水泥立窯轉(zhuǎn)產(chǎn)石灰氧化鈣前景廣闊

  一、我國石灰氧化鈣行業(yè)方興未艾

  我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速穩(wěn)定發(fā)展，帶動石灰工業(yè)快速發(fā)展，石灰用量逐年增大，石灰用途主要分工業(yè)用石灰和建材建筑用石灰，其中工業(yè)用石灰鋼鐵用量最大，2012年全國粗鋼產(chǎn)量7.5億噸，煉鋼及煉鐵用石灰達(dá)9500萬噸，電石法PVC年用石灰2000萬噸，氧化鋁年用石灰2000萬噸，輕鈣行業(yè)如造紙、涂料、橡膠、塑鋼等用石灰年用量達(dá)3000萬噸，環(huán)保行業(yè)如電廠脫硫、污水處理、煉油等用石灰年用量1500萬噸。建材建筑民用用石灰如筑路地基用石灰、加氣切塊、石膏制品等年用石灰5000萬噸。綜合各行業(yè)年用石灰2.3億噸。石灰行業(yè)是個(gè)涉及冶金、化工、建材等交叉行業(yè)，多年來沒有引起政府高度重視，沒有專業(yè)行業(yè)主管部門管理，造成目前石灰行業(yè)技術(shù)嚴(yán)重落后，技術(shù)進(jìn)步緩慢，現(xiàn)狀存在環(huán)境污染大、能源消耗大、產(chǎn)品質(zhì)量差、自動化程度低、勞動生產(chǎn)力低，企業(yè)規(guī)模小廠家數(shù)量多，占地面積大，土地資源浪費(fèi)極大。由于每生產(chǎn)一噸石灰需要用1.65噸石灰石，140公斤標(biāo)煤，全國生產(chǎn)2.3億噸石灰，年消耗石灰石3.8億噸，標(biāo)煤3000萬噸，每年排放二氧化碳（不含煤）就1.6億噸，石灰碳排放量僅次于水泥工業(yè)，排到工業(yè)第二位，我國水泥工業(yè)技術(shù)進(jìn)步快，環(huán)境治理已達(dá)到很高的要求，但石灰行業(yè)連基本的治理都沒有。

  二、目前，我國各種石灰窯型百花齊放

  目前，國內(nèi)生產(chǎn)石灰的主要設(shè)備有普通豎窯、機(jī)械化豎窯、回轉(zhuǎn)窯三種類型。普通豎窯也稱土石灰窯，投資成本低，自動化程度差，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量差、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重，生產(chǎn)的產(chǎn)品主要用于建材建筑用石灰，及部分要求質(zhì)量不高的工業(yè)用灰，目前全國有超過10000臺此類窯型，年產(chǎn)量超億噸。機(jī)械化豎窯有國外引進(jìn)豎窯：麥爾茲窯、弗卡斯窯、套筒窯、雙梁窯和國內(nèi)開發(fā)的節(jié)能立窯、機(jī)械化豎窯等。回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)品質(zhì)量高，操作簡單，但存在能耗高，投資成本高，占地面積大的缺點(diǎn)，不易在中小企業(yè)推廣。國外引進(jìn)豎窯雖然產(chǎn)品質(zhì)量高，但存在投資成本大，對原燃料要求高，操作困難等缺點(diǎn)，國內(nèi)機(jī)械化豎窯由于產(chǎn)量質(zhì)量適中，一次性投資低，熱耗低，生產(chǎn)成本低，已廣泛得到行業(yè)認(rèn)同，得到快速推廣，目前國內(nèi)已有600~700臺機(jī)械化豎窯投入生產(chǎn)，但國內(nèi)機(jī)械化豎窯仍然存在規(guī)模小、自動化程度低、環(huán)境差，對燃料要求高，不易大規(guī)模推廣應(yīng)用。如何在現(xiàn)用機(jī)械化豎窯基礎(chǔ)上尋求突破，研究開發(fā)規(guī)模大型化，自動化程度高，清潔生產(chǎn)，能耗低，燃料通用性好的大型活性石灰豎窯是石灰窯技術(shù)的研究方向。

