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摘要 对山西玉竹2#石灰竖窑石灰存在的偏烧及质量不合格的原因进行了分析,从灰温、料面形状等方面入手,逐层解剖,找出问题的根源, 提出了解决较为复杂的偏烧问题的具体措施,提高了产品质量。
关键词 石灰竖窑质量原因 改进措施
0前言
山西玉竹活性石灰有限公司活性石灰窑生产线投产于2008年12月，有250 m3 自动化石灰竖窑两座，日产量为400 t，主要供内蒙古西部地区电石厂和晋中鲁能铝业公司等单位用灰。2#石灰竖窑投产以后，直到2009年10月份，石灰质量仍达不到设计要求。笔者分析了2#竖窑质量不合格的影响因素，并提出了改进措施。
1石灰存在的质量问题
玉竹公司2#石灰窑所生产的石灰生过烧率为20%,CaO为79%，活性度在200 mL左右，且瘤块较多，石灰在出厂时，不得不通过人工分捡的方式装车，造成了石灰成本及人力资源的浪费。
2石灰质量不合格原因分析
针对2#石灰竖窑存在的石灰质量问题，我们遵循由浅入深的原则，先从易测量的灰温、热电偶温度及易观察的料面开始，逐一开始分析。
2.1灰温情况
在现场通过用便携式红外測温计测量显示，石灰块冷热不匀，甚至有火料排出；测量窑内出灰锥体温度，锥体东部温度高于西部温度；从石灰外观看，既有生烧，又有过烧。以上现象表明，该窑存在偏烧现象。
2.2热电偶温度
2#石灰窑在窑体安装有16只热电偶，分4层，每层4只，均匀分布在窑体周围，测量方法为间接测量,以下为2009年5月13日12时、6月25日12时的热电偶记录。
表12009年5月13日、6月25日的热电偶记录
时间/
月.日 热电偶位置 各放置点温度/ ℃
东南 西南 西北 东北
5.13 A层 657 718 669 682
B层 553 596 694 584
C层 306 261 239 356
D层 269 95 69 258
6.25 A层 592 771 670 652
B层 626 515 632 697
C层 343 224 256 325
D层 270 124 154 284
从表1数据可以看出，窑体内部D段东部温度明显高于西部温度，温度数据表明该窑存在偏烧现象。
2.3料面
在窑顶打开观察孔观察，料面呈西高东低的斜面状，经测量，高度差达120 cm，西部有明火，东部无明火。经降料面后发现西半部结瘤严重，最厚处达100 cm左右，反复降料面，壁瘤脱落后，料面提升至正常位置，料面仍旧偏斜，在不到两天的时间内，西半部又结瘤，恢复原状。对低凹处实施定点布料措施，将料面填补平整，正常生产2 h后，料面又恢复成原来的倾斜状。因此，排除因石灰石与焦炭混配不匀、焦比过高引起结瘤的偶然因素，说明东部下料过快，西部下料慢，从而引起偏烧。
2.4供风情况
检查主风管、支风管的相对位置，主风管位于两支风管中间位置，呈对称分布，支风管在窑内分布均匀，未发现异常；管道内无异物及灰块堵塞，供风管道正常。灭火放空窑内石灰后，检查风帽时发现风帽偏离窑体中心线，向西偏120 mm。风帽向西偏后，容易形成东部供风量小于西部，从而造成偏烧。
2.5设备情况
在竖窑设备中，园盘出灰机应在窑体的中心线上，如安装误差过大，也能引起偏烧。2#窑停产放空窑内石灰后，经检查设备发现，园盘出灰机偏离中心线，向西偏60 mm，同时，出灰机刮刀有径向安装位置不一致的现象。重新铺底料，排料后，西侧下料仍旧慢，东侧下料快，说明园盘出灰机的安装位置已影响了石灰下行的通道，导致西侧下料的速度慢，东侧下料快，从而形成偏烧。
综合分析以上有关数据及观察到的各种现象以后认为，石灰质量问题为窑内存在下料不均匀和供风不均匀所引起的偏烧所致，而园盘出灰机远离窑体中心线是引起窑内西侧下料慢、东侧下料快的根本原因；风帽偏离窑体中心线致使供风不均匀，加剧了窑内的偏烧现象。东部下料过快，石灰在未烧透、未冷却时就已排出，而西部出灰较慢，煅烧时间过长，石灰过烧，引起煅烧带结瘤严重，从而导致石灰生过烧率高，质量下降。
3改进措施
根据查到的原因，把校正园盘出灰机位置、调整出灰机刮刀位置和校正风帽位置作为整改的内容，具体方法如下：
