活性石灰生产工艺及装备的选择

活性石灰生产工艺及装备的选择

郑万鹏

新疆圣雄电石有限公司，新疆 吐鲁番 838000

摘要：活性石灰具有粒径小、CO2含量低、气孔率高、活性高、堆密度低等特点，属于优质轻烧石灰，已广泛应用于炼钢和环保领域。摘要：为了控制活性石灰的生产质量，本文分析了活性石灰的生产工艺，并结合实际生产情况选择了科学适用的生产设备，为提高活性石灰的生产质量打下了良好的基础。

关键词：活性石灰；生产技术；生产设备；科学选择

引言

石灰是钢铁生产过程中重要的造渣剂。为了控制钢材生产的质量，应确保石灰的质量符合标准生产质量的要求。由于我国冶金冶炼技术的优化和创新，对活性石灰的活性要求有所提高。传统的活性石灰生产工艺和生产设备已不能满足现代活性石灰的质量要求，活性石灰的产业结构和生产工艺需要进一步调整。采用现代活性石灰生产技术，选择合适的生产设备，可以保证活性石灰生产质量的提高，满足现代工业领域的生产需要。

1活性石灰生产工艺的基本条件

1.1石灰石的质量要求

石灰石的质量与石灰石中铁、铝、氧化硅、碳酸钙等有害杂质的比例有关。在活性石灰的制备中，通常需要严格控制铁铝硅氧化物的含量在3%以下，从而避免“结瘤”的发生。在800摄氏度的高温煅烧过程中，上述三种有害杂质会与氧化钙发生反应，形成一种低熔点的粘稠物质。这种粘稠的液体会把生石灰粘在炉壁上，使生成的石灰不能顺利脱落，从而引起肿瘤。结瘤事故会造成立窑锻造混乱，对各项工艺技术指标产生严重影响，最终生产出不合格的活性石灰。氧化铝含量高时，石灰在熔化过程中会产生大量粘糊，堵塞粉碎机的筛芯。

1.2燃料要求

活性石灰生产过程中可供选择的燃料种类分为固体、液体和气体三种。下面介绍三种类型的燃料。

1.气体燃料

气体燃料作为生产活性石灰的最佳燃料选择，可以在石灰石的每一个孔洞中燃烧，没有任何死角。如果以煤为燃料，运行中的差异会影响燃烧温度。由于燃气燃烧的火焰均匀，能在瞬间释放大量热量，所以反应速度很快，冷却速度也很快。因此，可以获得质量更好的活性石灰。目前我国天然气资源短缺，可以利用炼钢厂副产品焦炉气，或者用煤做气体燃料生产石灰。

2.液体燃料

目前，由于我国工业生产结构的限制，液体燃料暂时还没有广泛应用于活性石灰的生产。在一定压力下，液体燃料通过喷嘴喷出，与适当的空气混合，其燃烧过程与气体燃烧基本相同。由于液体燃料具有稳定性、连续性、流动性等特点，可以严格控制工艺参数，使其具有较高的活性和较低的杂质含量，可以有效防止原料的过燃和轻燃，在最有效的范围内利用热能。此外，使用液体燃料可以充分利用余热，从而在消化过程中获得活性好、颗粒均匀、颗粒细小的石灰乳。

3.固体燃料

固体燃料制成的石灰质量也比较稳定，而机械化竖窑使用的主要燃料是焦炭，因其热值高、挥发率低、含硫量低、机械强度好，是应用最广泛、性价比最好的燃料。其中无烟煤又称白煤，热值高于焦炭，常用于混炉竖窑。但是，其挥发分、含硫量、灰分等。因产地不同而异，其机械性能不如焦炭，所以容易碎成细小颗粒，且价格低廉，是我国竖窑常用的燃料。由于固体材料在中国的普及和丰富的数量，它已成为中国活性石灰生产中最广泛使用的燃料类型。

1.3 锻烧时间，温度和块度

当石灰石和燃料质量相同时，石灰石的煅烧速率主要由石灰石的粒度和石灰石的表面温度决定。在高温地区，石灰的反应时间与石灰石的大小有关。这是因为石灰石的导热系数低，所以石灰石的块度越大，在煅烧过程中，石灰石的厚度会增加，而传热速率会降低，热量很难渗透到石灰石中，停留时间会更长。因此，大块石灰石往往出现夹层和轻微燃烧。轻烧石灰白度高，活性好，体积收缩小，易消化。

1.4生石灰的质量和空气流量

石灰石煅烧过程的质量与空气流量有很大关系。当风量过大时，多余的风量会带走一部分热量，增加燃料消耗，同时降低窑内气体浓度；相反，如果空气流量过小，含氧量不够，就会导致燃料燃烧不充分，产生CO，降低有效放热，不仅浪费燃料，还容易造成石灰轻微燃烧。因此，在实际生产中，需要准确计算进气量并严格控制。在石灰窑中燃烧燃料时，所有的氧气都会以相等的摩擦力转化为CO2，同时也会有碳酸钙和碳酸镁分解生成的CO2，所以总进气量应该大于进气量。

2活性石灰生产装备的选择

目前我国生产活性石灰有传统石灰窑、石灰机立窑、混合立窑，现代新型立窑、回转窑用于新型工业制备。

2.1混合立窑

使用固体燃料的混合窑可以生产普通石灰，但很难生产出高质量、高白度的纳米碳酸钙，因为混合立窑通常从窑底卸石灰，振动除灰和人工操作很难彻底清除。结果表明，混烧竖窑生产的石灰质量不稳定，活性低，氢氧化钙颗粒粗大。

2.2回转窑

回转窑已经广泛应用于钢铁、纳米碳酸钙等行业，可以煅烧5 mm以下的石灰石，提高原料利用率。因为回转窑内的燃料主要是液体、气体、煤粉等。可直接用生石灰消化，连续性强，工艺条件容易控制，产品质量和活力高。缺点是燃料来源有限，建设成本高。

2.3石灰窑

老石灰窑有很多种。如土窑、竖窑、回转窑等。其中，以煤为燃料的土窑和常规竖窑是淘汰设备。目前大多采用直壁旋转燃气作为燃料。一般的燃气直烧石灰窑根据炉容可以分为几种，体积越小越好控制。

结语

因此，在生产活性生石灰时，应综合考虑石灰石的质量、燃料获取的难易程度、热效率以及选择合适的石灰窑设备。同时，通过对活性石灰生产工艺的研究和优化，实现节能减排、降低生产成本、减少环境污染的目的。

参考文献：

[1] 郭静, & 冯文叶. (2019). 活性石灰生产过程工艺条件的优化.

[2] 邓新云, 颜鑫, 卢云峰. 活性石灰生产过程工艺条件的优化[J]. 化工设计, 2008, 18(2):5.