本发明属于冶炼技术领域，具体涉及迈尔兹窑混合喷吹燃料及其喷吹方法。
背景技术：
迈尔兹双膛石灰竖窑是煅烧高品质冶金用活性石灰的专用设备，一般作为燃料的喷吹煤结构为无烟煤混喷烟煤，由于混合煤挥发分低（仅为14.00%左右），造成喷吹煤燃点高，喷吹煤粉在炉内燃烧滞后和不完全，影响了石灰产量和质量，因此，如何提高混合煤挥发分、降低着火点从而稳定石灰煅烧质量是目前急需解决的问题，需要对迈尔兹双膛石灰竖窑的混合喷吹煤结构及喷吹方法进行设计改进，以提高石灰产量及质量。
由于caco3分解为cao的温度在800～1100ºc间，将迈尔兹窑喷煤结构优化为褐煤配加烟煤喷吹，经研究计算烟煤配加大比例褐煤喷吹，有利于喷吹煤粉提前在窑内燃尽并提供足够热量，经生产实践，高比例配加褐煤生产期，迈尔兹石灰窑通道温度能够稳定控制在1050ºc左右，在安全生产得到保障，在总热量满足的情况下，褐煤配比的高低不会对石灰生产造成不利影响。目前，应用褐煤进行燃料喷吹通常用于高炉喷吹炼铁生产，如中国专利申请，一种高炉喷吹褐煤的优化配煤方法（cn105755191a，公开日为2016年7月13日），公开了一种高炉喷吹褐煤的优化配煤方法，其使用一种高挥发分、强爆炸性、低成本的褐煤进行配煤用于高炉喷吹，该方法中通过兼顾配加褐煤后混煤的爆炸性、发热值和混煤的燃烧性，实现高炉安全、高效地进行褐煤喷吹，降低燃料成本，而将褐煤应用于迈尔兹窑中尚未见报道。
综上所述，设计一种应用烟煤+褐煤、褐煤+无烟煤等燃料配加方式混喷作为迈尔兹窑生产活性石灰燃料的方法来提高石灰产量及质量，以及降低生产成本是极其必要的。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种迈尔兹窑混合喷吹燃料，本发明的第二目的在于提供一种迈尔兹窑混合喷吹燃料的喷吹方法。
本发明的第一目的是这样实现的：
一种迈尔兹窑混合喷吹燃料，以重量份计，包括10～65.00%的褐煤，其余为烟煤、无烟煤、烟煤的一种或多种的组合。
本发明的第二目的是这样实现的：
迈尔兹窑混合喷吹燃料的喷吹方法，包括以下步骤：
1）磨制混合煤粉：用磨机将所述混合喷吹燃料制成粒度为-200目的混合煤粉，控制磨机入口混合气温度为180～200℃，磨机烟气氧浓度≤8.00%；
2）喷吹煤粉：将煤粉由两个煤粉仓下的单仓泵用压缩空气通过混合器输送至迈尔兹窑喷吹管道，经分配器分配至各只喷煤枪，喷枪由竖窑的上部插入并将煤粉送至迈尔兹窑内喷吹燃烧煅烧石灰石。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明应用了烟煤配加褐煤混喷或无烟煤配加褐煤作为迈尔兹窑喷吹燃料的方法，为提高配煤挥发分降低着火点温度对稳定石灰煅烧质量起到关键作用；
2、本发明根据迈尔兹窑生产工艺，采取合理配煤、关键工艺参数控制等技术措施，有效解决了制粉系统的安全问题，首次实现了迈尔兹喷吹褐煤资源，改善了煤粉燃烧率，降低了配煤成本，为石灰的生产节能降耗降成本，缓解了优质喷吹煤资源紧张与褐煤资源低效利用的矛盾问题，为工业化推广提供借鉴经验；
3、本发明拓展了石灰窑喷吹用煤资源范围，降低了生产成本，提高了生产效益，为其它冶金工艺装备开展大比例喷吹褐煤工作提供理论和实践支撑。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明一种迈尔兹窑混合喷吹燃料，以重量份计，包括10～65%的褐煤，其余为烟煤、无烟煤的一种或其组合。
所述混合燃料挥发分含量为20%～25%。
所述褐煤的比例为10～45%.
