现代石灰窑技术概要

林州市现代科技中心常全生

一、发展新现代石灰窑技术的意义

石灰是钢铁生产、电石生产、耐火材料生产、氧化铝生产的主要和主要辅助材料。九十年代前大部分都是靠社会土窑供应，九十年代以后虽有这些产品市场的竞争，环保政策的强化，和石灰生产技术的进步开始发展起了现代石灰窑技术。实践证明现代石灰窑技术确实是钢铁企业、电石企业、焦化等企业非常现实和捷径的效益亮点。就目前而言每吨石灰的利润已远远超过吨钢、吨铁、吨电石、吨焦碳的利润。已应用现代石灰窑技术的企业已大受其益，而且又取得了更大的社会效益。但也有不少企业受传统经营意识和管理水平的制约还未发展现代石灰窑生产技术仍依靠土窑石灰生产。为此这些企业不但蒙受着巨大的经济损失还给环境保护造成了严重威胁，国家和地方政府相继出台了一糸列整治土烧窑的政策和法规，但很难实现预期效果，原因是有这些企业的需求和较高利润的剌激。因此要想彻底治理土烧窑的污染，也必须依靠推行现代石灰窑来解决需求的问题。所谓现代新技术石灰窑就是具有环保、节能功能和机械化、自动化程度较高的更为科学的煅烧石灰工艺。因为该工艺采用了现代煅烧热工技术，所以它能充分利用廉价能源，特别还能利用原来对环境有污染的气体作能源，变废为宝。这样不但对环境能达到保护，而且它生产的石灰，不但质量好而且成本低。它的直接效益和间接效益，经济效益和社会效益都非常可观。这就是推广新技术石灰窑的意义。

二、现代石灰窑技术的种类

按燃料分有混烧窑，即烧固体燃料，焦炭、焦粉、煤等。和气烧窑。气烧窑包括烧高炉煤气，焦炉煤气，电石尾气，发生炉煤气，天然气等。按窑形分，有竖窑、回转窑、套筒窑、维马斯特窑（西德）、麦尔兹窑（瑞士）、弗卡斯窑（意大利）等。同时又有正压操作窑和负压操作窑之分。林州现代科技中心研制设计了300立方以下的现代混烧窑和140立方以下的现代气烧窑，特别是高炉煤气和焦炉煤气燃烧的XD型节能环保石灰窑。攻克了焦炉煤气热值高，火焰短的燃烧难题，可以使剩余焦炉煤气得到充分利用。由原来的焦炉煤气“点天灯”，污染环境变为了为企业创造效益的宝贵能源。对中小钢铁企业、焦化企业、电石企业、和耐火材料工业都是非常好的节能、环保、增效的有效途径。

三、烧石灰的基本原理和热工工艺

石灰石主要成分是碳酸钙，而石灰成分主要是氧化钙。烧制石灰的基本原理就是借助高温，把石灰石中碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳的生石灰。它的反应式为

CaCO2 CaO+CO2--42.5KcaI

它的工艺过程为，石灰石和燃料装入石灰窑（若气体燃料经管道和燃烧器送入）预热后到850度开始脱碳酸分解，到1200度完成煅烧，再经冷却后，卸出窑外。它的全部煅烧过程相当于在一个密封容器中进行。不同的窑形有不同的预热、煅烧、冷却和卸灰方式。但有几点工艺原则是相同的即：煅烧温度在850—1200度，预热温度在100——850度。出灰温度在世100度以下。原料质量高，石灰质量好；燃料热值高，数量消耗少；石灰石粒度和煅烧时间成正比；生石灰活性度和煅烧时间，煅烧温度成反比。

四、现代技术石灰窑的基本结构和主要附属设备

现代石灰窑主要由窑体、上料装置、布料装置、燃烧装置、卸灰装置、电器、仪表控制装置、除尘装置等组成。不同形式的石灰窑，它的结构形式和煅烧形式有所区别，工艺流程基本相同，但设备价值有很大区别。当然使用效果肯定也是有差别的。

五、石灰石的质量和数量消耗

工业用石灰对石灰石的质量要求主要有两个方面：一是要求含碳酸钙成分含量高，一般要求要在97%以上。二是它的结构晶粒要小，因为晶粒小的石灰石晶间不严实，且在含有有机物的情况下，有机物燃烧形成的多孔状，二氧化碳容易分离，故便于煅烧。三是杂质少，特别有害成分少如二氧化硅，氧化镁、氧化铝、氧化铁、硫和磷等。这些成分在石灰石中若有百分之一，到煅烧成的生石灰中，就是百分之十八。烧一吨石灰按理论计算需1。78吨石灰石，但煅烧时“生”“过”烧的高低主石灰石质量好坏也有一定区别。

六．生石灰的质量标准：

石灰质量的一般标准是：氧化钙含量，生、过烧率、活性度、有害成分含量等，但更重的是不同的行业，不同的用途又有不同的标准。如电石行业它特别强调活性度即软烧灰，炼铁行业它又强调的是强度，所以要硬烧灰，炼钢则又要软烧灰。因此它的指标也是不一样的。一般标准生石灰，氧化钙含量要达到 97%以上，生过烧率小于 10%，活性钙要300mi以上。

七．现代石灰窑技术的燃料与燃烧

石灰窑的燃料很广泛，包括固体燃料、气体燃料、液体燃料都可以，但现代技术石灰窑的燃烧原则是，那种燃料最经济，那种燃料更有利于环保、那些燃料更能节约能源是现代石灰窑技术的关键。现在使用普遍的主要是焦炭、煤和煤气。就现代技术来说最理想的是煤气，包括高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气、电石尾气（煤气）发生炉煤气等是石灰窑的最好燃料。因为这些气体燃料都属于废物利用，循环经济性质。特别像焦炉煤气、电石尾气现在大部分放散，资源十分丰富，其次是高炉煤气,这些煤气若利用起来，一来可大量节约能源，二来环境可得到保护，更重要的是企业可以收到很好的经济效益。这些气烧石灰窑，若大量发展起来，土烧窑污染环境的问题自然而然就解决了。现在为什么如此好的项目为什么发展缓慢，主要是气烧石灰窑技术在我国发展起来时间还比较短，任何事务都有一个发展认识的过程.特别是焦炉煤气，由于热值高、火焰短、石灰窑使用容易过烧和生烧。致使有的企业不敢大胆使用。其实这不是太难解决的问题，林州现代科技中心，现在已经研究制造出了外混式长火焰烧咀，和石灰窑自循环稀释高热值煤气的工艺技术。完全可以解决焦炉煤气的烧石灰问题。烧石灰用燃料的多少，是和它炉型与燃料的热值有关。煅烧石灰所需的热量是由燃料的燃烧而得，燃料的主要成分，碳的燃烧过程的分子式为

C+O2 = CO2

气体燃料则是根据它的热值来计算的。按实际经验生产一公斤石灰约需960千卡热量。但由于各厂的生产设备和工艺条件各不同也有区别。一般来说，烧一吨灰用高炉煤气需1600立方左右，烧焦炉煤气需300立方左右。电石尾气需360立方左右，天然气需120立方左右，发生炉煤气需900立方左右。

补充答案：

晕乎乎回复于2009/02/09

800～850℃就行好像