石灰机械化立窑的工作原理

石灰机械化立窑的工作原理

石灰窑立窑作为石灰生产的重要设备，其内部不同区域的高度划分对于石灰的生产质量和能源利用效率起着至关重要的作用。预热带、煅烧带和冷却带分别承担着不同的任务，合理确定各带的高度，能够确保石灰生产过程的稳定、高效进行，同时降低能源消耗，提高经济效益。

一、预热带高度及作用

预热带高度

预热区位于窑的上部，约占窑的有效高度的 1/3 左右。在这个区域中，物料（石灰石）自上而下从常温升高到约 900℃，而从下一区（煅烧区）上升的气体（窑气）则自下而上从约 900℃降低到约 120℃。

预热带的作用

在预热带中，物料所经历的主要过程是干燥和预热。物料中的水分被完全蒸发掉，石灰石中的碳酸镁已全部分解，石灰中的碳酸钙的表面也开始分解，煤中所有有机物质和部分矿物质已分解。同时，气体在从约 900℃降低到约 120℃的过程中，所经历的主要过程则是增湿和冷却。如果预热区的高度不够（煅烧区上移），那么不仅物料得不到充分的预热和干燥，而且会使气体（窑气）的温度过高，因此而浪费能源。合理的预热带高度能够确保物料在进入煅烧带之前得到充分的预热，为后续的煅烧过程做好准备。

二、煅烧带高度及作用

煅烧带高度

煅烧区位于窑的中部，约占窑的有效高度的 1/6。

煅烧带的作用

在该区中物料（石灰石和无烟煤）自上而下先从约 900℃升高到约 1200℃，然后又从 1200℃降到约 900℃（但石灰石的分解面温度维持在约 900℃），并且石灰石变成了石灰，无烟煤变成了煤灰；从下一区（冷却区）上升的气体（空气）自下而上也是先从约 900℃升高到约 1200℃，然后又从约 1200℃降低到约 900℃，并且空气变成了窑气。在该区中主要是物料（无烟煤）中的碳与气体中的氧气进行燃烧反应以及物料（石灰石）中的碳酸钙进行分解反应。如果煅烧区的温度不够，那么碳酸钙的分解反应就不能充分进行，造成 “生烧”；如果煅烧区的高度过高温度过高，那么在碳酸钙的分解反应充分进行之后，石灰会进一步烧结，造成 “过烧”，严重时会造成结瘤。因此，准确控制煅烧带的高度和温度对于保证石灰的质量至关重要。

三、冷却带高度及作用

冷却带高度

冷却区位于窑的下部，约占窑的有效高度的 1/2 左右。

冷却带的作用

在该区中物料（石灰和煤灰）自上而下从约 900℃降低到约 60℃，而气体（空气）则自下而上从常温升高到约 900℃。物料在从约 900℃降低到约 60℃的过程中，煤灰中剩余碳不再燃烧，石灰石中剩余的碳酸钙也不再分解，所以在该区中物料所经历的主要过程就是冷却。而气体（空气）从常温升高到约 900℃时，气体所经历的主要过程就是加热。如果冷却区高度不够（煅烧区下移），那么不仅气体（空气）得不到充分的预热，而且会使物料的温度过高，浪费能源。冷却带的主要作用是对煅烧后的石灰进行冷却，同时对进入窑内的空气进行预热，提高能源利用效率。

四、各带高度的影响因素

原料性质

不同的石灰石和燃料性质会影响各带的高度。例如，石灰石的碳酸钙含量、粒度分布以及燃料的燃烧特性等都会对煅烧过程产生影响，从而可能需要调整各带的高度。

生产工艺要求

不同的生产工艺对石灰的质量要求不同，这也会影响各带的高度。例如，对于要求高质量石灰的生产工艺，可能需要更加充分的预热和煅烧，从而需要调整预热带和煅烧带的高度。

窑炉结构和设备性能

窑炉的结构设计和设备性能也会影响各带的高度。例如，通风系统的性能、燃烧装置的效率等都会对窑内的温度分布产生影响，从而可能需要调整各带的高度。

石灰窑立窑的预热带、煅烧带和冷却带的高度划分对于石灰的生产质量和能源利用效率至关重要。预热带约占窑的有效高度的 1/3，主要负责物料的干燥和预热；煅烧带约占窑的有效高度的 1/6，主要进行碳酸钙的分解反应和燃料的燃烧反应；冷却带约占窑的有效高度的 1/2，主要对石灰进行冷却和对空气进行预热。在实际生产中，需要根据原料性质、生产工艺要求和窑炉结构设备性能等因素，合理调整各带的高度，以确保石灰生产的稳定、高效进行，同时降低能源消耗，提高经济效益。