1）确定窑体中心线的位置。为确保设备安装在窑体中心线上，我们将风帽和风帽底座拆除，测量窑壁，找到窑体中心线位置后，在窑壁拉两条钢丝，呈十字状，待两钢丝交叉点与窑体中心线重合时，固定钢丝两端位置，此交叉点即窑体中心点位置，以此点作为基准点，安装和校正设备。在基准点位置，安置吊线锤，安装设备时，线锤尖应对准设备的中心位置。
2）校正园盘出灰机安装位置。在校正园盘出灰机安装位置时，应先把园盘出灰机底座与基础钢梁的固定螺栓松开，调整园盘出灰机位置，待园盘出灰机中心的锥尖对准吊线锤尖时，紧固底座螺栓，同时应调整出灰机传动轴轴承座的位置，防止因园盘出灰机位置变动而引起的锥齿之间的啮合不好而损坏园盘出灰机园盘大齿圈。安装完毕后，园盘出灰机中心线相对于窑体中心线误差在±10 mm范围内，减小了因出灰机安装不正而引起出灰不均匀现象。
3）重新调整出灰机小刮刀。在调整小刮刀时，使全部刮刀与窑体中心线的径向距离相等，且在园盘出灰机的园盘四周均匀分布，这样园盘周边才能出灰均匀，从而减小因刮刀径向位置不一致而引起的出灰不均匀的现象。调整小刮刀时，还应调整小刮刀与园盘之间的间隙，间隙过大，影响出灰效果，间隙过小，在灰温升高引起出灰锥体膨胀、园盘受力不均衡时，易发生小刮刀挤压园盘现象，导致出灰机不能转动。
4）重新安装风帽底座，在吊线锤尖对准风帽底座中心后，再焊接支风管道，控制风帽底座相对于窑体中心线的安装误差在±10 mm范围内，使风帽在窑体中心线上，从而保证了供风的均匀性。
4改进效果
通过校正园盘出灰机位置、调整出灰机刮刀位置和校正风帽位置后，消除了下料不均匀和供风不均匀所引起的偏烧现象。2#窑从2009年11月15日点火至今，经过了一年时间的运行，料面平整、灰温正常、产量稳定、品质优良，石灰质量指标月平均值生过烧率11%，活性度310 mL,CaO 89%，创造了良好的经济效益。
5结语
在活性石灰生产中，影响石灰质量的因素是多方面的，既有工艺参数原因，又有机械设备原因。对于每一原因，都要亲临现场观察分析，才能从实践中得出解决该问题的方法和措施。此次对山西玉竹2#石灰竖窑的改造，不仅解决了该窑偏烧引起的质量问题，同时也为石灰竖窑处理类似问题提供了借鉴经验。
关键词 石灰竖窑质量原因 改进措施
0前言
山西玉竹活性石灰有限公司活性石灰窑生产线投产于2008年12月，有250 m3 自动化石灰竖窑两座，日产量为400 t，主要供内蒙古西部地区电石厂和晋中鲁能铝业公司等单位用灰。2#石灰竖窑投产以后，直到2009年10月份，石灰质量仍达不到设计要求。笔者分析了2#竖窑质量不合格的影响因素，并提出了改进措施。
1石灰存在的质量问题
玉竹公司2#石灰窑所生产的石灰生过烧率为20%,CaO为79%，活性度在200 mL左右，且瘤块较多，石灰在出厂时，不得不通过人工分捡的方式装车，造成了石灰成本及人力资源的浪费。
2石灰质量不合格原因分析
针对2#石灰竖窑存在的石灰质量问题，我们遵循由浅入深的原则，先从易测量的灰温、热电偶温度及易观察的料面开始，逐一开始分析。
2.1灰温情况
在现场通过用便携式红外測温计测量显示，石灰块冷热不匀，甚至有火料排出；测量窑内出灰锥体温度，锥体东部温度高于西部温度；从石灰外观看，既有生烧，又有过烧。以上现象表明，该窑存在偏烧现象。
2.2热电偶温度
2#石灰窑在窑体安装有16只热电偶，分4层，每层4只，均匀分布在窑体周围，测量方法为间接测量,以下为2009年5月13日12时、6月25日12时的热电偶记录。
表12009年5月13日、6月25日的热电偶记录
时间/
月.日 热电偶位置 各放置点温度/ ℃
东南 西南 西北 东北
5.13 A层 657 718 669 682
B层 553 596 694 584
C层 306 261 239 356
D层 269 95 69 258
6.25 A层 592 771 670 652
B层 626 515 632 697
C层 343 224 256 325
D层 270 124 154 284
从表1数据可以看出，窑体内部D段东部温度明显高于西部温度，温度数据表明该窑存在偏烧现象。
