淺談活性石灰的應(yīng)用及生產(chǎn)工藝

摘要：本文對(duì)活性石灰的應(yīng)用及生產(chǎn)工藝進(jìn)行了簡(jiǎn)要論述。

關(guān)鍵詞：活性石灰

石灰（CaO）作為冶煉、化工、建筑、醫(yī)療衛(wèi)生、火力電廠脫硫等行業(yè)的基礎(chǔ)性材料，有著非常廣泛的用途。它大量用做建筑材料，可用做涂料材料和磚瓦粘合劑。冶煉中煉鐵用石灰做溶劑除去脈石；煉鋼用生石灰做造渣材料，除去硫磷等有害雜質(zhì)?；ぶ械碾娛?、純堿、燒堿、漂白劑及氯化鈣、硝酸鈣、亞硫酸鈣等重要鈣鹽都是利用石灰進(jìn)行化學(xué)加工制成；石灰石燒制、加工制成的較純的粉狀碳酸鈣，可用做橡膠、塑料、紙張、牙膏、化妝品等的填充料。農(nóng)業(yè)上，常用生石灰配制石灰硫磺合劑、波爾多液等農(nóng)藥，也常用于中和土壤的酸性、改善土壤的結(jié)構(gòu)、供給植物所需的鈣素。

冶金活性石灰是煉鋼工藝造渣、燒結(jié)、脫硫及脫磷必備的原料，特別是各冶金企業(yè)全部使用冶煉時(shí)間極短的轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝之后，沒(méi)有優(yōu)質(zhì)石灰，難以達(dá)到冶煉指標(biāo)，所以將石灰列為轉(zhuǎn)爐冶煉三大措施之一。

活性石灰體積密度小、氣孔率大、比表面積大、化學(xué)純度高，因此具有很高的活性。生產(chǎn)實(shí)踐證明，在轉(zhuǎn)爐煉鋼中使用活性石灰可使吹氧時(shí)間縮短，鋼水收得率提高，石灰消耗量減少，并能提高脫硫、脫磷效果，對(duì)提高鋼材質(zhì)量有著不可替代的作用，活性石灰得到冶金行業(yè)普遍的應(yīng)用。

隨著我國(guó)對(duì)冶金行業(yè)產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)的調(diào)整，冶金冶煉工藝技術(shù)的不斷提高，冶金行業(yè)對(duì)活性石灰的質(zhì)量要求也隨之提高，尤其是活性石灰的活性度，要求活性石灰的活性度必須達(dá)到350ml以上，以往的活性石灰生產(chǎn)工藝已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，石灰產(chǎn)業(yè)大范圍結(jié)構(gòu)性調(diào)整勢(shì)在必行。

活性石灰是鋼鐵工業(yè)的基本原料，它作為煉鋼的造渣劑，具有縮短冶煉時(shí)間、提高鋼水純凈度及收得率、降低石灰及螢石消耗、提高轉(zhuǎn)爐爐襯壽命等優(yōu)點(diǎn)。目前，世界上發(fā)達(dá)國(guó)家已100%采用活性石灰煉鋼，我國(guó)早就在1983年冶金部召開(kāi)第一次全國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼會(huì)議時(shí)就明確的規(guī)定，轉(zhuǎn)爐煉鋼使用活性石灰是一項(xiàng)基本的技術(shù)政策，此外活性石灰還應(yīng)用于鋼水精煉和鐵礦粉的燒結(jié)過(guò)程中，也取得了很好的效果，活性石灰的質(zhì)量要求越來(lái)越受到冶金行業(yè)的重視。

綜上所述，利用先進(jìn)石灰生產(chǎn)工藝技術(shù)，生產(chǎn)高活性、高附加值石灰，市場(chǎng)前景廣闊。本文就根據(jù)自己的了解對(duì)目前石灰生產(chǎn)工藝及裝備水平做個(gè)簡(jiǎn)單對(duì)比，以促進(jìn)技術(shù)交流。

目前，國(guó)內(nèi)外活性石灰生產(chǎn)工藝基本上分為兩大類：一類是回轉(zhuǎn)窯，如美國(guó)KVS公司的回轉(zhuǎn)窯、美國(guó)富勒礦業(yè)公司的回轉(zhuǎn)窯等；另一類是豎窯。如瑞士麥爾茲公司的并流蓄熱式雙膛豎窯、意大利弗卡斯公司的雙梁豎窯和環(huán)形套筒豎窯、意大利西姆公司的雙D窯等。一般認(rèn)為，現(xiàn)代化豎窯生產(chǎn)活性石灰質(zhì)量最佳，且具有占地面積小、投資省、能耗低，且耐火磚壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。

目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)存的許多石灰土窯和石灰機(jī)立窯已屬淘汰工藝，不適合生產(chǎn)高活性冶金石灰，更不符合節(jié)能及環(huán)保要求，故在此不做討論；下面就國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的現(xiàn)代化新型豎窯和回轉(zhuǎn)窯做幾方面對(duì)比：