本发明迈尔兹窑混合喷吹燃料的喷吹方法，包括以下步骤：
1）磨制混合煤粉：将含有10～65.%的褐煤，其余为烟煤、无烟煤的一种或其组合加入磨机混匀后的混合煤经皮带输送至原煤仓，经给煤机给煤进入磨机，磨制成-200目占比大于60%的混合煤粉，设置磨机控制参数，控制磨机入口混合气温度为180～200℃，磨机烟气氧浓度≤8.00%，并实现报警、自动冲n2安全连锁保护。
经实验室试验测试，在常规空气含氧量、试验温度700℃的条件下，配加30～65%褐煤的着火点温度为380℃，而从本发明磨制煤粉控制工艺参数可知，磨机入口混合气温度控制在180℃～200℃间，烟气氧浓度≤8.00%，磨机入口混合气温度低于褐煤着火点温度，所以在本方法的工艺参数下，以30～65%褐煤的配比进行喷吹不具备爆炸条件，安全性有保障。
石灰石煅烧过程为吸热分解过程，约在810ºc石灰石开始分解，大约11o0ºc时完成煅烧。理论上生成1kgcao，需要吸收3192kj(760kca1)的热量。反应式为：
caco3=cao+co2-----热量(-3192kj)
因此喷吹煤作为迈尔兹窑热量来源，喷吹煤发热量值成为了影响石灰生产的重要因素。
在“44.27%褐煤+55.73%烟煤”配煤结构下，
每公斤喷吹煤产生的低位发热值=44.27%褐煤×褐煤低位发热值+55.73%烟煤×烟煤低位发热值=44.27%×23170kj/kg+55.73%×31239kj/kg=27667kj/kg
在此配比下，生产1吨石灰可提供的低位发热量为:每公斤喷吹煤产生的低位发热值×吨石灰喷煤比=27667kj/kg×188.16kg/t石灰÷1000=5205.82kj/kg石灰
由上可看出在“44.27%褐煤+55.73%烟煤”配煤结构下提供的热量能满足caco3分解所需热量要求。
根据上述结论，即实验室试验配加高达30～65.00%的褐煤，制粉温度控制低于700℃，在常规含氧量条件下不会发生爆燃，以及“44.27%褐煤+55.73%烟煤”配煤结构下提供的热量能满足caco3分解所需热量要求的结论，在确保喷吹安全的条件下，作为优选，本发明按褐煤添加的比例不大于45.00%来配加瘦煤或无烟煤组织生产。
2）喷吹煤粉：煤粉由两个煤粉仓下的单仓泵用压缩空气通过混合器输送至
迈尔兹窑喷吹管道，经分配器分配至各只喷煤枪，喷枪由竖窑的上部插入并送至迈尔兹窑内喷吹燃烧煅烧石灰石，高比例（褐煤比例不大于65.00%）褐煤燃料均匀地分布在整个窑膛断面上，煅烧窑膛中石灰石；由于迈尔兹窑的并流煅烧过程较长，可以做到均匀稳定地加热，从而石灰质量非常好。
所述步骤1中，磨机入口压力为-5～500pa；
所述步骤1中，磨机出磨口温度为80℃～85℃，压力为-2500pa；
所述步骤1中，磨机收尘器口温度为50℃～60℃，压力为2500pa；
所述步骤1中，为了能有效燃烧提高煤粉燃烧率、提高磨机生产效率降低能耗，并保证制粉过程中安全，在原磨机制粉-200目比例大于或等于80%的工艺要求下，适当降低煤粉粒度为-200目的比例为大于或等于60%。
所述煤粉粒度为-200目的比例控制在60%～80%。
实施例1
迈尔兹窑混合喷吹燃料的喷吹方法，包括以下步骤：
1）磨制混合煤粉：将含有45%的褐煤、55%的烟煤，挥发分含量为20%～25%的混合喷吹燃料加入磨机混匀后的混合煤经皮带输送至原煤仓，经给煤机给煤进入磨机，磨制成-200目占比为65%的混合煤粉，设置磨机控制参数，控制磨机入口混合气温度为180～200℃，磨机入口压力为-5～500pa；磨机出磨口温度为80℃～85℃，压力为-2500pa；磨机收尘器口温度为50℃～60℃，压力为2500pa；磨机烟气氧浓度≤8.00%，并实现报警、自动冲n2安全连锁保护。
2）喷吹煤粉：煤粉由两个煤粉仓下的单仓泵用压缩空气通过混合器输送至
迈尔兹窑喷吹管道，经分配器分配至各只喷煤枪，喷枪由竖窑的上部插入并送至迈尔兹窑内喷吹燃烧煅烧石灰石，高比例褐煤燃料均匀地分布在整个窑膛断面上，煅烧窑膛中石灰石。
实施例2
迈尔兹窑混合喷吹燃料的喷吹方法，包括以下步骤：
1）磨制混合煤粉：将含有30%的褐煤、70%的烟煤，挥发分含量为21%的混合喷吹燃料加入磨机混匀后的混合煤经皮带输送至原煤仓，经给煤机给煤进入磨机，磨制成-200目占比为70%的混合煤粉，控制磨机入口混合气温度为185℃，磨机入口压力为100pa；磨机出磨口温度为81℃，压力为-2500pa；磨机收尘器口温度为52℃，压力为2500pa；磨机烟气氧浓度为7%。
