石灰是煉鋼過(guò)程中必要的輔料，它的質(zhì)量將直接影響所煉鋼材的多少和好壞，所以在冶金企業(yè)中，石灰的質(zhì)量是非常重要的。我國(guó)是生產(chǎn)和利用石灰早的國(guó)家，秦長(zhǎng)城和許多考古發(fā)現(xiàn)已證實(shí)了這個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。我國(guó)雖然是能源大國(guó)，但由于工藝落后，尤其是舊窯型和土燒石灰窯污染大、質(zhì)量差、能耗高、產(chǎn)量低，達(dá)不到煉鋼對(duì)白灰的質(zhì)量要求，與世界上機(jī)械化全自動(dòng)化煅燒相比，差距相當(dāng)大，目前我國(guó)白灰窯70%是無(wú)任何環(huán)保措施的土窯，受地方保護(hù)得以生存，但各地區(qū)嚴(yán)重的各類(lèi)工業(yè)污染問(wèn)題已引起國(guó)家的高度重視，因此淘汰土燒白灰窯，建造我們自己的具有節(jié)能、環(huán)保、高效的現(xiàn)代化白灰窯既是國(guó)家環(huán)保的要求也是目前我國(guó)現(xiàn)在數(shù)十萬(wàn)家石灰生產(chǎn)企業(yè)勢(shì)在必行的舉措。下面對(duì)石灰原料、煅燒燃料、煅燒設(shè)備及工藝簡(jiǎn)單分析。
一、原料石灰石
石灰石（limestone）是沉積源形成的一種巖石，屬堿性巖石，主要成分是碳酸鈣、鈣鎂碳酸鹽或者碳酸鈣和碳酸鎂的混合物。根據(jù)不同的密度范圍，成型的石灰石分為三個(gè)子類(lèi)：
低密度石灰石——密度范圍1,760~2,160千克/立方米。
中密度石灰石——密度范圍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、磨光性和很好的膠結(jié)性能，不溶于水，易溶于飽和硫酸，能和強(qiáng)酸發(fā)生反應(yīng)并形成相應(yīng)的鈣鹽，同時(shí)放出CO2。石灰石在大氣壓力下達(dá)到900℃以上就會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：ＣaCO3>900℃=CaO+CO2
1、石灰石的雜質(zhì)
因?yàn)槭沂ǎ胊CO3）是天然礦物，所以它含有一些不利于煅燒的雜質(zhì)．雜質(zhì)主要是SiO2 AL2O3 Fe2O3 K2O P S等,它們主要來(lái)源于三個(gè)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、砂粒形態(tài)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。
這些雜質(zhì)的多少直接影響煅燒石灰的產(chǎn)量和質(zhì)量，所以選擇優(yōu)質(zhì)的石灰石是比較關(guān)鍵的。
2、石灰石的粒度
在石灰石煅燒過(guò)程中，原料石灰石粒度的影響是非常大的，由于CO2的分離是石灰石表面向內(nèi)部慢慢進(jìn)行的，所以大粒徑石灰石比小粒徑的煅燒要困難，需用的時(shí)間也長(zhǎng)。通過(guò)科學(xué)試驗(yàn)分析，在一定溫度下煅燒時(shí)間與石灰石厚度的平方成正比，80mm石塊與40mm的石塊相比，前者需要4倍于后者的煅燒時(shí)間。實(shí)踐證明豎爐選用40-80mm粒度的石灰石，回轉(zhuǎn)窯選用10-30mm粒度的石灰石效果為理想。
3、石灰石的選擇
石灰石含鈣高的密度大，不好燒,但煅燒后的石灰灰質(zhì)好，反之含鈣低的石灰石密度小，好燒，但煅燒后的灰質(zhì)差。石灰石含鈣量及其他物質(zhì)含量利用化學(xué)分析測(cè)試、磨損實(shí)驗(yàn)及煅燒實(shí)驗(yàn)等得到準(zhǔn)確結(jié)果后，經(jīng)慎重判斷選擇使用。優(yōu)質(zhì)石灰石一般CaO含量在52%以上， MgO含量在3%以內(nèi)，SiO2在1%以內(nèi)。
二、燃料
石灰石煅燒燃料有很多種。其中有固體的，液體的，氣體的等等。
固體狀燃料主要是煤及其加工品。煤是重要的能源和化工原料，它的種類(lèi)繁多。石灰石煅燒用煤選用發(fā)熱量高含S低的為佳。但使用煤作燃料成本高污染大。
液體燃料為石油及其加工品。大多通過(guò)噴霧裝置霧化，擴(kuò)散燃燒。但也因生產(chǎn)成本過(guò)高污染大一般不使用。
氣體燃料有很多種，如：煉焦制的煤氣，發(fā)生爐制的煤氣，天然氣，高爐煤氣，轉(zhuǎn)爐煤氣等。氣體燃料有利于提高熱效、節(jié)約能源。氣體燃料與燃煤相比可提高熱效2倍，較燃油提高1倍；而且氣體燃料有利于保護(hù)大氣環(huán)境減少NOΧ和SO2排放量。所以建議選擇氣體作為煅燒石灰石的燃料。
⑴氣燒石灰窯節(jié)約能源，特別是用利用高爐剩余煤氣和焦?fàn)t剩余煤氣，以及其它各種工業(yè)爐剩余煤氣是大型能源節(jié)約和利用。
