浅谈活性石灰的应用及生产工艺

浅谈活性石灰的应用及生产工艺

摘要：本文对活性石灰的应用及生产工艺进行了简要论述。

关键词：活性石灰

石灰（cao）作为冶炼、化工、建筑、医疗卫生、火力电厂脱硫等行业的基础性材料，有着非常广泛的用途。它大量用做建筑材料，可用做涂料材料和砖瓦粘合剂。冶炼中炼铁用石灰做溶剂除去脉石；炼钢用生石灰做造渣材料，除去硫磷等有害杂质。化工中的电石、纯碱、烧碱、漂白剂及氯化钙、硝酸钙、亚硫酸钙等重要钙盐都是利用石灰进行化学加工制成；石灰石烧制、加工制成的较纯的粉状碳酸钙，可用做橡胶、塑料、纸张、牙膏、化妆品等的填充料。农业上，常用生石灰配制石灰硫磺合剂、波尔多液等农药，也常用于中和土壤的酸性、改善土壤的结构、供给植物所需的钙素。

冶金活性石灰是炼钢工艺造渣、烧结、脱硫及脱磷必备的原料，特别是各冶金企业全部使用冶炼时间极短的转炉炼钢工艺之后，没有优质石灰，难以达到冶炼指标，所以将石灰列为转炉冶炼三大措施之一。

活性石灰体积密度小、气孔率大、比表面积大、化学纯度高，因此具有很高的活性。生产实践证明，在转炉炼钢中使用活性石灰可使吹氧时间缩短，钢水收得率提高，石灰消耗量减少，并能提高脱硫、脱磷效果，对提高钢材质量有着不可替代的作用，活性石灰得到冶金行业普遍的应用。

随着我国对冶金行业产业机构的调整，冶金冶炼工艺技术的不

断提高，冶金行业对活性石灰的质量要求也随之提高，尤其是活性石灰的活性度，要求活性石灰的活性度必须达到350ml以上，以往的活性石灰生产工艺已远远不能满足需求，石灰产业大范围结构性调整势在必行。

活性石灰是钢铁工业的基本原料，它作为炼钢的造渣剂，具有缩短冶炼时间、提高钢水纯净度及收得率、降低石灰及萤石消耗、提高转炉炉衬寿命等优点。目前，世界上发达国家已100%采用活性石灰炼钢，我国早就在1983年冶金部召开第一次全国转炉炼钢会议时就明确的规定，转炉炼钢使用活性石灰是一项基本的技术政策，此外活性石灰还应用于钢水精炼和铁矿粉的烧结过程中，也取得了很好的效果，活性石灰的质量要求越来越受到冶金行业的重视。

综上所述，利用先进石灰生产工艺技术，生产高活性、高附加值石灰，市场前景广阔。本文就根据自己的了解对目前石灰生产工艺及装备水平做个简单对比，以促进技术交流。

目前，国内外活性石灰生产工艺基本上分为两大类：一类是回转窑，如美国kvs公司的回转窑、美国富勒矿业公司的回转窑等；另一类是竖窑。如瑞士麦尔兹公司的并流蓄热式双膛竖窑、意大利弗卡斯公司的双梁竖窑和环形套筒竖窑、意大利西姆公司的双d窑等。一般认为，现代化竖窑生产活性石灰质量最佳，且具有占地面积小、投资省、能耗低，且耐火砖寿命长等优势。

目前国内现存的许多石灰土窑和石灰机立窑已属淘汰工艺，不

适合生产高活性冶金石灰，更不符合节能及环保要求，故在此不做讨论；下面就国内应用较多的现代化新型竖窑和回转窑做几方面对比：

①单机产量。

国内外目前建成使用较多的maerz双膛竖窑单机产量在150～800t/d之间，较为成熟且生产稳定的多为500～600t/d；

国内建成的回转窑单机产量在150～1000吨/d，国外有日产2200吨的石灰回转窑投入生产，而我国日产600吨窑生产较为稳定成熟。

②煅烧石灰活性。

并流蓄热双膛竖窑煅烧石灰活性指数在370～380之间，主要是因为其两个窑膛分别轮换执行煅烧和蓄热两个工艺过程，使得物料升温曲线较为合理，过剩空气量小，减少了高温短焰急烧，从而增加了产品的活性。

回转窑生产的石灰其活性度350~380ml，基本上与双膛竖窑接近。

③对石灰石粒度要求。

双膛竖窑分为细粒窑和常规粒度窑型，细粒窑由于增加了窑内回转布料器，解决了窑断面阻力不均问题，故可以煅烧15～60mm

的石灰石；常规竖窑要求石灰石粒径范围在40～80mm之间，这已能满足绝大多数炼钢行业的要求。

回转窑在窑筒内的烧成过程对粒度没有严格要求，但由于窑尾仍然采用了多个小型竖式预热器，同样要求粒度分布范围越窄越

好，煅烧粒度范围在15~60mm之间，以30～50mm为最佳，15～30mm 小粒径要和大粒径分开煅烧。

④节能效果

烧煤粉并流蓄热双膛竖窑综合电耗为65～70kwh/t石灰（含矿山破碎），烧成热耗为830～850kcal/kg石灰（理论热耗为760 kcal/kg）。

带竖式预热器回转窑综合电耗为75～85（kwh/t石灰）；综合热耗为1050～1200（kcal/kg石灰）。

⑤占地面积

双膛竖窑烧成系统所占面积大致相当于同产能回转窑的50%，可明显降低征地及搬迁费用。

⑥投资大小

由于回转窑设备庞大，系统复杂，故投资较大，就日产600吨生产线来说，回转窑投资约为1.2亿元；而同规模竖窑首条线投资为8000～8500万元左右（不含矿山破碎），扩建一条生产线仅需6500万元。

⑦耐火砖寿命

日产600吨maerz双膛竖窑耐火砖寿命为5年以上，同等规模先进回转窑耐火砖寿命约为2年。烧成带由于受火炬影响，寿命更低。

⑧国内应用实例

邯钢：2条日产500吨maerz双膛气烧竖窑，2条日产600吨maerz

双膛竖窑，生产活性度370～380ml的冶金石灰，烧成电耗50～55kwh/t石灰，燃料为焦炉煤气，热耗800～850kcal/kg石灰。

唐钢：3条日产600吨maerz双膛竖窑，生产活性度370～380ml 的冶金石灰，电耗67kwh/t石灰，燃料为烟煤，热耗800～850kcal/kg 石灰。

鞍钢、宝钢、武钢都使用大型回转窑焙烧石灰，如：宝钢引进日本带篦式预热机、篦式冷却机的回转窑；武钢引进德国带竖式预热器，竖式冷却器的回转窑热耗1150～1200kcal/kg-cao。

通过比较可以看出，选用并流蓄热双膛竖窑活性石灰生产工艺煅烧石灰是理想的选择。