  三、各地石灰氧化鈣市場經(jīng)濟(jì)效益普遍好于生產(chǎn)水泥熟料

  各地石灰氧化鈣市場價(jià)格普遍好于水泥熟料。以江蘇為例，氧化鈣含量80％價(jià)格在三四百元，氧化鈣含量在85％價(jià)格在五六百元。江蘇石灰窯分布調(diào)查，2012年江蘇鋼鐵生產(chǎn)總量7500萬噸，鋼鐵石灰用量800萬噸，其它工業(yè)及建材建筑用石灰1200萬噸，江蘇石灰年用量2000萬噸。石灰窯分布除鋼廠外，蘇州、無錫由于環(huán)保抓的緊，許多石灰窯已關(guān)閉，僅剩石灰窯數(shù)量50臺左右，年生產(chǎn)能力200萬噸；常州以溧陽為主，溧陽原有170多臺，2012年關(guān)閉70臺，現(xiàn)剩110臺左右，產(chǎn)能500萬噸；金壇20臺，產(chǎn)能100萬噸；鎮(zhèn)江150多臺，產(chǎn)能200萬噸；南京、高淳、溧水、棲霞、浦口約50臺，產(chǎn)能100萬噸；徐州400多臺，產(chǎn)能300萬噸；連云港、宿遷、淮安約100臺，產(chǎn)能200萬噸。江蘇現(xiàn)存石灰窯數(shù)量900臺，石灰產(chǎn)能不含鋼廠1600萬噸，實(shí)際生產(chǎn)1200萬噸。鋼廠自行生產(chǎn)石灰500萬噸，剩余300萬噸由安徽供應(yīng)。江蘇900臺石灰窯除少數(shù)外（不到10臺），其它全是土石灰窯，存在企業(yè)規(guī)模小、單機(jī)產(chǎn)量低、環(huán)境污染大、能耗高、產(chǎn)品質(zhì)量差、土地資源浪費(fèi)大、地方財(cái)政稅收少。

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  四、水泥立窯改造石灰豎窯六大核心技術(shù)

  1、加料均布系統(tǒng)

  采用獨(dú)特的新型布料器，獨(dú)特窯型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證窯面布料均勻際石、煤分布均勻。

  2、均風(fēng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)

  采用燒成帶下部多點(diǎn)補(bǔ)風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，保證燒成截面通風(fēng)均勻。

  3、 卸料均衡系統(tǒng)

  采用中心風(fēng)室結(jié)構(gòu)，環(huán)形出灰裝置，保證截面落料均衡。

  4、出料鎖風(fēng)控制系統(tǒng)

  采用雙道鎖風(fēng)裝置，保證順暢出料不漏風(fēng)。

  5、 DCS自動控制系統(tǒng)

  實(shí)現(xiàn)智能化無人操作。

  6、溫度檢測系統(tǒng)

  在線觀察窯內(nèi)燒成帶溫度狀況。

  五、新型石灰豎窯主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

  規(guī)格：JT300型豎井式石灰窯

  爐子有效容積：                     500m3

  產(chǎn)量：                             400t/d

  熱耗：                             960×4.1868 KJ/kg·灰

  利用系數(shù)：                         >0.8 t/D·m3

  生石灰含CaO                       ≥90%

  生石灰的生過燒率：                 ＜5～8%

  石灰石消耗：                       1.7 t/t·灰

  活性度：                           ≥300ml

  六、結(jié)束語

  煅燒生石灰在我國已有悠久的歷史，發(fā)展到現(xiàn)在，冶金、化工、建材各行業(yè)的用灰量越來越大，對石灰的品質(zhì)要求也越來越高。而我國目前用于生石灰生產(chǎn)裝備還大部分停留在低成本的普通豎窯。普通豎窯生產(chǎn)存在很多缺點(diǎn)，如窯的利用系數(shù)低，在50%以下；耗能高，每噸灰用煤量在160kg以上；由于普通窯爐絕大多數(shù)為上部開口或半開口結(jié)構(gòu)，所以很難進(jìn)行除塵，環(huán)境污染嚴(yán)重；加料和出灰?guī)缀跞咳斯ぶ苯硬僮?，勞動?qiáng)度大，嚴(yán)重?fù)p害了操作工的身體健康；質(zhì)量不穩(wěn)定，生、過燒、結(jié)瘤一般在30%以上，而且不能及時(shí)控制。

  近年來，隨著水泥行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，水泥立窯基本退出歷史舞臺。在我國傳統(tǒng)石灰窯技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的水泥立窯煅燒機(jī)理，進(jìn)一步整合創(chuàng)新，徹底改變傳統(tǒng)石灰窯不能連續(xù)煅燒，產(chǎn)量低、質(zhì)量差的狀況，全面提升石灰窯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，并形成多項(xiàng)國家專利技術(shù)。該窯具有節(jié)能顯著、環(huán)保達(dá)標(biāo)、自動化程度高、成品質(zhì)量高、建造成本低、建成周期短等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在小批量技術(shù)推廣，產(chǎn)業(yè)化前景十分廣闊。

  作者簡介

  孫銘海，男，1967年生，鹽城工學(xué)院本科畢業(yè)，高級工程師。長期從事水泥技術(shù)產(chǎn)品的研究開發(fā)，曾在國家級刊物上發(fā)表論文多篇，獲得專利8項(xiàng)，現(xiàn)任南京蘇材重型機(jī)械有限公司總工，聯(lián)系方式手機(jī)13813919142，QQ864673955。