麦尔兹窑煅烧工艺参数的优化控制

徐恩铭 马静

摘 要：本文阐述了麦尔兹窑在生產优质冶金石灰过程中，煅烧温度、煅烧带、煅烧时间、配风系数等工艺参数对生产优质冶金石灰的影响。介绍了我单位在生产实践中，摸索并制定的相应控制要求与措施，实施后取得的效果。为提升石灰行业同类窑型操作管理提供了一定的参考。

关键词：麦尔兹窑；工艺参数；优化控制

本文分析了麦尔兹窑在煅烧生产优质冶金石灰过程中，煅烧温度、煅烧时间、煅烧区域、配风系数等因素对生产优质冶金石灰的影响。介绍了我单位结合生产实际，针对煅烧温度、助燃风量、冷却风量等影响石灰品质因素提出的相应的控制要求及措施。

1 影响因素分析

1.1 煅烧温度区间

石灰石的煅烧分解为吸热分解过程，常压下，石灰石约在810℃开始分解。

CaCO3 + 热量（760kcal）=CaO+CO2

CO2的解析是由石灰石表面向芯部缓慢进行，为保持所需的煅烧温度梯度及克服石灰石表面煅烧物质的绝热效应，煅烧温度应高于900℃。但在实际生产过程中，煅烧温度一般控制不超过1200℃，否则易使石灰表面CaO产生过烧，甚至熔融结瘤，降低产品质量，窑况恶化。

1.2 煅烧带

麦尔兹窑煅烧带是指喷枪口下端与窑通道支撑牛腿上部之间的窑膛区域，长度约为7.3m。实际生产过程中，麦尔兹窑的煅烧区间是变化的。其区域受配风系数、燃料热值影响较大。助燃风系数增大，煅烧带长度相应缩短，助燃风系数降低，煅烧带长度相应拉长；灰冷风系数增大，煅烧带长度减少，反之，煅烧区域扩大；燃料热值变高，煅烧区域长度减少，两者呈反比。助燃系数、灰冷系数与燃料热值之间又相互影响，相互制约，在实际生产中应综合考虑，确定最优参数。

1.3 煅烧时间

麦尔兹窑的煅烧时间是由原料石灰石粒度决定的，同时受燃料种类、窑温度、配风系数等因素影响。因麦尔兹窑煅烧带温度在1000-1200℃之间。正常工艺条件下，在煅烧带停留时间内，能够保证将40-80mm的石灰石煅烧完全。

1.4 窑通道温度

窑通道温度并非煅烧温度，窑通道温度一般较煅烧带温度低150-300℃。两者温差取决于燃料热值与配风系数。在燃料热值恒定，助燃与灰冷风系数越高，热量越趋于集中于煅烧带中上部，温差加大，反之减小；配风系数恒定的情况下，燃料热值越高，热量集中，煅烧带上移温差变大。在实际生产中，尽可能缩小窑通道与煅烧带温度差，或控制两者温差基本保持固定值。

1.5 配风系数

1.5.1 助燃风系数

麦尔兹窑助燃风系数一般在1.0-1.3之间，并根据窑炉燃料种类、热值的不同而调整。一般来说，助燃空气系数越大，窑炉内火焰长度缩短，煅烧带相应缩短上移，造成石灰过烧，甚至结瘤，影响石灰质量及窑炉寿命；助燃空气系数过低会降低燃料的燃烧速度，拉长火焰，致使热量分散，煅烧带拉长且下移，石灰生烧。

当燃料的热值稳定，助燃风系数决定窑炉内的煅烧区间，只有煅烧温度及煅烧时间处于合理的范围内，才能生产出高品质活性石灰，助燃风系数是控制产品质量的一个关键。

1.5.2 冷却风系数

麦尔兹窑的石灰冷却风的作用主要是降低灰温，灰冷风系数越大，冷却带石灰降温效果越明显，但窑炉废气量增加，带走大量热量，降低了双膛窑热效率。因此灰冷风系数设定时，应当综合考虑出灰灰温与增加的废气热损耗，将冷却风量降到最低。

1.6 窑压

石灰石煅烧分解反应方程式：

CaCO3=CaO+CO2↑

从化学动力学角度来说，降低窑膛内气体中的CO2分压，有利于提高石灰石的分解速度。麦尔兹窑内气体来源于助燃风、灰冷风、燃烧废气与石灰石分解产生的CO2气体。尽快将废气从窑内排除，降低窑压，能够加快石灰石的分解，促进生产。

2 控制措施，工艺参数控制

本单位根据自身的生产情况制定了适合本厂的工艺参数控制要求，在生产过程中不断修正，达到了良好的效果。

3 结论

本单位在长期生产实践中发现煅烧温度、煅烧时间、配风系数等因素是影响石灰品质的主要因素。通过在长期生产实践中摸索，提出并制定了针对煅烧温度、助燃风量、冷却风量等影响石灰品质的因素的控制要求及措施管控措施。优化了煅烧工艺，稳定了产品质量，效果显著。