由于炉内分解过程为化学动力学控制过程,因此,影响分解速度的主要因素如下。
①分解温度:温度越高,分解越快。
②炉气中CO2浓度:浓度越低,分解越快。
③料粉的物理、化学性质,结构致密,结晶粗大的石灰石分解速度较慢。
④影响分解所需时间的因素还有料粉粒径,粒径越大,时间越长。
⑤生料的悬浮分散程度:悬浮分散性差,相当于加大了颗粒尺寸,改变了分解过程性质,降低了分解速度。
分解炉中料粉的分解时间
①在一般分解炉中,当分解温度为820~900℃时,料粉分解率为85%~95%,需要分解时间平均为4~10s,而不是有的人认为的1~2.5s(气流通过时间)。
②影响料粉分解时间的主要因素有分解温度、炉气中CO2浓度、料粉品质、颗粒尺寸及颗粒组成。
表3-2分解温度、CO2浓度、分解率与分解时间的关系
分解温度/℃ |
炉气CO2浓度/% |
特征粒径30µm
完全分解需时/s |
平均分解率85%
的分解时问/s |
平均分解率达
85%的分解时问/s |
820 |
0
10
20 |
12.7
20.5
50.3 |
6.3
11.2
25.1 |
14.0
22.6
55.2 |
850 |
0
10
20 |
7.9
10.3
15.0 |
3.9
5.2
7.5 |
8.7
11.3
16.5 |
870 |
0
10
20 |
5.6
6.9
8.7 |
2.8
3.5
3.9 |
6.1
7.6
9.6 |
900 |
0
10
20 |
3.7
4.1
4.7 |
1.2
2.2
2.5 |
3.9
4.6
5.0 |
③表中的分解率是指物料实际分解率,而生产中常用表观分解率(包括C3筒内及窑内料粉循环的分解部分),由于C3中及循环分解的多为细颗粒,它们对颗粒群平均分解率影响不大。
因此,一般生产中对出炉料粉分解率的要求以85%~95%为宜,要求过高,在炉内停留时间就要延长很多,炉的容积就大;分解率越高时,分解速率越慢,吸热越少,容易使物料过热,炉气超温,从而引起结皮、堵塞等故障。而少量粗粒中心未分解的料粉,到回转窑中进一步加热时,它有足够的分解时间,且分解热量不多。如果对分解率要求过低,例如80%以下,也是不合适的。因较低的分解率(80%)在分解炉内只需特征粒径分解时间的0.4倍左右,是比较容易获得的。而如果分解率低的生料入窑,窑外分解的优越性就得不到充分发挥。