石灰窑-解密第三代具有国际领先水平的节能环保全自动机械化石灰竖窑关键技术.pdf

北方炉窑协会内部技术文档 内部资料 注意保存 更多石灰窑技术到： 网站查找 或到“石灰窑专家博客”查找：博客地址：博客地址： 1解密第三代具有国际领先水平的节能环保全自动机械化石灰竖窑关键技术解密第三代具有国际领先水平的节能环保全自动机械化石灰竖窑关键技术 作者：北方炉窑协会（网络通联部） 童海馨 技术名称： “第三代具有国际先进水平的节能环保全自动机械化石灰竖窑”技术 （专利技术：三段式多功能自控节能环保竖窑） 技术提供：唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司、唐山金泉炉窑装备技术研究 所 技术论述：刘玉泉 职务：总经理 研究所所长 一、概 述 二、SDJHS 型“第三代”石灰竖窑的工艺与装备特点介绍 三、记者采访综述 一、概述一、概述 1、生产“工业石灰”时与普通石灰竖窑的技术对比：、生产“工业石灰”时与普通石灰竖窑的技术对比： “工业石灰”概念是近年来出现的，它是指用工业的方法生产、同时又作为工 业原料的氧化钙，它在冶金、化工、铝业、造纸和食品等行业有着不可替代的地 位依照应用领域的不同，质量控制指标略有差异，它的命名也有区别，当用于 冶金行业时，被称为“活性石灰”，而用在非冶金行业时，则在“石灰”前面冠 以相应的行业， 例如化工石灰、 医用石灰等等。

用于建筑业的石灰称为建筑石灰， 建筑业对石灰的要求不高，目前国内还没有建筑石灰的国家标准，通常所说的工 业石灰一般不包括建筑石灰 在工业领域制造石灰有两种方法，一种是竖窑（又称立窑）技术，另一种是 回转窑技术， 回转窑虽然煅烧的石灰活性度较高、 石灰质量较稳定， 但是投资大， 单位日产石灰投资一般都 800-1200 元/吨（如日产 600 吨石灰工程投资在 4500-6500 万元），令投资人望而却步，一定程度上制约了行业发展，而且存在 着能耗高（生产每吨石灰用煤量在 200-300kg，用电在 45-55 度范围）、碳酸钙 分解率低（23-28%）等问题，其生产成本一直与市场石灰销售价格接近，利润极 低，个别的已经没有利润可言，所以，如果民间个人投资回转窑生产石灰用于市 场销售是没有投资价值的， 如果回转窑在冶金行业利用剩余的高炉或焦炉煤气生 产石灰在企业内自用是可行的，其石灰产品各项指标都可以满足钢铁行业的需 求 目前国内 80-90%的石灰产量都来自于竖窑，但是，普通竖窑生产存在很多缺 点，如窑的利用系数低，在 0.3-0.5 以下；耗能高，每吨灰用煤量在 180-220kg 以上；石灰活性度极低，在 200-250ml 范围内；由于普通窑炉绝大多数为上部开PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 北方炉窑协会内部技术文档 内部资料 注意保存 更多石灰窑技术到： 网站查找 或到“石灰窑专家博客”查找：博客地址：博客地址： 2口或半开口结构，所以很难进行进行除尘治理，环境污染严重，加料和出灰几乎 全靠人工直接操作，劳动强度大，严重损害了操作工的身体健康；产品质量不稳 定， 生、 过烧、 结瘤一般在 30%以上， 而且不能及时控制和处理； 国家已经在 2006 年开始对此类窑型进行强制拆除。

