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石灰竖窑结瘤的原因及处理 董志永 　　摘　要　文中分析了凌源钢铁公司1号80m3气烧石灰竖窑结瘤的原因,提出处理炉瘤的方法及预防措施。　　关键词　竖窑结瘤　原因　处理 Reason and Solution to Scaffold in Lime Shaft Kiln Dong Zhiyong(Lingyuan Iron Steel Company) 　　Abstract　The analysis on the reasons for scaffolds in No.1 80m3air-burning lime shaft kiln in Lingyuan Iron Steel Company has been provided in this paper and the solutions and countermeasures against scaffolds have also been put forward herein.　　Keywords　scaffold in shaft kiln　reason　solution 1　前　言 　　凌源钢铁公司两座80m3气烧石灰竖窑于1990年初砌筑,1992年6月正式运行投产。主要以焦、高炉混合煤气为燃料,其中,焦炉煤气占5%左右,1995年炉衬已到末期,耐火砖变薄,粘性降低,崩料、结瘤现象频繁出现,一般结瘤处理过程中,炉况波动3～10天,既影响产量又影响石灰质量。为减少竖窑结瘤,保证炉况顺行,对1号石灰竖窑1995年12月份的一次严重结瘤的原因进行了分析,提出了预防竖窑结瘤的主要措施。 2　结瘤的原因 2.1　石灰石化学成分不稳定　　凌源钢铁公司石灰竖窑所用的石灰石,都来自当地农民开采的小矿,由十几个厂家供货,并且没有石灰石筛分设备,混入的泥土等杂质较多,化学成分波动大,石灰石中MgO含量偏高,80%都是高镁石灰石,石灰石中的平均化学成分见表1。　　石灰石的CaO含量波动的范围比较大,一般在35%～53%之间,有时石灰石中Al2O3还出现偏高的现象。 表1　石灰竖窑所用石灰石平均化学成分 化学成份项目 CaO MgO SiO2 含量/% 46.3 11.2 1.16 2.1.1　石灰石中SiO2含量高　　纯SiO2的熔点高达1713℃，但在700～800℃时固体状态就能同CaO、MgO等碱性氧化物反应。SiO2在石灰石中分布越均匀,与碱性氧化物中和反应进行得越快越完全。SiO2与CaO、MgO的反应式如下:　　CaO+SiO2=CaO.SiO2　　3CaO+2SiO2=3CaO.2SiO2　　3CaO+SiO2=3CaO.SiO2　　2CaO+SiO2=2CaO.SiO2　　MgO+SiO2=MgO.SiO2　　SiO2很容易与CaO、MgO发生反应,所以含SiO2高的石灰石在煅烧的过程内部已发生化学反应,形成石灰间粘结在一起,严重时与炉衬砖粘结在一起而形成炉瘤,特别是炉役后期,耐火砖层变薄,粘性降低更易发生化学反应而形成炉瘤。SiO2与CaO反应生成的产物熔点都比较高,2CaO.SiO2的熔点高达2130℃,所以形成的炉瘤比较硬,比较难熔。2.1.2　石灰石中Al2O3含量高　　CaO与Al2O3在500～900℃之间就可以发生反应,到1000℃时反应行很快,首先生成的是CaO.Al2O3,随着温度的升高与过量的CaO反应生成3CaO.Al2O3，使石灰石活性降低,当有CaO.Fe2O3存在时,3CaO.Al2O3还与CaO.Fe2O3反应,生成3CaO.Al2O3.Fe2O3,由于其熔点较低,在熔烧带容易形成液相,附着在石灰的表面上,使石灰与石灰及炉衬砖粘结在一起而形成炉瘤。2.1.3　石灰石中MgCO3含量高　　由于MgCO3的分解速度要比CaCO3低得多,含MgCO3较高的石灰石的分解反应是分两阶段进行的,首先分解的是MgCO3,然后再分解CaCO3。因此,在加热至CaCO3分解温度时,石灰石中的MgCO3分解出来的MgO已失去活性,并大部分熔化附着在石灰石及石灰的表面上,阻止了部分石灰石的正常分解,并形成结砣,严重时形成炉瘤。2.2　石灰石粒度不均匀。　　凌钢80m3竖窑设计石灰石粒度范围为40～80mm,正负偏差允许5%,但实际石灰石的粒度情况见表2。 表2　石灰石的实际粒度情况 粒度级别/mm ≤10 10～40 40～80 ≥80 比重/% 18 10 60 12 　　从表2可以看出,石灰石的粒度明显不均匀,只有60%能达到设计粒度要求,粒度不均匀,出现大、中、小三个级别的石灰石堆积在一起,碎石串缝的现象,气孔率明显降低,从而造成竖窑料柱透气性降低,煅烧的过程中破坏了气流的合理均匀分布,局部出现