近日,山東海化純堿廠開發的純堿石灰窯鹽燒技術應用獲得突破,石灰窯工況更加穩定,灰乳活性明顯提高,石灰窯結瘤行業難題得以有效解決。
石灰窯結瘤是氨堿法純堿行業一大難題,一直以來沒有解決良方。我國純堿產能居世界首位,其中氨堿法純堿生產占有重要地位,石灰工序作為氨堿法純堿生產工藝中的重要一環,承擔著石灰石煅燒的任務,國內氨堿企業普遍采用的豎窯煅燒工藝,因石灰石和燃料焦炭是固體混裝,很難均勻,造成窯內煅燒帶熱量分布不均,局部過燒或生燒的情況普遍存在,從而影響生石灰活性,對后續工序操作及能耗控制造成很大影響。
“每當石灰窯大面積結瘤,不得不停窯除瘤。每次除瘤崗位員工都要穿上厚厚的隔熱防護裝,進入到近100℃的窯底,大錘砸、風鎬鑿,一點點將瘤子清理出窯,令人苦不堪言!”純堿廠石灰車間主任郭金平看在眼里、急在心里。
如何有效緩解石灰窯結瘤成為郭金平的一大心病。他經多方問詢,翻閱大量技術資料,發現煉鋼行業有一種石灰窯鹽燒工藝已得到廣泛應用,但在純堿行業尚無嘗試。于是,郭金平提出了純堿石灰窯鹽燒工藝的設想,借鑒煉鋼行業向石灰窯進料中添加原鹽以提高石灰石分解效率的做法,通過試驗摸索出最佳原料配比,在不降低石灰窯產能的前提下提高石灰石有效分解率,降低生產運行成本。經專業技術論證,這一設想得到了初步肯定。
郭金平介紹,石灰窯鹽燒工藝的原理是原鹽進入石灰窯內受熱以氣化狀態存在,增加了碳酸鈣分解氣壓,從而起到降低碳酸鈣分解速度和生石灰結晶速度的功效,使生石灰結晶不再發生融結且富有氣孔,與不加鹽相比,鹽燒所得生石灰質地更加均勻,進入化灰機后溶解速度更快。
雖然理論可行,但畢竟是國內首次嘗試,通過試驗獲取物料配比實驗數據、確定運行操作參數至關重要。為獲取全面的數據支撐資料,郭金平選擇結瘤嚴重的石灰窯進行了探索性的鹽燒試驗。他通過鹽加入量的多少,獲取石灰窯鹽燒工藝在氨堿法制堿工藝中影響石灰石消耗的比例;實現對入窯物料石、焦、鹽的精確計量,研究入窯物料不同配比下,石灰石有效分解率、石灰窯操作指標、石灰石消耗量及鹽的最終去向追蹤分析。
通過試驗,記錄不同入窯物料配比下石灰窯窯氣濃度、石灰石有效分解率、石灰窯關鍵操作參數等數據,做出“石灰石有效分解率的石鹽比、石焦比”、“窯氣濃度的石鹽比、石焦比”等趨勢圖,最終經數據分析推導出了入窯物料的最佳配比,攻克了試驗的技術難點。
創新鹽燒工藝以來,石灰窯結瘤難題得以解決,石灰窯工況更加穩定,灰乳活性明顯提高。試驗數據表明,加鹽前后石灰石總分解率、有效分解率、窯氣濃度得到優化,噸堿石灰石消耗降低40千克、焦炭消耗降低3千克、廢砂當量降低23.3千克、灰乳濃度升高4.7滴度,全廠實施石灰石鹽燒工藝后每年可增加經濟效益2100萬元。同時,該工藝的實施還減少了標煤能耗及二氧化碳排放,響應了國家節能減排政策,具有可觀的行業推廣價值。