中卫市超盛化工有限责任公司

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碳酸钙是用途极广的宝贵资源

石灰石是石灰岩作为矿物原料的商品名称。石灰岩在人类文明史上，以其在自然界中分布广、易于获取的特点而被广泛应用。作为重要的建筑材料有着悠久的开采历史，在现代工业中，石灰石是制造水泥、石灰、电石的主要原料，是冶金工业中不可缺少的熔剂灰岩，石灰石经超细粉磨后，被广泛应用于造纸、橡胶、油漆、涂料、医药、化妆品、饲料、密封、粘结、抛光等产品的制造中。据不完全统计，水泥生产消耗的石灰石和建筑石料、石灰生产、冶金熔剂，超细碳酸钙消耗石灰石的总和之比为1∶3。石灰岩是不可再生资源，随着科学技术的不断进步和纳米技术的发展，石灰石的应用领域还将进一步拓宽。

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石灰石的煅烧是一系列的物理变化与化学变化反应的过程，根据这些变化将石灰石在窑内煅烧分为三个区段：

预热区预热区的基本化学反应包括，物料温度预热至900℃左右、蒸发物料中的水分、钙表面部分开始分解、碳酸镁完全分解等。

煅烧区在煅烧区石灰石借助燃料燃烧放出的热量进行煅烧，将石灰石分解生成生石灰。

影响石灰石煅烧的因素

1、石灰石煅烧温度

石灰石煅烧速度与温度有关系。在常压下，石灰石的分解温度为898℃，当温度大于925℃之后才迅速分解。当煅烧温度为900℃时，石灰石分解速度为3.3mm/h;1000℃为6.6mm/h;1100℃为14mm/h。由此可见，提高煅烧温度，可以加速石灰石的分解。但是当煅烧温度大于1100℃时，容易出现过烧，石灰晶粒迅速增大、石灰活性变差、消化时间增长，产品质量降低。因此，在实际生产中煅烧温度应控制在1050℃左右。

2、石灰石粒度粒形

石灰石的煅烧速度取决于石灰石的粒度，粒度越大，煅烧速度越慢。球形或者立方形的石灰石煅烧时间短。石灰石中的碳酸钙分解是由表及里逐层推进的，生石灰的导热系数较石灰石小，石灰层越厚，导热性能越差，传热时间越长;并且越往里分解出的CO₂越难逸出，从而导致生成的石灰因长时间处于高温状态而使CaO晶体逐渐增大，分解速度下降。由此可见，大粒径石灰石比小粒径的分解时间长，煅烧也更困难。

3、燃料粒度、配比率

在石灰石燃烧过程中，燃料的配比量是影响石灰石煅烧分解的关键。配比低了温度达不到要求，煅烧不充分，石灰生烧严重;反之，配比过大易造成结瘤。因此，燃烧配比要适宜，操作计量要准确。实际生产中，配比大小要根据石灰石粒度、燃料粒度、含水量、停窑时间、石灰质量和产量变化而及时合理地调整，通常使用无烟煤的配比要比使用焦炭的配比高 2%。

4、装窑方法、风压、窑顶出气压力、出气、出料温度

石灰窑的装窑方法有混合装窑法和分层装窑法。混合法能使石灰石和燃料混合比较均匀，适合于配比率小、一次加入燃料不多的立窑;分层法便于调节燃料在窑截面的分布状态，适合于比率较大的立窑。

风压主要取决于立窑的有效高度及石灰石和无烟煤的粒度。窑顶出气压力维持在正压，以免空气漏入窑气中，使窑气中CO₂浓度降低。如果压力过大，鼓风机的电耗增加。

窑顶出气及窑底出料温度均应较低。过高的话，热量流失，配比率升高，窑气中CO₂浓度降低。

5、碳酸钙的分解率、窑气中CO₂的含量

碳酸钙的分解率=分解的碳酸钙/投入的碳酸钙一百%。若要维持高分解率，需要配比率适当，碳酸钙在煅烧区有足够的停留时间，煅烧温度不能过低。

窑气中CO₂的含量越高，石灰乳所需碳化时间就越短，碳化塔生产能力就越大。维持窑气中CO₂浓度高的条件：

选用低挥发分的无烟煤;

减少热损失，降低配煤率;

使空气过剩系数尽可能低;

窑顶出气压力维持正压，以免空气漏入窑气中。

6、送风量

一般情况空气量的控制用压力表示，即送风压力。在燃料配比合适的情况下，风压的大小会影响石灰窑内煅烧区上移或下移，同时影响煅烧过程窑气的变化。窑气主要成分是：CO₂、CO、O₂，分别应控制ϕ(CO₂)=40～42% 、ϕ (CO)<0.4、ϕ (O₂)≤1.0。

当CO₂含量低于35%时，产出的石灰中生烧量增大;当CO含量较高时，说明燃料燃烧不完全，同时也是窑内结瘤的一个特征;当O₂浓度过高，说明供风量太大，会增加石灰过烧率和热量损失不利于煅烧。

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