石灰窑基础知识.docx

石灰窑基础知识-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN石灰窑基础知识用来煅烧石灰石，生成生石灰（俗称白灰）的窑它的工艺过程为，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度开始分解，到1200度完成煅烧，再经冷却后，卸出 窑外即完成生石灰产品的生产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：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 也是有差别的石灰窑产品主要用于冶金冶炼使用及工程建设用石灰生产工艺知识冶金石灰及生产工艺石灰是炼钢过程中必要的辅料，它的质量将直接影响所炼钢材的多少和好 坏，所以在冶金企业中，石灰的质量是非常重要的我国是生产和利用石灰最 早的国家，秦长城和许多考古发现已证实了这个不争的事实我国虽然是能源 大国，但由于工艺落后，尤其是旧窑型和土烧石灰窑污染大、质量差、能耗 高、产量低，达不到炼钢对白灰的质量要求，与世界上机械化全自动化煅烧相 比，差距相当大，目前我国白灰窑70%是无任何环保措施的土窑，受地方保护 得以生存，但各地区严重的各类工业污染问题已引起国家的高度重视，因此淘 汰土烧白灰窑，建造我们自己的具有节能、环保、高效的现代化白灰窑既是国 家环保的要求也是目前我国现在数十万家石灰生产企业势在必行的举措。

下面 对石灰原料、煅烧燃料、煅烧设备及工艺简单分析一、原料石灰石石灰石（limestone）是沉积源形成的一种岩石，属碱性岩石，主要成分是 碳酸钙、钙镁碳酸盐或者碳酸钙和碳酸镁的混合物根据不同的密度范围，成 型的石灰石分为三个子类：低密度石灰石——密度范围1,760~2,160千克/立方米 中密度石灰石——密度范围2,160~2,560千克/立方米 高密度石灰石——密度大于2,560千克/立方米石灰石具有良好的加工性、磨光性和很好的胶结性能，不溶于水，易溶于 饱和硫酸，能和强酸发生反应并形成相应的钙盐，同时放出CO2石灰石在大 气压力下达到900°C以上就会发生如下反应：CaCO3>900°C=CaO+CO21、 石灰石的杂质因为石灰石（CaCO3）是天然矿物，所以它含有一些不利于煅烧的杂质.杂质 主要是SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O P S等,它们主要来源于三个方面：⑴、原料石灰石所含有害物：SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O、P、S等⑵、石灰石以泥土、砂粒形态粘附的的有害物：SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O、 k2o、p、s 等⑶、燃料所含有害物：SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O、P、S 等。

这些杂质的多少直接影响煅烧石灰的产量和质量，所以选择优质的石灰石是比 较关键的2、 石灰石的粒度在石灰石煅烧过程中，原料石灰石粒度的影响是非常大的，由于CO2的分离 是石灰石表面向内部慢慢进行的，所以大粒径石灰石比小粒径的煅烧要困难， 需用的时间也长通过科学试验分析，在一定温度下煅烧时间与石灰石厚度的 平方成正比，80mm石块与40mm的石块相比，前者需要4倍于后者的煅烧时 间实践证明竖炉选用40-80mm粒度的石灰石，回转窑选用10-30mm粒度的 石灰石效果最为理想3、 石灰石的选择石灰石含钙高的密度大，不好烧，但煅烧后的石灰灰质好，反之含钙低的石灰 石密度小，好烧，但煅烧后的灰质差石灰石含钙量及其他物质含量利用化学 分析测试、磨损实验及煅烧实验等得到准确结果后，经慎重判断选择使用优 质石灰石一般CaO含量在52%以上，MgO含量在3%以内，SiO2在1%以内二、燃料石灰石煅烧燃料有很多种其中有固体的，液体的，气体的等等固体状燃料主要是煤及其加工品煤是重要的能源和化工原料，它的种类繁 多石灰石煅烧用煤选用发热量高含S低的为最佳但使用煤作燃料成本高污 染大液体燃料为石油及其加工品大多通过喷雾装置雾化，扩散燃烧。

但也因生产 成本过高污染大一般不使用气体燃料有很多种，如：炼焦制的煤气，发生炉制的煤气，天然气，高炉 煤气，转炉煤气等气体燃料有利于提高热效、节约能源气体燃料与燃煤相 比可提高热效2倍，较燃油提高1倍；而且气体燃料有利于保护大气环境减少 NOX和SO2排放量所以建议选择气体作为煅烧石灰石的燃料⑴气烧石灰窑节约能源，特别是用利用高炉剩余煤气和焦炉剩余煤气，以 及其它各种工业炉剩余煤气是最大的能源节约和利用⑵有利环境保护，由于气烧窑没有固体燃料经燃烧后排放的大量有害气 体，而且原来向大气排放的煤气经燃料后也减少了向大气中排放污染，所以对 环境保护非常有利⑶炉内温度均匀，煅烧石灰质量好气体燃料可在石灰石的所有空隙中燃 烧，无死角，用煤作燃料布料稍有不均就会出现温度有高有低由于气烧火焰 均匀且又是同时放热，可做到快速燃烧和快速冷却，故石灰活性度好⑷便于检测，好操作因气烧窑的温度和煤气、空气流量、压力均可由仪表检 测，司炉工可根据检测数据掌握炉况和调节炉况，不像固体燃料不好控制，即 使该炉子停了燃气还在继续燃烧，气烧窑调节周期短，固体燃料窑调节周期 长气体燃料其中最为理想的是高炉和焦炉煤气，但焦炉煤气热值过高，且必须脱 焦油，所以不容易控制使用。