⑵有利環(huán)境保護(hù)，由于氣燒窯沒(méi)有固體燃料經(jīng)燃燒后排放的大量有害氣體，而且原來(lái)向大氣排放的煤氣經(jīng)燃料后也減少了向大氣中排放污染，所以對(duì)環(huán)境保護(hù)非常有利。
⑶爐內(nèi)溫度均勻，煅燒石灰質(zhì)量好。氣體燃料可在石灰石的所有空隙中燃燒，無(wú)死角，用煤作燃料布料稍有不均就會(huì)出現(xiàn)溫度有高有低。由于氣燒火焰均勻且又是同時(shí)放熱，可做到快速燃燒和快速冷卻，故石灰活性度好。
⑷便于檢測(cè)，好操作。因氣燒窯的溫度和煤氣、空氣流量、壓力均可由儀表檢測(cè)，司爐工可根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)掌握爐況和調(diào)節(jié)爐況，不像固體燃料不好控制，即使該爐子停了燃?xì)膺€在繼續(xù)燃燒，氣燒窯調(diào)節(jié)周期短，固體燃料窯調(diào)節(jié)周期長(zhǎng)。
氣體燃料其中為理想的是高爐和焦?fàn)t煤氣，但焦?fàn)t煤氣熱值過(guò)高，且必須脫焦油，所以不容易控制使用。
高壓鼓風(fēng)機(jī)（羅茨風(fēng)機(jī)）鼓風(fēng)，并且通過(guò)熱風(fēng)爐加熱后進(jìn)入了高爐，這種熱風(fēng)和焦炭助燃，產(chǎn)生的是二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙熱的焦炭產(chǎn)生一氧化碳，一氧化碳在上升的過(guò)程中，還原了鐵礦石中的鐵元素，使之成為生鐵，這就是煉鐵的化學(xué)過(guò)程。鐵水在爐底暫時(shí)存留，定時(shí)放出用于直接煉鋼或鑄錠。這時(shí)候在高爐的爐氣中，還有大量的過(guò)剩的一氧化碳，這種混和氣體，就是“高爐煤氣”。這種含有可燃一氧化碳的氣體，是一種低熱值的氣體燃料，它的熱值一般只有3140-3560KJ/M3，可以用于冶金企業(yè)的自用燃?xì)?，如加熱熱軋的鋼錠、預(yù)熱鋼水包等等。高爐煤氣為煉鐵過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，主要成分為:CO, C02, N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量約占25%左右。高爐煤氣的成分和熱值與高爐所用的燃料、所煉生鐵的品種及冶煉工藝有關(guān)。從高爐引出的煤氣含有大量的灰塵，在輸送和使用過(guò)程中，這些灰塵會(huì)堵塞煤氣管道和設(shè)備。因此必須除塵處理后才能輸送和使用。一般鋼廠大多采用重力除塵器和布袋除塵。高爐煤氣的著火點(diǎn)并不高，似乎不存在著火的障礙，但在實(shí)際燃燒過(guò)程中，受各種因素的影響，混合氣體的溫度必須遠(yuǎn)大于著火點(diǎn)，才能確保燃燒的穩(wěn)定性。
三、白灰煅燒設(shè)備—白灰窯
老爐型白灰窯有好多種。如土窯、普通豎爐型、回轉(zhuǎn)窯等等。其中土窯和使用煤作為煅燒燃料的普通豎爐型灰窯屬淘汰設(shè)備。現(xiàn)在大多采用用煤氣做燃料的豎爐型窯和回轉(zhuǎn)窯。普通氣燒豎爐型石灰窯按爐容積分為25、50、140、180、300M3的。越小越容易掌握。現(xiàn)在拿140M3普通氣燒豎爐白灰窯進(jìn)行分析：
環(huán)形砼基礎(chǔ)壁外徑3.95米，壁厚400mm，上標(biāo)高4.5m，鋼窯殼外徑4.29m，上頂標(biāo)高高點(diǎn)為26.55m，即金屬窯殼高22.05m，斜橋頂31.25m(標(biāo)高)，窯內(nèi)徑3m，料柱高20m，有效容積140m3。裝有檢測(cè)熱電偶6個(gè)，位置為5.6m一個(gè)，10.8m兩個(gè)，14.8m兩個(gè)，23.5m一個(gè)；燒咀16個(gè)，位置在標(biāo)高13.3m，噴咀(燒嘴)16個(gè)，位置在標(biāo)高10.8m；助燃風(fēng)圍管16邊形，直徑325mm，與燒咀相對(duì)中心，冷卻風(fēng)圍管300*250；防爆孔ф250，250放散地面操作；冷卻風(fēng)機(jī)，助燃風(fēng)機(jī)6.3A,30Kw.卷?yè)P(yáng)機(jī)3噸18-22Kw。
設(shè)計(jì)要求：原料粒度40-80mm,煤氣熱值860*4190KJ/m3,流量7000m3/小時(shí)，設(shè)計(jì)利用系數(shù)>0.6。
待續(xù)
煤氣與空氣配比在1：2與1：2.5之間，計(jì)算出爐子的循環(huán)周期，根據(jù)周期調(diào)節(jié)放灰時(shí)間，130立方石灰豎窯的放灰間隔一般在，如煤氣壓力，空氣壓力都在10千帕?xí)r，60分鐘放一次灰一次性上約7噸石料，保持好料面穩(wěn)定，正負(fù)不超過(guò)10公分，就能出好灰.
摘自《冶金信息裝備網(wǎng)》