在“十二五”规划中，国家已经把“生产系数 低于 0.5，吨灰耗煤量高于 150kg，无环保治理设施”等作为下一步淘汰普通高 耗能石灰竖窑的硬性指标 根据中国国情，国内唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司等单位在 1998 年就引进参考了日本河合株式会社、日本住友金属、日本田边化工、日本武合机 器等多家的石灰竖窑新技术新装备，在十几年的发展中，遵照“吸收创新为主， 引进学习为辅，以适应国情为宗旨，以用户满意为标准”的精神，在综合了国内 多种窑型的基础上，结合我国原料与燃料及产品要求的多样化，唐山金泉冶金能 源新技术开发有限公司率先设计成功了 SDHJS 型“第三代节能环保全自动机械 化石灰竖窑（三段式多功能自控节能环保竖窑）”，并形成多项具有自主知识产 权的专利技术以原日本技术为原型的国内第一代及第二代新型节能环保竖窑， 在国内已广泛推广， 已经建成达产近三百座 近几年来以它节能显著、 环保达标、 自动化程度高、 成品质量高、 建造成本低、 建成周期短等优点深受到国营大中型、 民营个体企业和国外许多国家的青睐随着国家产业政策的要求，在综合了国内 石灰产业现状与需求的基础上，自 2010 年开始，随着唐山金泉冶金能源新技术 开发有限公司“第三代具有国际先进水平的节能环保全自动机械化石灰竖窑” 技术的推出，标志着我国混烧石灰竖窑煅烧技术已经在国内外具有领先水平。

2、该项技术的渊源于发展：、该项技术的渊源于发展： 该项技术原型引进与日本， 而创新发展确是由中国多家公司不断完善完成 的，该项技术第一代至第三代的发展具有如下特征： （一）：“第一代”技术的引进与应用：在上个世纪 60 年代曾经为我国石灰行 业做出过重要贡献的机械化石灰竖窑，随着石灰产品质量要求的不断提高，以及 国外先进的石灰窑技术的引进，我国老式机械化石灰窑技术装备落后、石灰质量 低的劣势突显，昔日的风光一扫而进，甚至有人把其与土窑相提并论，被推到了 淘汰的边缘 马钢、 安阳钢铁公司于 1989 年与日本河合公司联合对老式机械化石灰竖窑进 行了技术改造，根据石灰生产原理，从原料的筛分、混合、布料、窑温的调整、 供风布风、 出灰、 除尘等都进行了技术改造， 并且重新修订了生产工艺操作制度， 与 1990 年 5 月投产后，效果非常明显该技术的引进与成功的改造应用标志着 国内第一代新型节能环保石灰竖窑在国内进入了试应用阶段 近几年，马钢通过对公司内新引进的一批先进的石灰窑（套筒窑、佛卡斯窑、 麦尔兹窑）技术进行消化吸收，吸取了一些先进技术，对公司内三座 250m³机械 化石灰窑再次进行改造升级，实现了全自动化控制，三座窑只需 2 名操作工，单 窑日产量从第一次改造后的 220 吨提高到 280 吨， 利用系数从 0.88 提高到 1.12， 每公斤灰热耗能从1050kcal降低到960kcal以下， 活性度从240ml提高到330ml，PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 北方炉窑协会内部技术文档 内部资料 注意保存 更多石灰窑技术到： 网站查找 或到“石灰窑专家博客”查找：博客地址：博客地址： 3生过烧率从平均 18 降低到平均 2.72，经公司炼钢测算，从原吨钢用灰 85kg 降 低到 50kg 以下。

改造后的石灰窑所产石灰达到了一级冶金活性石灰的标准 业界曾经认为我国机械化石灰竖窑是落后大的、是不成功的，马钢的石灰窑改 造成功案例证明，只要按照石灰煅烧工艺的要求进行改造或者建设新工程，就能 变落后为先进，使我国机械化石灰竖窑与国外先进的窑型相媲美，再现昔日的辉 煌 （二）：“第二代”技术的开发与推广： 1990 年 4 月 20 日点火投产、6 月 23 日正式验收通过的安阳钢铁公司 170m³混烧焦炭石灰竖窑， 标示着我国新型节能石灰竖窑在我国的正式推广应用， 该工程为安阳钢铁公司与日本住友金属、 日本河合石灰、 田边化工机等联合设计、 制造、建设的活性石灰竖炉建成后形成了生产稳定正常、产品质量优良、能耗 低、经济效益好、岗位环境好等特点的新一代活性节能竖炉 通过 1990 年至 2010 年 20 年的发展与应用， 已经形成了具有中国国内应用 特点的“现代”石灰竖炉，技术在不断的进步与提高，材料与装备的国产化已经 形成，各项技术指标在不断突破，尤其在冶金行业应用发展较快，目前国内建设 的 150-500m³新型混烧石灰竖窑已经超过了 300 座 该技术的成功推广应用，为我国机械化石灰窑建设与发展起到了示范作用， 该窑型被业界称作“具有国际先进水平的自动化节能环保石灰窑”是不为过的。

