石灰窯技術:環保節能、自動化程度較高的現代化石灰窯-中文百科頻道

意義

節能石灰窯就是具有環保、節能功能和機械化、自動化程度較高的現代化石灰窯。它因采用了現代技術，所以它能充分利用廉價能源，特别能利用原來對環境有污染的氣體作主要能源，變廢為寶。這樣不但對環境能達到保護，而且它生産的石灰，不但質量好而且成本低。對利用這一新技術的企業，經濟效益會有明顯增加。節能石灰窯對中小鋼鐵企業、焦化企業、電石企業、和耐火材料工業都是非常好的節能、環保、增效的有效途徑。

種類

按燃料分有混燒窯，即燒固體燃料，焦炭、焦粉、煤等。和氣燒窯。氣燒窯包括燒高爐煤氣，焦爐煤氣，電石尾氣，發生爐煤氣，天然氣等。按窯形分，有豎窯、回轉窯、套筒窯、西德維馬斯特窯、麥爾茲窯（瑞士）、弗卡斯窯（意大利）等。同時又有正壓操作窯和負壓操作窯之分。林州現代科技中心研制設計了300立方以下的混燒窯和140立方以下的氣燒窯，特别是高爐煤氣和焦爐煤氣燃燒的XD型節能環保石灰窯。攻克了焦爐煤氣熱值高，火焰短的燃燒難題，可以使剩餘焦爐煤氣得到充分利用。由原來的焦爐煤氣“點天燈”，污染環境變為了為企業創造效益的寶貴能源。對中小鋼鐵企業、焦化企業、電石企業、和耐火材料工業都是非常好的節能、環保、增效的有效途徑。

原理和工藝

石灰石主要成分是碳酸鈣，而石灰成分主要是氧化鈣。燒制石灰的基本原理就是借助高溫，把石灰石中碳酸鈣分解成氧化鈣和二氧化碳的生石灰。它的反應式為CaCO3CaO+CO2--42。5KcaI。

它的工藝過程為，石灰石和燃料裝入石灰窯（若氣體燃料經管道和燃燒器送入）預熱後到850℃開始分解，到1200度完成煅燒，再經冷卻後，卸出窯外。即完成生石灰産品的生産。不同的窯形有不同的預熱、煅燒、冷卻和卸灰方式。但有幾點工藝原則是相同的即：原料質量高，石灰質量好；燃料熱值高，數量消耗少；石灰石粒度和煅燒時間成正比；生石灰活性度和煅燒時間，煅燒溫度成反比。

基本結構設備

石灰窯主要由窯體、上料裝置、布料裝置、燃燒裝置、卸灰裝置、電器、儀表控制裝置、除塵裝置等組成。不同形式的石灰窯，它的結構形式和煅燒形式有所區别，工藝流程基本相同，但設備價值有很大區别。當然使用效果肯定也是有差别的。

質量數量消耗

工業用石灰對石灰石的質量要求主要有兩個方面：一是要求含碳酸鈣成分含量高，一般要求要在97%以上。二是它的結構晶粒要小，因為晶粒小的石灰石晶間不嚴實，且在含有有機物的情況下，有機物燃燒形成的多孔狀，二氧化碳容易分離，故便于煅燒。三是雜質少，特别有害成分少如二氧化矽，氧化鎂、氧化鋁、氧化鐵、硫和磷等。這些成分在石灰石中若有百分之一，到煅燒成的生石灰中，就是百分之十八。燒一噸石灰按理論計算需1。78噸石灰石，但煅燒時“生”“過”燒的高低和石灰石質量好壞也有一定區别。

質量标準

石灰質量的一般标準是：氧化鈣含量，生、過燒率、活性度、有害成分含量等，但更重的是不同的行業，不同的用途又有不同的标準。如電石行業它特别強調活性度即軟燒灰，煉鐵行業它又強調的是強度，所以要硬燒灰，煉鋼則又要軟燒灰。因此它的指标也是不一樣的。一般标準生石灰，氧化鈣含量要達到97%以上，生過燒率小于10%，活性鈣要300mi以上。

燃料與燃燒

燒石灰的燃料很廣泛，固體燃料、氣體燃料、液體燃料都可以，但新技術石灰窯的燃燒原則是，那種燃料最經濟，那種燃料更有利于環保、那些燃料更能節約能源是新技術石灰窯的關鍵。現在使用普遍的主要是焦炭和煤氣。就新技術來說最理想的還是煤氣，包括高爐煤氣、轉爐煤氣、焦爐煤氣、電石尾氣（煤氣）發生爐煤氣等是石灰窯的最好燃料。

因為這些氣體燃料都屬于廢物利用，循環經濟性質。特别像焦爐煤氣現在大部分放散，資源十分豐富，其次是高爐煤氣，再就是電石尾氣,這些煤氣若利用起來，一來可大量節約能源，二來環境可得到保護，更重要的是企業可以收到很好的經濟效益。這些氣燒石灰窯，若大量發展起來，土燒窯污染環境的問題自然而然就解決了。

