灰窑的发展前景 ....................................................................................................... 2 1．2 石灰窑的主要类型 ....................................................................................................... 2 1．3 梁式竖窑的优点 ........................................................................................................... 4 1．4 窑体结构特点 ............................................................................................................... 5 2 设计要求与方案确定 ................................................................................................................. 6
2．1 生产规模 ..................................................................................................................... 6 2．2 产品方案 ..................................................................................................................... 6 2．3 外部条件 ....................................................................................................................... 7 3 热工计算 ..................................................................................................................................... 9
3.1 基本反应 ........................................................................................................................ 9 3.2 影响石灰石缎烧的主要因素 .................................................................................... 10 3 .3 基础热工计算 ............................................................................................................. 13 3 . 4 各窑带高度的计算。 ................................................................................................ 17 3.5 热工优化计算 ............................................................................................................ 19 3.6 热工过程的优化控制 .................................................................................................. 21 4 窑体结构设计 ........................................................................................................................... 22
4. 1窑体总体设计 ................................................................................................................ 22 4. 2 窑体的规格和设计参数 ............................................................................................... 24 4. 3 窑体结构组成 ............................................................................................................... 25 结 论 ........................................................................................................................................... 27 致 谢 ........................................................................................................................................... 28 参 考 文 献 ................................................................................................................................. 29