①單機(jī)產(chǎn)量。

國(guó)內(nèi)外目前建成使用較多的Maerz雙膛豎窯單機(jī)產(chǎn)量在150～800t/d之間，較為成熟且生產(chǎn)穩(wěn)定的多為500～600t/d；

國(guó)內(nèi)建成的回轉(zhuǎn)窯單機(jī)產(chǎn)量在150～1000噸/d，國(guó)外有日產(chǎn)2200噸的石灰回轉(zhuǎn)窯投入生產(chǎn)，而我國(guó)日產(chǎn)600噸窯生產(chǎn)較為穩(wěn)定成熟。

②煅燒石灰活性。

并流蓄熱雙膛豎窯煅燒石灰活性指數(shù)在370～380之間，主要是因?yàn)槠鋬蓚€(gè)窯膛分別輪換執(zhí)行煅燒和蓄熱兩個(gè)工藝過(guò)程，使得物料升溫曲線較為合理，過(guò)?？諝饬啃。瑴p少了高溫短焰急燒，從而增加了產(chǎn)品的活性。

回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的石灰其活性度350~380ml，基本上與雙膛豎窯接近。

③對(duì)石灰石粒度要求。

雙膛豎窯分為細(xì)粒窯和常規(guī)粒度窯型，細(xì)粒窯由于增加了窯內(nèi)回轉(zhuǎn)布料器，解決了窯斷面阻力不均問(wèn)題，故可以煅燒15～60mm的石灰石；常規(guī)豎窯要求石灰石粒徑范圍在40～80mm之間，這已能滿足絕大多數(shù)煉鋼行業(yè)的要求。

回轉(zhuǎn)窯在窯筒內(nèi)的燒成過(guò)程對(duì)粒度沒(méi)有嚴(yán)格要求，但由于窯尾仍然采用了多個(gè)小型豎式預(yù)熱器，同樣要求粒度分布范圍越窄越好，煅燒粒度范圍在15~60mm之間，以30～50mm為最佳，15～30mm小粒徑要和大粒徑分開(kāi)煅燒。

④節(jié)能效果

燒煤粉并流蓄熱雙膛豎窯綜合電耗為65～70kwh/t石灰（含礦山破碎），燒成熱耗為830～850kcal/kg石灰（理論熱耗為760 kcal/kg）。

帶豎式預(yù)熱器回轉(zhuǎn)窯綜合電耗為75～85（kwh/t石灰）；綜合熱耗為1050～1200（kcal/kg石灰）。

⑤占地面積

雙膛豎窯燒成系統(tǒng)所占面積大致相當(dāng)于同產(chǎn)能回轉(zhuǎn)窯的50%，可明顯降低征地及搬遷費(fèi)用。

⑥投資大小

由于回轉(zhuǎn)窯設(shè)備龐大，系統(tǒng)復(fù)雜，故投資較大，就日產(chǎn)600噸生產(chǎn)線來(lái)說(shuō)，回轉(zhuǎn)窯投資約為1.2億元；而同規(guī)模豎窯首條線投資為8000～8500萬(wàn)元左右（不含礦山破碎），擴(kuò)建一條生產(chǎn)線僅需6500萬(wàn)元。

⑦耐火磚壽命

日產(chǎn)600噸Maerz雙膛豎窯耐火磚壽命為5年以上，同等規(guī)模先進(jìn)回轉(zhuǎn)窯耐火磚壽命約為2年。燒成帶由于受火炬影響，壽命更低。

⑧國(guó)內(nèi)應(yīng)用實(shí)例

邯鋼：2條日產(chǎn)500噸Maerz雙膛氣燒豎窯，2條日產(chǎn)600噸Maerz雙膛豎窯，生產(chǎn)活性度370～380ml的冶金石灰，燒成電耗50～55kwh/t石灰，燃料為焦?fàn)t煤氣，熱耗800～850kcal/kg石灰。

唐鋼：3條日產(chǎn)600噸Maerz雙膛豎窯，生產(chǎn)活性度370～380ml的冶金石灰，電耗67kwh/t石灰，燃料為煙煤，熱耗800～850kcal/kg石灰。

鞍鋼、寶鋼、武鋼都使用大型回轉(zhuǎn)窯焙燒石灰，如：寶鋼引進(jìn)日本帶篦式預(yù)熱機(jī)、篦式冷卻機(jī)的回轉(zhuǎn)窯；武鋼引進(jìn)德國(guó)帶豎式預(yù)熱器，豎式冷卻器的回轉(zhuǎn)窯熱耗1150～1200kcal/kg-CaO。

通過(guò)比較可以看出，選用并流蓄熱雙膛豎窯活性石灰生產(chǎn)工藝煅燒石灰是理想的選擇。