高压鼓风机（罗茨风机）鼓风，并且通过热风炉加热后进入了高炉，这种 热风和焦炭助燃，产生的是二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙热的焦炭产 生一氧化碳，一氧化碳在上升的过程中，还原了铁矿石中的铁元素，使之成为 生铁，这就是炼铁的化学过程铁水在炉底暂时存留，定时放出用于直接炼钢 或铸锭这时候在高炉的炉气中，还有大量的过剩的一氧化碳，这种混和气 体，就是“高炉煤气”这种含有可燃一氧化碳的气体，是一种低热值的气体 燃料，它的热值一般只有31403560KJ/M3，可以用于冶金企业的自用燃气，如 加热热轧的钢锭、预热钢水包等等高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主 要成分为:CO, C02, N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量约占25%左右高 炉煤气的成分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关从 高炉引出的煤气含有大量的灰尘，在输送和使用过程中，这些灰尘会堵塞煤气 管道和设备因此必须除尘处理后才能输送和使用一般钢厂大多采用重力除 尘器和布袋除尘高炉煤气的着火点并不高，似乎不存在着火的障碍，但在实 际燃烧过程中，受各种因素的影响，混合气体的温度必须远大于着火点，才能 确保燃烧的稳定性。

三、白灰煅烧设备一白灰窑老炉型白灰窑有好多种如土窑、普通竖炉型、回转窑等等其中土窑和 使用煤作为锻烧燃料的普通竖炉型灰窑属淘汰设备现在大多采用用煤气做燃 料的竖炉型窑和回转窑普通气烧竖炉型石灰窑按炉容积分为25、50、140、 180、300M3的越小越容易掌握现在拿140M3普通气烧竖炉白灰窑进行分 析：环形砼基础壁外径米，壁厚400mm，上标高，钢窑壳外径，上顶标高最高点 为，即金属窑壳高，斜桥顶（标高），窑内径3m，料柱高20m，有效容积 140m3装有检测热电偶6个，位置为一个，两个，两个，一个；烧咀16个， 位置在标高，喷咀（烧嘴）16个，位置在标高；助燃风围管16边形，直径 325mm，与烧咀相对中心，冷却风围管300*250；防爆孔山250，250放散地面 操作；冷却风机，助燃风机,30Kw,卷扬机3吨18-22KW设计要求：原料粒度40-80mm,煤气热值860*4190KJ/m3,流量7000m3/小 时，设计利用系数＞待续煤气与空气配比在1： 2与1：之间，计算出炉子的循环周期，根据周期调节 放灰时间，130立方石灰竖窑的放灰间隔一般在，如煤气压力，空气压力都在 10千帕时，60分钟放一次灰一次性上约7吨石料，保持好料面稳定，正负不超 过10公分，就能出好灰.石灰窑新技术知识一.现在发展新技术石灰窑的意义钢铁工业，电石工业，氧化铝工业，耐火材料等工业都是石灰消耗大户， 近两年这几个行业都是高速发展的行业。

每年的产量基本都是以20%以上的速 度增长可它们需要的主要材料（辅助材料）石灰确没有相应增长，所以造成 了石灰的紧张，从而剌激了社会土石灰窑的大量上马，土烧窑的遍地开花又造 成了对环境的严重污染，在这种情况下，国家和地方政府相继出台了一条列整 治土烧窑的政策和法规，但很难实现预期效果，原因是有需求的剌激因此要 想沏底治理土烧窑的污染，必须推行现代新技术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、自动化程度较高的现 代化石灰窑它因采用了现代技术，所以它能充分利用廉价能源，特别能利用 原来对环境有污染的气体作主要能源，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对利用这一新技术的企业， 经济效益会有明显增加这就是推广新技术石灰窑的现实意义二. 新技术石灰窑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、西德维马斯特窑、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CaCO3 CaO+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°C开始分解，到1200度完成煅烧，再经冷却后，卸出窑 外即完成生石灰产品的生产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：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. 石灰窑的基本结构和主要附属设备石灰窑主要由窑体、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吨石灰石，但煅烧 时“生” “过,，烧的高低和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. 节。