中國粉體網訊 目前，我國石灰行業生產技術參差不齊，仍存在一些落后的石灰生產工藝，整個生產過程基本靠人工完成，生產規模小，產品能耗高，質量差，生產環境臟、亂、差，不僅造成資源的浪費，對生態環境也造成破壞。
1、活性石灰與碳酸鈣生產
相關研究指出，嚴格控制鍛燒時間和溫度，避免石灰石鍛燒過程中產生生燒、過燒現象，采用氣體燃料替代固體燃料，提高入窯原料、氣體燃料質量，配合自動化智能燃燒等技術，是直接影響活性石灰質量的關鍵因素。
在碳酸鈣生產過程中，活性石灰質量是發展精品碳酸鈣的關鍵一步，對碳酸鈣質量有直接影響。而在活性石灰生產過程中，碳酸鈣熱分解過程控制與分析是重要的研究內容，這也是石灰窯制造、升級、應用技術的核心內容和重要依據之一。有研究指出，CaCO3粒徑均勻，減小粒徑，有利于消除內擴散阻力;增大氣體流動速度，有利于消除外擴散阻力;降低 CO2壓力，有利于CaCO3熱分解反應化學平衡朝著生成 CaO 的方向移動。
石灰活性度對碳化反應時間及產品粒徑的影響
2、不同石灰窯生產活性石灰
（1）麥爾茲窯
麥爾茲窯（簡稱麥窯）煅燒活性石灰工藝在國內已經比較成熟，主要應用于各礦山和鋼廠生產活性石灰，又稱“雙膛窯”。兩個膛分別為燃燒膛和蓄熱膛，且生產時互為切換。兩個窯膛對稱布置，并通過窯體下部的連接通道相連。煅燒工藝有兩大特點：并流和蓄熱。所謂并流就是在石灰石煅燒時，燃燒產物和石灰石一起向下流動，這樣利于煅燒出高質量的活性石灰。
（2）梁式窯
梁式石灰窯屬于豎窯的一種，它使用燃燒梁提供石灰石分解所需熱量，屬于典型的逆流煅燒石灰窯。
目前在小粒徑梁式窯，可利用礦山開采的20~40mm的原料，不僅可以提高產品產量，還可以將成品率從50%提高至90%以上，對自有礦山的企業意義重大，而且小粒徑原料產品更容易被下游客戶所接受，更加適用于冶金、化工行業的直接配料。
（3）機械式豎窯
機械式豎窯煅燒屬于逆流煅燒，使用的燃料通常為焦炭、無煙煤。機械式豎窯大體上可分為預熱區、煅燒區和冷卻區。
目前混料式機械化石灰豎窯技術創新開發的關鍵課題有以下幾個：①清潔、高效、低污染的燃煤燃氣技術研究。②固氣兩用燃料的技術研究。③窯爐大型化的科學研究開發。④針對下游行業進行專項技術研發:一是特定深加工領域的窯爐新技術開發；二是擴展原料使用范圍的窯爐新技術開發。⑤混料式機械化石灰豎窯穩定順行的操作規范研究。⑥混料式機械化石灰豎窯用原、燃料煅燒性能的研究。
（4）套簡窯
套簡窯煅燒屬于并流煅燒（物料與燃料產生的熱氣流流向相同的煅燒方式）和逆流煅燒的結合，使用的燃料為天然氣、煤氣、輕油、重油等。套筒窯由砌有耐火材料的窯殼和分成上下兩段的內套簡組成，窯殼與內套簡同心布置，石灰石燒位于窯體和內套筒之間形成的環形空間內，也稱環形套簡豎窯。其中，上下內套筒各有其不同的功能，上內筒主要將高溫廢氣抽出用于預熱噴射空氣；下內簡主要用于產生循環氣流形成并流煅燒，同時起到保證氣流均勻分布。下部并流煅燒帶是核心，石灰最終在下部煅燒帶內燒成，并能保證煅燒出優質活性石灰。
相較于其他石灰窯窯型的堆料煅燒導致的中間與周圍石料流速不均勻問題，套筒窯的特殊結構避免了此類問題。石灰石原料和氣流在套筒窯外殼、內套中間形成的環形區域自上而下流動，石料流速均勻。此外，套筒窯設置的窯頂橫梁、拱橋及出料門結構，使石料在下落過程中進一步均勻分布，有利于石料均勻受熱，充分煅燒。
（5）回轉窯
回轉窯煅燒屬于逆流煅燒，使用的燃料為天然氣、煤等。存放在料倉內的石灰石經提升機提升并運入預熱器頂部料倉，然后通過下料管將石灰石均勻分布到預熱器各室內。
在各種煅燒活性石灰的工藝裝備中，采用帶豎式預熱器和豎式冷卻器的回轉窯是目前生產活性石灰產品質量最佳、最先進的生產設備，其生產的活性石灰具有活性度高、氣孔率高、反應速度快等諸多優點，可廣泛應用于鋼鐵、電石、氧化鋁、造紙、有色金屬冶煉、化工等行業，為其工業生產提供優質熔劑。
2024年4月10日~11日，第三屆全國碳酸鈣產業高值化發展交流大會將在江西·吉安舉行，屆時華東理工大學超細粉末國家工程研究中心高級工程師楊永和將在大會上作《不同窯型煅燒氧化鈣對碳酸鈣深加工生產工藝影響》主題報告，對采用不同窯型煅燒生產的不同活性的氧化鈣樣品制備沉淀碳酸鈣的工藝路線進行探討，研究匯報氧化鈣活性對普通輕質碳酸鈣和納米碳酸鈣生產以及應用的影響。
專家介紹
楊永和，華東理工大學超細粉末國家工程研究中心副總工程師，超細粉末國家工程研究中心浙江分中心（建德華明科技有限公司）總經理，湖北國鼎華明納米新材料有限公司總工程師。其主導研發的高檔膠印油墨用透明級納米碳酸鈣以及硅橡膠用納米碳酸鈣、溶劑型油墨用透明級納米碳酸鈣都是國內首創，獲得廣泛的社會和經濟效益，并獲多項國家專利。
主導設計完成落地的工業工程化典型項目：
（1）180萬噸納米碳酸鈣深加工項目，湖北黃崗
（2）10萬噸納米碳酸鈣、20萬噸高比表面積氫氧化鈣、100萬噸氧化鈣深加工項目，廣西玉林
（3）5萬噸納米碳酸鈣、10萬噸氫氧化鈣深加工項目，河北邯鄲
（4）5萬噸高端納米碳酸鈣、10萬噸高比表面積氫氧化鈣項目，浙江建德
（5）10萬噸納米復合新材料項目，浙江建德
（6）50萬噸納米碳酸鈣精深加工項目，四川
參考來源：
周春暉 著 碳酸鈣清潔加工和產品鏈，化學工業出版社
劉健，等：新型石灰豎窯的技術創新與應用，山東萬達環保科技有限公司
崔新華，等：煅燒石灰石麥爾茲窯耐材應用實踐，河北鑫達鋼鐵集團有限公司技術部
李昕，等：混料式機械化石灰豎窯技術發展報告，河南安陽鋼鐵集團有限公司
董曉蟯，等：石灰窯環保和節能減碳技術現狀淺析，北京京誠嘉宇環境科技有限公司
(中國粉體網編輯整理/昧光)
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