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近年来以大型回转窑、双膛竖窑、新型气烧竖窑等为代表的先进石灰窑炉开发应用使我国的冶金石灰生产工业无论是技术装备、能源消耗还是产品规模质量都得到了大幅提升。但是应当看到我国石灰工业整体技术装备水平还不高， 土窑或较落后的石灰窑还占有相当大的比例。这些窑炉突出的问题是产品质量低、能耗高、污染大、单窑产量小等。2008 年金融危机发生后国家针对我国钢铁工业提出了必须以控制总量、淘汰落后、联合重组、技术改造、优化布局为重点， 推动钢铁产业由大变强的政策。石灰工业同样存在淘汰落后装备， 提升整体技术装备水平的迫切要求，石灰生产装备的大型化已成必然。
1.1 石灰窑的发展前景
钢铁工业，电石工业，氧化铝工业，耐火材料等工业都是石灰消耗大户， 两年这几个行业都是高速发展的行业。每年的产量基本都是以20%以上的速度增长。可它们需要的主要材料（辅助材料）石灰确没有相应增长，所以造成了石灰的紧张，从而剌激了社会土石灰窑的大量上马，土烧窑的遍地开花又造成了对环境的严重污染，在这种情况下，国家和地方政府相继出台了一糸列整治土烧窑的政策和法规，但很难实现预期效果，原因是有需求的剌激。因此要想沏底治理土烧窑的污染，必须推行现代新技术石灰窑来解决需求的问题。所谓现代新技术石灰窑就是具有环保、节能功能和机械化 、自动化程度较高的现代化石灰窑。它因采用了现代技术，所以它能充分利用廉价能源，特别能利用原来对环境有污染的气体作主要能源，变废为宝。这样不但对环境能达到保护，而且它生产的石灰，不但质量好而且成本低。对利用这一新技术的企业，经济效益会有明显增加。这就是推广新技术石灰窑的现实意义。 1．2 石灰窑的主要类型
目前，国内活性石灰生产所使用的先进窑种有回转窑、迈尔兹窑、环形套筒窑以及梁式石灰竖窑四种。其性能对比如表1-1所示。
表1-1 石灰窑性能比较
窑种指标 活性度
回转窑 340~400ml （50g、石灰、4NHCl 10min)
迈尔兹窑 320~380ml （50g、石灰、4NHCl
套筒窑 320~380ml
梁式竖窑 320~380ml
（50g、石灰、4NHCl （50g、石灰、4NHCl
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10min)
生过烧率 能耗指标
2~6%
1150~1660kcal/kg 动力消耗大
3~7%
1050~1150kcal/kg 动力消耗一般
l10min)
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10min)
3~7% 1050~1150 kcal/kg
动力消耗一般 5~8% 粉尘含量50mg/m
小（1） 异型砖种类少，砌筑简单
少 6~7个月 不易损坏，更换燃烧梁时不用停火、不用卸料2~3小时即可更换。
3
3~7% 1050~1150 kcal/kg
动力消耗一般
粉率 环保指标
25~35%
粉尘含量50mg/m
3
5~8%
粉尘含量50mg/m
3
5~8% 粉尘含量50mg/m
3
投资(相对比值) 耐材情况
大（1。5~1。8） 异型砖种类多，砌筑复杂（用摸具）
更大（2~2。5） 异型砖种类较少，砌筑简单，通火道易坏
较少 8~10个月 不易损坏，更换燃烧组
大（1。5~2） 异型砖种类多，砌筑复杂，拱桥易损
少 8~10个月 耐材损坏时必须停火、卸料、降温，周期较长。
占地面积 建设周期 维修情况
大 8~10个月 耐材损坏时必须停火、
卸料、降温，周期较长。 件时必须停火、卸料、
降温，周期较长。
通过上表的对比可以看出，这四种活性石灰窑质量指标当属回转窑突出，但其石灰粉率较高，比较适合水泥行业。其他三种窑型生产石灰质量水平相当。客户可根据其综合性能诸如投资费用、能原消耗、维修材料、停炉冷却等方面权衡。
燃烧工艺：
目前国内，双梁式竖窑的煅烧工艺方式主要有“三路压力系统”和“两路压力系统”，针对这两系统的不足进行了相应的改进。现分别介绍如下： 三路压力系统 ：
所谓“三路压力系统”就是在冷却带上方装置一层吸气梁，将冷却过石灰的热气抽出窑外，经换热器将热量传递给助燃空气之后,与窑顶废气汇合。下吸气梁与燃烧梁同样是采用导热油冷却保护的。这样，在下层燃烧梁和下吸气气梁之间，形成了一个有足够高度的后置煅烧带。在后置煅烧带内温度很高（约950-1100°C），但无压力变化以及
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气流干扰，由煅烧带向下运行的石灰，其核心未分解部分可进一步分解，使石灰生烧率大大降低，活性度提高。由于该系统只有一次助燃空气参加燃烧，并使所有燃气在燃烧梁各烧嘴口处烧尽。这样会使燃烧梁烧嘴口处达到温度（2300°C），很容易使其附近石料出现过烧现象；燃烧梁常常因氧化烧蚀漏油而失效，故“三路压力系统”的燃烧梁使用寿命较短。 二路压力系统：
所谓“二路压力系统”就是在窑底部设置冷风管并通入冷空气，也被称作二次助燃空气（约占助燃空气总量的50~60%），二次助燃空气冷却石灰并逐渐被加热升至煅烧带与该处的燃气汇合参加燃烧。另外在煅烧带中燃烧梁喷射部分燃气与一次助燃空气（经窑顶废气热交换后的助燃空气，约占助燃空气总量的40~50%）混合并在远离燃烧梁的石料的缝隙中燃烧，在上下两层燃烧梁之间形成1050~1150°C的煅烧带，该系统的优点是石灰不易过烧，结构简单耐用，燃烧梁寿命要比“三路压力系统”中的要长些。由于没有后置煅烧带，故其石灰生烧率较高。石灰品质较采用“三路压力系统”的要差许多。
对比现有三路或两路压力工艺系统的优点与不足，对三路压力系统煅烧工艺及燃烧梁进行了一些的改进。
在改进中保留了三路压力系统的后置煅烧带，又吸纳了两路压力系统分散燃烧的方式。此改进是通过新型燃烧梁来实现的，该梁上部两侧及底部设有组合烧嘴，上部烧嘴口有过量燃气向远处扩散，此处烧嘴口空间设定温度为1800~1900oC；下部烧嘴口空气过量该处烧嘴口设定温度为950~1150oC，被加热的空气也离开燃烧梁与上部的过量燃气在各处石料缝隙中混合、弥漫燃烧。燃烧梁上部烧嘴口温度设计定值较原三路压力系统的燃烧梁降低400 oC，以避免燃烧梁烧损和烧嘴口附近石灰的过烧。另外，新型燃烧梁还采用航天热障抗氧化陶瓷技术，并使用高镍耐热合金材料，其平均使用寿命较两路或三路压力系统燃烧梁分别提高8~10倍以上。石灰品质要优于上述二者。 1．3 梁式竖窑的优点
双梁式石灰窑是一种结构简单，造价低廉，皮实耐用的现代石灰窑种，也是目前使用较多的石灰窑型之一，由意大利引入我国。这种窑的性能参数，诸如生过烧率、活性度、能耗均优于当时国内其他种类的竖窑。
目前国内的多个专业生产企业在为客户建造这种类型的石灰窑。可以说该种窑型是成熟的，也是用户的首选窑型之一。但在消化国外先进技术的过程中，由于国内有关企