石灰石俗稱青石、灰?guī)r，主要礦物是方解石，其次常含有白云石、菱鎂礦及其他碳酸鹽礦物。石灰石以方解石微晶呈現(xiàn)晶體形態(tài)、偏三角體及菱面體、粒狀、結(jié)核狀及多孔結(jié)構(gòu)狀等結(jié)構(gòu)。

石灰石循環(huán)經(jīng)濟(jì)圖

一、石灰石的煅燒流程

石灰石煅燒種類

石灰石的煅燒流程主要包括石灰石的預(yù)處理及石灰石的煅燒。

1、石灰石預(yù)處理

石灰石原礦石形狀不規(guī)則，很難達(dá)到煅燒的要求；粒度分布廣，難以保證煅燒的質(zhì)量；雜質(zhì)含量高，影響產(chǎn)品的質(zhì)量，因此需要對(duì)不達(dá)標(biāo)的石灰石進(jìn)行預(yù)處理。

石灰石預(yù)處理流程

石灰石的破碎

為了使石灰石的粒度達(dá)到煅燒窯的基本要求，必須對(duì)其進(jìn)行煅燒。

石灰石破碎選用的基本設(shè)備

石灰石清洗

為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量必須對(duì)石灰石進(jìn)行清洗。

常用的洗石設(shè)備有轉(zhuǎn)筒洗石機(jī)、螺旋洗石機(jī)、輪斗洗石機(jī)等。

分級(jí)

根據(jù)煅燒的工藝條件，對(duì)石灰石的粒度有一定的要求。因此，破碎和清洗后的石灰石必須進(jìn)行分級(jí)，不符合要求的另作他用。

常用的分級(jí)設(shè)備

2、石灰石的煅燒

石灰石的煅燒是一系列的物理變化與化學(xué)變化反應(yīng)的過程，根據(jù)這些變化將石灰石在窯內(nèi)煅燒分為三個(gè)區(qū)段：

石灰石煅燒區(qū)段

預(yù)熱區(qū)

預(yù)熱區(qū)的基本化學(xué)反應(yīng)包括，物料溫度預(yù)熱至900℃左右、蒸發(fā)物料中的水分、鈣表面部分開始分解、碳酸鎂完全分解等。

煅燒區(qū)

在煅燒區(qū)石灰石借助燃料燃燒放出的熱量進(jìn)行煅燒，將石灰石分解生成生石灰。

二、影響石灰石煅燒的因素

1、石灰石煅燒溫度

石灰石煅燒速度與溫度有極大關(guān)系。在常壓下，石灰石的分解溫度為898℃，當(dāng)溫度大于925℃之后才迅速分解。當(dāng)煅燒溫度為900℃時(shí)，石灰石分解速度為3.3mm/h；1000℃為6.6mm/h； 1100℃為14mm/h。由此可見，提高煅燒溫度，可以加速石灰石的分解。但是當(dāng)煅燒溫度大于1100℃時(shí)，容易出現(xiàn)過燒，石灰晶粒迅速增大、石灰活性變差、消化時(shí)間增長(zhǎng)，產(chǎn)品質(zhì)量降低。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中煅燒溫度應(yīng)控制在1050℃左右。

2、石灰石粒度粒形

石灰石的煅燒速度取決于石灰石的粒度，粒度越大，煅燒速度越慢。石灰石中的碳酸鈣分解是由表及里逐層推進(jìn)的，生石灰的導(dǎo)熱系數(shù)較石灰石小，石灰層越厚，導(dǎo)熱性能越差，傳熱時(shí)間越長(zhǎng)；并且越往里分解出的CO2越難逸出，從而導(dǎo)致生成的石灰因長(zhǎng)時(shí)間處于高溫狀態(tài)而使CaO晶體逐漸增大，分解速度下降。由此可見，大粒徑石灰石比小粒徑的分解時(shí)間長(zhǎng)，煅燒也更困難。

3、燃料粒度、配比率

在石灰石燃燒過程中，燃料的配比量是影響石灰石煅燒分解的關(guān)鍵。配比低了溫度達(dá)不到要求，煅燒不充分，石灰生燒嚴(yán)重；反之，配比過大易造成結(jié)瘤。因此，燃燒配比要適宜，操作計(jì)量要準(zhǔn)確。實(shí)際生產(chǎn)中，配比大小要根據(jù)石灰石粒度、燃料粒度、含水量、停窯時(shí)間、石灰質(zhì)量和產(chǎn)量變化而及時(shí)合理地調(diào)整，通常使用無煙煤的配比要比使用焦炭的配比高 2%。

4、送風(fēng)量

一般情況空氣量的控制用壓力表示，即送風(fēng)壓力。在燃料配比合適的情況下，風(fēng)壓的大小會(huì)影響石灰窯內(nèi)煅燒區(qū)上移或下移，同時(shí)影響煅燒過程窯氣的變化。窯氣主要成分是：CO2、CO、O2，分別應(yīng)控制ϕ(CO2)=40～42% 、ϕ (CO)＜0.4、ϕ (O2)≤1.0。

當(dāng)CO2含量低于35%時(shí)，產(chǎn)出的石灰中生燒量增大；當(dāng)CO含量較高時(shí)，說明燃料燃燒不完全，同時(shí)也是窯內(nèi)結(jié)瘤的一個(gè)特征；當(dāng)O2濃度過高，說明供風(fēng)量太大，會(huì)增加石灰過燒率和熱量損失不利于煅燒。