2.3料面
在窑顶打开观察孔观察，料面呈西高东低的斜面状，经测量，高度差达120 cm，西部有明火，东部无明火。经降料面后发现西半部结瘤严重，最厚处达100 cm左右，反复降料面，壁瘤脱落后，料面提升至正常位置，料面仍旧偏斜，在不到两天的时间内，西半部又结瘤，恢复原状。对低凹处实施定点布料措施，将料面填补平整，正常生产2 h后，料面又恢复成原来的倾斜状。因此，排除因石灰石与焦炭混配不匀、焦比过高引起结瘤的偶然因素，说明东部下料过快，西部下料慢，从而引起偏烧。
2.4供风情况
检查主风管、支风管的相对位置，主风管位于两支风管中间位置，呈对称分布，支风管在窑内分布均匀，未发现异常；管道内无异物及灰块堵塞，供风管道正常。灭火放空窑内石灰后，检查风帽时发现风帽偏离窑体中心线，向西偏120 mm。风帽向西偏后，容易形成东部供风量小于西部，从而造成偏烧。
2.5设备情况
在竖窑设备中，园盘出灰机应在窑体的中心线上，如安装误差过大，也能引起偏烧。2#窑停产放空窑内石灰后，经检查设备发现，园盘出灰机偏离中心线，向西偏60 mm，同时，出灰机刮刀有径向安装位置不一致的现象。重新铺底料，排料后，西侧下料仍旧慢，东侧下料快，说明园盘出灰机的安装位置已影响了石灰下行的通道，导致西侧下料的速度慢，东侧下料快，从而形成偏烧。
综合分析以上有关数据及观察到的各种现象以后认为，石灰质量问题为窑内存在下料不均匀和供风不均匀所引起的偏烧所致，而园盘出灰机远离窑体中心线是引起窑内西侧下料慢、东侧下料快的根本原因；风帽偏离窑体中心线致使供风不均匀，加剧了窑内的偏烧现象。东部下料过快，石灰在未烧透、未冷却时就已排出，而西部出灰较慢，煅烧时间过长，石灰过烧，引起煅烧带结瘤严重，从而导致石灰生过烧率高，质量下降。
3改进措施
根据查到的原因，把校正园盘出灰机位置、调整出灰机刮刀位置和校正风帽位置作为整改的内容，具体方法如下：
1）确定窑体中心线的位置。为确保设备安装在窑体中心线上，我们将风帽和风帽底座拆除，测量窑壁，找到窑体中心线位置后，在窑壁拉两条钢丝，呈十字状，待两钢丝交叉点与窑体中心线重合时，固定钢丝两端位置，此交叉点即窑体中心点位置，以此点作为基准点，安装和校正设备。在基准点位置，安置吊线锤，安装设备时，线锤尖应对准设备的中心位置。
2）校正园盘出灰机安装位置。在校正园盘出灰机安装位置时，应先把园盘出灰机底座与基础钢梁的固定螺栓松开，调整园盘出灰机位置，待园盘出灰机中心的锥尖对准吊线锤尖时，紧固底座螺栓，同时应调整出灰机传动轴轴承座的位置，防止因园盘出灰机位置变动而引起的锥齿之间的啮合不好而损坏园盘出灰机园盘大齿圈。安装完毕后，园盘出灰机中心线相对于窑体中心线误差在±10 mm范围内，减小了因出灰机安装不正而引起出灰不均匀现象。
3）重新调整出灰机小刮刀。在调整小刮刀时，使全部刮刀与窑体中心线的径向距离相等，且在园盘出灰机的园盘四周均匀分布，这样园盘周边才能出灰均匀，从而减小因刮刀径向位置不一致而引起的出灰不均匀的现象。调整小刮刀时，还应调整小刮刀与园盘之间的间隙，间隙过大，影响出灰效果，间隙过小，在灰温升高引起出灰锥体膨胀、园盘受力不均衡时，易发生小刮刀挤压园盘现象，导致出灰机不能转动。
4）重新安装风帽底座，在吊线锤尖对准风帽底座中心后，再焊接支风管道，控制风帽底座相对于窑体中心线的安装误差在±10 mm范围内，使风帽在窑体中心线上，从而保证了供风的均匀性。
4改进效果
通过校正园盘出灰机位置、调整出灰机刮刀位置和校正风帽位置后，消除了下料不均匀和供风不均匀所引起的偏烧现象。2#窑从2009年11月15日点火至今，经过了一年时间的运行，料面平整、灰温正常、产量稳定、品质优良，石灰质量指标月平均值生过烧率11%，活性度310 mL,CaO 89%，创造了良好的经济效益。
5结语
在活性石灰生产中，影响石灰质量的因素是多方面的，既有工艺参数原因，又有机械设备原因。对于每一原因，都要亲临现场观察分析，才能从实践中得出解决该问题的方法和措施。此次对山西玉竹2#石灰竖窑的改造，不仅解决了该窑偏烧引起的质量问题，同时也为石灰竖窑处理类似问题提供了借鉴经验。