步骤2与实施例1相同。
实施例3
1）磨制混合煤粉：将含有20%的褐煤、80%的烟煤，挥发分含量为22%的混合喷吹燃料加入磨机混匀后的混合煤经皮带输送至原煤仓，经给煤机给煤进入磨机，磨制成-200目占比为75%的混合煤粉，设置磨机控制参数，控制磨机入口混合气温度为190℃，磨机入口压力为200pa；磨机出磨口温度为82℃，压力为-2500pa；磨机收尘器口温度为54℃，压力为2500pa；磨机烟气氧浓度为7%。
步骤2与实施例1相同。
实施例4
1）磨制混合煤粉：将含有45%的褐煤、55%的无烟煤，挥发分含量为23%的混合喷吹燃料加入磨机混匀后的混合煤经皮带输送至原煤仓，经给煤机给煤进入磨机，磨制成-200目占比为65%的混合煤粉，设置磨机控制参数，控制磨机入口混合气温度为195℃，磨机入口压力为300pa；磨机出磨口温度为83℃，压力为-2500pa；磨机收尘器口温度为56℃，压力为2500pa；磨机烟气氧浓度为6%。
步骤2与实施例1相同。
实施例5
1）磨制混合煤粉：将含有30%的褐煤、70%的无烟煤，挥发分含量为24%的混合喷吹燃料加入磨机混匀后的混合煤经皮带输送至原煤仓，经给煤机给煤进入磨机，磨制成-200目占比为70%的混合煤粉，设置磨机控制参数，控制磨机入口混合气温度为200℃，磨机入口压力为400pa；磨机出磨口温度为84℃，压力为-2500pa；磨机收尘器口温度为58℃，压力为2500pa；磨机烟气氧浓度为6%。
步骤2与实施例1相同。
实施例6
1）磨制混合煤粉：将含有20%的褐煤、80%的无烟煤，挥发分含量为25%的混合喷吹燃料加入磨机混匀后的混合煤经皮带输送至原煤仓，经给煤机给煤进入磨机，磨制成-200目占比为80%的混合煤粉，设置磨机控制参数，控制磨机入口混合气温度为195℃，磨机入口压力为500pa；磨机出磨口温度为85℃，压力为-2500pa；磨机收尘器口温度为60℃，压力为2500pa；磨机烟气氧浓度为5%。
步骤2与实施例1相同。
实施例7
1）磨制混合煤粉：将含有65%的褐煤、35%的无烟煤，挥发分含量为20%的混合喷吹燃料加入磨机混匀后的混合煤经皮带输送至原煤仓，经给煤机给煤进入磨机，磨制成-200目占比为60%的混合煤粉，设置磨机控制参数，控制磨机入口混合气温度为200℃，磨机入口压力为500pa；磨机出磨口温度为83℃，压力为-2500pa；磨机收尘器口温度为60℃，压力为2500pa；磨机烟气氧浓度为7%。
步骤2与实施例1相同。
实施例1-7为按照本发明方法，在相同工艺参数条件下，各实施例喷吹燃料的配煤结构组成，见表1。
表1实施例1-7喷吹燃料配煤结构组成
由表1可知，随着褐煤比例上升，粒度≥200目的煤粉比例下降，从而有利于提高磨机出粉率，降低能耗，提高安全性。
经工业性试验，实施例1-7喷吹燃料较喷吹单种烟煤主要生产指标见表2。
表2实施例1-7喷吹燃料与喷吹单种烟煤主要生产指标对比
从表2中可以看出：生产使用期间产品的合格率为100%，作业率相近，通道温度通道压力保持稳定，通道温度稳定控制在1050℃。cao+mgo均高于＞90.00%的质量控制要求，s均低于＜0.15%的质量控制要求。
以实施例1为例，按照本发明喷吹煤结构较全烟煤的效益对比如下：
（1）燃料价格
褐煤不含税干基价为331.11元/吨，烟煤价格不含税干基价为862.03元/吨。未配加褐煤全烟煤喷吹单耗150kg/t石灰；按配煤结构为45.00%褐煤+55.00%烟煤，配加后褐煤单耗83.30kg/t石灰，烟煤喷吹单耗104.86kg/t石灰，某厂石灰产量20000吨/月，配加褐煤期间的单耗高于全烟煤期间，究其原因主要是由于褐煤发热值低，为了提供足量热源，通过增加喷煤量保证热量。
（2）效益计算
效益计算公式：取得的效益=生产吨石灰燃料成本变化×石灰产量
为了比较，以煤干基价作为计价。
生产吨石灰燃料成本变化=未配加褐煤前煤价格-配加褐煤后配煤价格
生产期吨煤燃料成本变化=（150kg/t×862.03元/吨）/1000-（331.11元/吨×83.30kg/t石灰+104.86×862.55））/1000=11.28元/t石灰
生产期效益=生产每吨石灰燃料成本降低获得效益×石灰产量
=11.28元/t石灰×20000t石灰=22.55万元
全年推广效益
全年如果按褐煤45%配比组织生产，产生的效益为：
全年生产期效益=22.55万元×12=270万元
综上可知，采用本发明的喷吹煤结构及喷吹方法，不仅能保证活性石灰的质量及产量，还大大增加了生产效益。