石灰窑基础知识

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℃以上就会发生如下反应：CaCO3900℃=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SiO2Al2O3Fe2O3K2OPS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NOΧ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3140-3560KJ/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—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煅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3.95米，壁厚400mm，上标高4.5m，钢窑壳外径4.29m，上顶标高最高点为26.55m，即金属窑壳高22.05m，斜桥顶31.25m(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5.6m一个，10.8m两个，14.8m两个，23.5m一个；烧咀16个，位置在标高13.3m，喷咀(烧嘴)16个，位置在标高10.8m；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ф250，250放散地面操作；冷却风机，助燃风机6.3A,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0.6。待续煤气与空气配比在1：2与1：2.5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CaCO3CaO+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℃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1.78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．节能环保石灰窑的燃料与燃烧烧石灰的燃料很广泛，固体燃料、气体燃料、液体燃料都可以，但新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新技术石灰窑的关键。现在使用普遍的主要是焦炭和煤气。就新技术来说最理想的还是煤气，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。特别像焦炉煤气现在大部分放散，资源十分丰富，其次是高炉煤气，再就是电石尾气,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