現在為什麼如此好的項目為什麼發展緩慢，主要是氣燒石灰窯技術在我國發展起來時間還比較短，任何事務都有一個發展認識的過程。特别是焦爐煤氣，由于熱值高、火焰短、石灰窯使用容易過燒和生燒。緻使有的企業不敢大膽使用。其實這不是太難解決的問題，林州現代科技中心，現在已經研究制造出了外混式長火焰燒咀，和石灰窯自循環稀釋高熱值煤氣的工藝技術。完全可以解決焦爐煤氣的燒石灰問題。燒石灰用燃料的多少，是和它爐型與燃料的熱值有關。

煅燒石灰所需的熱量是由燃料的燃燒而得，燃料的主要成分，碳的燃燒過程的分子式為C+O2=CO2氣體燃料則是根據它的熱值來計算的。按實際經驗生産一公斤石灰約需960kcal熱量。但由于各廠的生産設備和工藝條件各不同也有區别。一般來說，燒一噸灰用高爐煤氣需1600m3左右，燒焦爐煤氣需300m3左右。電石尾氣需360m3左右，天然氣需120m3左右，發生爐煤氣需900m3左右。

主要設備

石灰窯主要附屬設備有上料機構,布料器，供風裝置、燃燒裝置,卸灰裝置等，相對而言,混燒石灰窯布料很關鍵，因為它在把燃料和石灰石同時裝入窯内時，必須通過布料實現爐料在窯内的合理分布，消除爐壁效應，均衡爐内阻力，力求整個爐截面“上火”均勻一緻。所以布料器形式和使用效果對石灰窯的生産效率有很大影響。

現在有各種各樣布料器，包括旋轉布料器、海螺形布料器、固定布料等等，其中林州現代科技中心研制的三段鐘式布料器利用“漏鬥喉管效應”和“倒W堆集角效應”原理和可調式檔料闆相結合的方式,結構簡單,對解決了原燃料的均勻混合和大小粒度的合理分布問題效果很好。而且具有耐高溫，耐磨損和方便檢修等多種優點。

特别适用于中小型石灰窯配置。而氣燒窯它的主要附屬設備是燃燒器，因為它的氣體燃料是通過燃燒器把可燃氣體和所需氧氣（空氣）按一定的比例在燃燒器内混合後送入爐内燃燒的，而且不同的燃氣所需的空氣量也不同，不同的爐型，不同的加熱方式，它需要的火焰類型也不相同。如預混式、半混式、外混式及氧化焰、中性焰、還原焰等等。所以說氣燒窯的燃燒器一定程度上決定着石灰窯的煅燒效果。當然其它附屬設備也很重要，如風帽，看相似很簡單，但要保證它所供窯内風量在整個窯斷面上的分布才有好的效果。

用途

水泥回轉窯主要用于煅燒水泥熟料，冶金化工回轉窯則主要用于冶金行業鋼鐵廠貧鐵礦磁化焙燒;鉻、鎳鐵礦氧化焙燒;耐火材料廠焙燒高鋁釩土礦和鋁廠焙燒熟料、氫氧化鋁;化工廠焙燒鉻礦砂和鉻礦粉等類礦物。石灰回轉窯(即活性石灰回轉窯)用于焙燒鋼鐵廠、鐵合金廠用的活性石灰和輕燒白雲石。恒昌的水泥回轉窯結構堅固、運轉平穩、出窯産品質量高，并可為用戶提供先進的高效立筒預熱器、五級旋風預熱器。

供風

無論混燒窯還是氣燒窯都是需要一定合理供風的，因為任何燃料燃燒都必須具備三個條件，即燃料、空氣(氧氣)、和明火，缺少任何一項條件都是不會燃燒的。風的用量是根據燃料的可燃成分的需氧量來計算,若供風不是燃料就不會充分燃料,供過量風過剩空氣則變成煙氣大量熱量,從面造成燃料的增加和浪費。它的風量一般按下式計算：（計算公式略）它的壓力要根據不同窯型，不同原料粒度形成的不同阻力來計算。一般來說立窯阻力可按40——70H2O/有效高度（m）公式來計算。但原燃料粒度不同也有差異。因此選用風機既要以理論計算的基礎又要以具體爐型和實際經驗為依據來選定風機。才能有好的使用效果。

除塵與環保

石灰在煅燒時排放的煙塵中含有大量的有害氣體和10微米以下的粉塵，粉塵中又包含SO2;F2O3;AIO3等。這些有害氣體和粉塵對人體的危害很大，如果人們長期吸入會引起支氣管和肺部等呼吸性疾病，幼兒更為嚴重，而且飄浮在空中的粉塵中還含有緻癌物質，若24小時呼吸平均濃度超過150mg/m3的有害粉塵對人體會造成緻命危害。新技術石灰窯，它的主要優點是除能耗低、産量高、質量好外，最大的好處是便于除塵。因為它整個煅燒過程是相當于在一個密封容器中進行，它的煙氣可從窯頂煙氣管道排出，通過除塵淨化，然後達到無害、無污染的達标排放。

自動化控制是新技術石灰窯的重要特點，它的上料，配料、供風、供氣、卸灰都是通過電腦自動化控制完成。但也要考慮國情,廠情和價值成本,也不是自動化程度越高越好。應以最終效果為原則。

對新技術石灰窯的推廣，首先要解決觀念問題和認識問題。是形式的需要，社會的需要，也是企業效益的需要。機器的維護保養是一項極其重要的經常性的工作，它應與極其的操作和檢修等密切配合，應有專職人員進行值班檢查。