活性石灰窯具有熱耗低，石灰活性度高，燃料適應(yīng)性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。適用于鋼鐵行業(yè)利用高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣以及化工、電石行業(yè)利用電石爐尾氣或與煤粉混燒等技術(shù)，以達(dá)到提高石灰質(zhì)量和節(jié)能的目的，煅燒出高質(zhì)量的活性石灰。

1、活性石灰窯的結(jié)構(gòu)

  活性石灰窯主要由窯體、上料裝置、布料裝置、卸灰裝置、自動(dòng)化儀表控制及除塵裝置等組成。

2、活性石灰窯類型

  按燃料分有混燒窯，即燒固體燃料，焦炭、焦粉、煤等；氣燒窯，包括燒高爐煤氣，焦?fàn)t煤氣，電石尾氣，發(fā)生爐煤氣，天然氣等；

  按窯形分，有豎窯、回轉(zhuǎn)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(shí)又有正壓操作窯和負(fù)壓操作窯之分。

  不同形式的石灰窯，它的結(jié)構(gòu)形式和煅燒形式有所區(qū)別，工藝流程基本相同。

 

   
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基本原理和工藝


  以用無(wú)煙煤在立窯中煅燒石灰石為例來(lái)討論石灰石煅燒過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)。石灰石煅燒時(shí)，主要是碳酸鈣的分解反應(yīng)和碳的燃燒反應(yīng)，其次是碳酸鎂的分解反應(yīng)和氧化鈣的結(jié)瘤反應(yīng)。

碳酸鈣的分解

  1．碳酸鈣分解反應(yīng)的特點(diǎn)

  碳酸鈣分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

  CaCO3(s)△CaO(s) CO2(g)-179.6KJ (1)

  該反應(yīng)具有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

  （1）是多相反應(yīng)（有氣固兩相）；

  （2）是可逆反應(yīng)；

  （3）是吸熱反應(yīng)。

  2．碳酸鈣分解反應(yīng)的熱力學(xué)

  從碳酸鈣的分解反應(yīng)的化學(xué)方程式可知其平衡常數(shù)為：Kp=Pco2

  由式上可知碳酸鈣分解反應(yīng)的平衡常數(shù)等于該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)CO2
壓力。由于平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，所以在一定的的溫度下，碳酸鈣分解反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)CO2的壓力為一定值，稱為該溫度下碳酸鈣的平衡壓力。碳酸鈣在不同溫度下的平衡壓力可由熱力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行理論計(jì)算獲得。部分結(jié)果列于表1中。

  表1碳酸鈣在不同溫度下的理論平衡壓力

  3．碳酸鈣的分解反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)


  碳酸鈣的分解速度可用分解反應(yīng)面（簡(jiǎn)稱分解面，即已生成的氧化鈣與未分解的碳酸鈣之間的分界面）向內(nèi)部移動(dòng)的速度（R）來(lái)表示，該速度與碳酸鈣的粒度無(wú)關(guān)，而只隨煅燒溫度的高低而變化。該速度與煅燒溫度（t）的關(guān)系為：

  lnR=0.003145t-3.3085 (3)

  式中R-----分解面移動(dòng)速度，cm/h;

  t-----煅燒溫度，℃。

石灰的質(zhì)量


  工業(yè)用石灰對(duì)石灰石的質(zhì)量要求主要有兩個(gè)方面：一是要求含碳酸鈣成分含量高，。二是它的結(jié)構(gòu)晶粒要小，因?yàn)榫ЯＰ〉氖沂чg不嚴(yán)實(shí)，且在含有有機(jī)物的情況下，有機(jī)物燃燒形成的多孔狀，二氧化碳容易擴(kuò)散，便于煅燒。三是雜質(zhì)少，特別有害成分少如二氧化硅，氧化鎂、氧化鋁、氧化鐵、硫和磷等。在石灰石中若有1%這些成分，生石灰中就是18%。

  不同行業(yè)，不同用途又有不同的標(biāo)準(zhǔn)。如電石行業(yè)它特別強(qiáng)調(diào)活性度即軟燒灰，煉鐵行業(yè)它又強(qiáng)調(diào)的是強(qiáng)度，所以要硬燒灰，煉鋼則又要
軟燒灰。因此它的指標(biāo)也是不一樣的，活性石灰標(biāo)準(zhǔn)一般要求氧化鈣含量要達(dá)到97%以上，生過(guò)燒率小于10%，活性度要在300ml以上。

  按理論計(jì)算燒1噸石灰需1.78噸石灰石，煅燒時(shí)生、過(guò)燒的高低與石灰石質(zhì)量有一定關(guān)系。