（三）：“第三代”技术的创新与推广： 唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司自 2002 年开始应用“第一代”、 “第二代”等先进理念后，不断创新与改进，以节能为为宗旨、从技术应用的多 元化与产品的多样化为发展方向，经过近 10 年的摸索与研究并对公司建设的近 百座不同石灰窑窑型进行了“优中选精、扬长避短”的再次创新研发，与 2010 年成功研制推出了“第三代具有国际领先水平的节能环保全自动机械化石灰竖 窑” 从“第二代”技术的“具有国际先进水平”到“第三代”的“具有国际领 先水平”，“从“先进”到“领先”虽然只有两个字的区别，确区分了该项技术 在新形势下的发展方向与技术水平 首先，从燃料的应用范围有了进步，原日本竖窑燃料选用较固定，要求只能 使用“冶金二级以上焦炭、粒度在 30-40mm”，“第三代”窑型使用的燃料非常 广泛，既可以使用焦炭同时也可以使用无烟煤、烟煤、焦丁(5-20mm)、兰炭、压 块型煤等多种燃料，而且对燃料的热值也不做硬性要求 产品的“多样化”生产是新窑型的主要特征之一：原日本竖窑及“第一、二 代”改进型竖窑，其生产原理及产品生产只是针对了冶金灰的生产，生产理念提 倡“高产、高活性”，但是，我国的石灰应用行业非常广泛，不仅在建筑业、冶PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 北方炉窑协会内部技术文档 内部资料 注意保存 更多石灰窑技术到： 网站查找 或到“石灰窑专家博客”查找：博客地址：博客地址： 4金行业有较大需求，其他行业如：电石、电厂、碳酸钙、造纸、制碱、氧化铝等 行业也是产品需求大户，各行业所用的石灰产品质量及要求是有很大区别的， “第一、二代”窑型的单一化工艺设计是不能满足各行业产品要求的。

第三 代”技术提出的“三段式多功能自控节能环保竖窑”技术就是作为上述出发点 来研制的通过对“第三代”窑型的多次改进设计，该窑型已经可以同时（需进 行工艺调整）生产冶金灰、碳酸钙用灰（轻钙、重钙、活性钙、纳米钙等用灰）、 电石用灰、电厂脱硫用灰、氧化铝用灰、制碱用灰等及其它行业用灰，而且还可 以回收“二氧化碳”气体，做到了产品多样化，使石灰生产建设单位的石灰产品 销售渠道更广泛、更具有市场竞争力 新窑型的“多功能”也是主要特征之一：该窑型在工艺设计、装备选型上充 分的彰显了其“多功能性”，在装备配置设计中，该窑型在燃煤混烧的基础上可 以同时用高炉煤气、焦炉煤气、天然气、煤气发生炉煤气气体及煤粉喷吹等方式 煅烧石灰，该窑型在生产高品质石灰的同时也可以作为“铁矿石磁化焙烧”、 “高岭土焙烧”、 “铝矾土焙烧”、 “石煤提钒焙烧”等多品种的产品生产选择， 该技术的推出，对我国竖窑在多领域应用于开发上起到了示范作用，极具推广价 值 新窑型的“产量弹性调节”功能也是创新应用技术：一般的竖窑工艺设计中 只能考虑把产量最大化， 所以在生产中如果根据下游产品使用量调整生产操作很 难实现，新窑型在设计中通过供风方式调整、配风调整、配料调整、煅烧料位调 整等方式，可以在 30-100%范围调整产品产量。

该窑型工艺技术及装备制造技术已经申请专利，被“北方炉窑协会”在 2010、2011 年度唯一重点推荐推广技术，并获得了“2010 年度石灰行业节能标 兵”称号、被确定为“石灰窑设计建造示范单位”、获得了“2010 年度石灰行 业新技。