淺述石灰石煅燒中的結(jié)瘤問題

煅燒是石灰石生產(chǎn)中很關(guān)鍵的一道工序，煅燒的好壞對后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大。石灰窯是用來煅燒石灰石的，在使用過程中不可避免會出現(xiàn)一些問題，其中最常見的是爐窯的結(jié)瘤問題。那么，石灰石煅燒中的結(jié)瘤問題是如何產(chǎn)生的？

石灰石原料成分的影響

石灰石除了主要成分碳酸鈣(CaCO3)外，還包含一些雜質(zhì)，如碳酸鎂(MgCO3)、Fe、Al、Si的氧化物。石灰石中含有的MgCO3和鐵、鋁氧化物是很強的助熔劑，它們的存在，在煅燒過程極易與CaO反應(yīng)生成易熔的XCaOSiO2、XCaOFe2O3、XCaOAl2O3和CaSO4等，這些化合物在煅燒區(qū)的高溫下生成液態(tài)共熔體，會把石灰石粘成大塊并燒結(jié)成瘤塊，部分會黏在窯壁上，形成結(jié)瘤事故。

氧化鈣結(jié)瘤的反應(yīng)式

因此，基于石灰窯結(jié)瘤子的機理，首先在煅燒前應(yīng)選用SiO2、Fe2O3、Al2O3和MgCO3等雜質(zhì)含量低的石灰石為原料。

石灰石原料粒度大小的影響

石灰石粒度大小對石灰的燒成率影響很大，粒度過大會延長物料停留時間，影響石灰窯的能力，相反，石灰石粒度越小，它在窯內(nèi)停留時間短。但是石灰石粒度減小，也有一定限度，粒度過小，也會增加窯內(nèi)阻力。氣體分布變壞，破壞灰窯煅燒工況，形成偏燒、局部高溫或生成“瘤塊”，增加了燃料消耗量，降低石灰窯的生產(chǎn)能力和窯氣CO2濃度。因而，石灰石粒度應(yīng)均勻，灰窯區(qū)域穩(wěn)定，這樣有利于石灰窯平穩(wěn)運行和分解率的提高。

石灰石原料含粉量高低的影響

石灰石原料中含粉量的高低，也會造成石灰窯的結(jié)瘤。進(jìn)入窯內(nèi)的石灰石原料含粉量越高，物料在窯內(nèi)就越容易參與反應(yīng)，熔化或粘結(jié)于窯壁上，容易導(dǎo)致窯瘤的形成；一般情況下，如果石灰石原料中的粉料越多，說明其中的雜質(zhì)也就越多，如上所述，這些雜質(zhì)也就越容易和CaO發(fā)生一系列的反應(yīng)，生成各種低熔點的化合物，使石灰之間相互粘結(jié)成塊，從而形成了窯瘤。

煅燒溫度的影響

煅燒溫度沒有控制好易形成結(jié)瘤。因為煅燒溫度越高，窯內(nèi)物料中低熔點的物質(zhì)也就越容易熔化成液相，使石灰之間相互粘結(jié)成塊，或粘結(jié)在窯壁上逐步形成掛壁窯瘤，并且溫度越高，物料中的各種成分之間就越容易發(fā)生反應(yīng)，或與窯襯發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成更多的低熔點物質(zhì)，從而促使窯瘤的形成。

因此，在煅燒中應(yīng)根據(jù)雜質(zhì)的含量合理控制煅燒溫度，一般情況下，CaCO3含量高的石灰石煅燒溫度控制在約1300℃，CaCO3含量低的煅燒溫度控制在1050~1150℃，MgCO3含量高的石灰石煅燒溫度控制在1050℃以下。當(dāng)然，這樣的溫度控制也不是一成不變的，還要根據(jù)成品灰質(zhì)量的情況適時進(jìn)行調(diào)整。

煅燒帶長短的影響

窯內(nèi)實際煅燒帶的長短同樣影響著窯內(nèi)溫度的高低，當(dāng)煅燒帶下移時，會造成頂溫低、灰溫高，卸出的灰?guī)в谢穑珻O2濃度低，石灰生燒率高；煅燒帶上移，會造成頂溫高，灰溫高，CO2濃度高，石灰生燒率高；煅燒帶拉長，會造成灰溫、頂溫均高，火力不集中，溫度分散，石灰生燒；煅燒帶縮短，會造成頂溫、灰溫太低，CO2濃度太低，石灰生燒。如果發(fā)生上述情況，一味地提高窯溫，會導(dǎo)致石灰過燒，最終形成窯瘤。

配焦大小的影響

燃料的配量是影響石灰石煅燒分解的關(guān)鍵。配比低了溫度達(dá)不到要求，煅燒不充分，石灰?guī)鸁龂?yán)重；反之，焦比高則燃料耗量增加，相應(yīng)加大了供燃料燃燒用的空氣量，同時增加了帶入的氮氣，易使取灰和出氣溫度高、灰生燒、嚴(yán)重時出現(xiàn)取灰?guī)Щ?、結(jié)瘤、給風(fēng)量較大等現(xiàn)象。

此外，煅燒使用焦炭要嚴(yán)格控制粒度，一般要求20~60mm，且要求在窯內(nèi)分布均勻，防止集中燃燒產(chǎn)生局部高溫，即石灰窯偏燒結(jié)瘤子。

其它因素的影響

送風(fēng)量大小、生產(chǎn)操作等因素也會導(dǎo)致結(jié)瘤。在生產(chǎn)操作的過程中，操作工人應(yīng)進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，保證技術(shù)水平，在操作中嚴(yán)格控制各項技術(shù)條件，如頂溫、灰溫不宜過高，石灰層不宜過高或過低；定時進(jìn)料和出灰，保證料層的高度和煅燒帶的位置及溫度，盡量避免結(jié)瘤問題的產(chǎn)生。

小結(jié)

石灰石煅燒中的結(jié)瘤問題需要采取綜合措施去避免。嚴(yán)選石灰石原料、注意石灰石粒度大小及含粉量，煅燒過程中注意煅燒溫度、煅燒帶的長短、焦比等，通過對原料的調(diào)整和工藝的控制，降低了結(jié)瘤的產(chǎn)生。