简述石灰石煅烧中的结瘤问题

　　煅烧是石灰石生产中很关键的一道工序，煅烧的好坏对后续产品的质量影响很大。石灰窑是用来煅烧石灰石的，在使用过程中不可避免会出现一些问题，其中最常见的是炉窑的结瘤问题。那么，石灰石煅烧中的结瘤问题是如何产生的？

　　石灰石除了主要成分碳酸钙(CaCO₃)外，还包含一些杂质，如碳酸镁(MgCO₃)、Fe、Al、Si的氧化物。石灰石中含有的MgCO₃和铁、铝氧化物是很强的助熔剂，它们的存在，在煅烧过程极易与CaO反应生成易熔的XCaO·SiO₂、XCaO·Fe₂O₃、XCaO·Al₂O₃和CaSO₄等，这些化合物在煅烧区的高温下生成液态共熔体，会把石灰石粘成大块并烧结成瘤块，部分会黏在窑壁上，形成结瘤事故。

　　因此，基于石灰窑结瘤子的机理，首先在煅烧前应选用SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃和MgCO₃等杂质含量低的石灰石为原料。

　　石灰石粒度大小对石灰的烧成率影响很大，粒度过大会延长物料停留时间，影响石灰窑的能力，相反，石灰石粒度越小，它在窑内停留时间短。但是石灰石粒度减小，也有一定限度，粒度过小，也会增加窑内阻力。气体分布变坏，破坏灰窑煅烧工况，形成偏烧、局部高温或生成“瘤块”，增加了燃料消耗量，降低石灰窑的生产能力和窑气CO₂浓度。因而，石灰石粒度应均匀，灰窑区域稳定，这样有利于石灰窑平稳运行和分解率的提高。

　　石灰石原料中含粉量的高低，也会造成石灰窑的结瘤。进入窑内的石灰石原料含粉量越高，物料在窑内就越容易参与反应，熔化或粘结于窑壁上，容易导致窑瘤的形成；一般情况下，如果石灰石原料中的粉料越多，说明其中的杂质也就越多，如上所述，这些杂质也就越容易和CaO发生一系列的反应，生成各种低熔点的化合物，使石灰之间相互粘结成块，从而形成了窑瘤。

　　煅烧温度没有控制好易形成结瘤。因为煅烧温度越高，窑内物料中低熔点的物质也就越容易熔化成液相，使石灰之间相互粘结成块，或粘结在窑壁上逐步形成挂壁窑瘤，并且温度越高，物料中的各种成分之间就越容易发生反应，或与窑衬发生化学反应，生成更多的低熔点物质，从而促使窑瘤的形成。

　　因此，在煅烧中应根据杂质的含量合理控制煅烧温度，一般情况下，CaCO₃含量高的石灰石煅烧温度控制在约1300℃，CaCO₃含量低的煅烧温度控制在1050~1150℃，MgCO₃含量高的石灰石煅烧温度控制在1050℃以下。当然，这样的温度控制也不是一成不变的，还要根据成品灰质量的情况适时进行调整。

　　窑内实际煅烧带的长短同样影响着窑内温度的高低，当煅烧带下移时，会造成顶温低、灰温高，卸出的灰带有火，CO₂浓度低，石灰生烧率高；煅烧带上移，会造成顶温高，灰温高，CO₂浓度高，石灰生烧率高；煅烧带拉长，会造成灰温、顶温均高，火力不集中，温度分散，石灰生烧；煅烧带缩短，会造成顶温、灰温太低，CO₂浓度太低，石灰生烧。如果发生上述情况，一味地提高窑温，会导致石灰过烧，最终形成窑瘤。

　　燃料的配量是影响石灰石煅烧分解的关键。配比低了温度达不到要求，煅烧不充分，石灰带生烧严重；反之，焦比高则燃料耗量增加，相应加大了供燃料燃烧用的空气量，同时增加了带入的氮气，易使取灰和出气温度高、灰生烧、严重时出现取灰带火、结瘤、给风量较大等现象。

　　此外，煅烧使用焦炭要严格控制粒度，一般要求20~60mm，且要求在窑内分布均匀，防止集中燃烧产生局部高温，即石灰窑偏烧结瘤子。

　　送风量大小、生产操作等因素也会导致结瘤。在生产操作的过程中，操作工人应进行专业培训，保证技术水平，在操作中严格控制各项技术条件，如顶温、灰温不宜过高，石灰层不宜过高或过低；定时进料和出灰，保证料层的高度和煅烧带的位置及温度，尽量避免结瘤问题的产生。