水泥立窑转产石灰氧化钙前景广阔

  一、我国石灰氧化钙行业方兴未艾

  我国经济持续高速稳定发展，带动石灰工业快速发展，石灰用量逐年增大，石灰用途主要分工业用石灰和建材建筑用石灰，其中工业用石灰钢铁用量最大，2012年全国粗钢产量7.5亿吨，炼钢及炼铁用石灰达9500万吨，电石法PVC年用石灰2000万吨，氧化铝年用石灰2000万吨，轻钙行业如造纸、涂料、橡胶、塑钢等用石灰年用量达3000万吨，环保行业如电厂脱硫、污水处理、炼油等用石灰年用量1500万吨。建材建筑民用用石灰如筑路地基用石灰、加气切块、石膏制品等年用石灰5000万吨。综合各行业年用石灰2.3亿吨。石灰行业是个涉及冶金、化工、建材等交叉行业，多年来没有引起政府高度重视，没有专业行业主管部门管理，造成目前石灰行业技术严重落后，技术进步缓慢，现状存在环境污染大、能源消耗大、产品质量差、自动化程度低、劳动生产力低，企业规模小厂家数量多，占地面积大，土地资源浪费极大。由于每生产一吨石灰需要用1.65吨石灰石，140公斤标煤，全国生产2.3亿吨石灰，年消耗石灰石3.8亿吨，标煤3000万吨，每年排放二氧化碳（不含煤）就1.6亿吨，石灰碳排放量仅次于水泥工业，排到工业第二位，我国水泥工业技术进步快，环境治理已达到很高的要求，但石灰行业连基本的治理都没有。

  二、目前，我国各种石灰窑型百花齐放

  目前，国内生产石灰的主要设备有普通竖窑、机械化竖窑、回转窑三种类型。普通竖窑也称土石灰窑，投资成本低，自动化程度差，生产的产品质量差、能耗高、环境污染严重，生产的产品主要用于建材建筑用石灰，及部分要求质量不高的工业用灰，目前全国有超过10000台此类窑型，年产量超亿吨。机械化竖窑有国外引进竖窑：麦尔兹窑、弗卡斯窑、套筒窑、双梁窑和国内开发的节能立窑、机械化竖窑等。回转窑产品质量高，操作简单，但存在能耗高，投资成本高，占地面积大的缺点，不易在中小企业推广。国外引进竖窑虽然产品质量高，但存在投资成本大，对原燃料要求高，操作困难等缺点，国内机械化竖窑由于产量质量适中，一次性投资低，热耗低，生产成本低，已广泛得到行业认同，得到快速推广，目前国内已有600~700台机械化竖窑投入生产，但国内机械化竖窑仍然存在规模小、自动化程度低、环境差，对燃料要求高，不易大规模推广应用。如何在现用机械化竖窑基础上寻求突破，研究开发规模大型化，自动化程度高，清洁生产，能耗低，燃料通用性好的大型活性石灰竖窑是石灰窑技术的研究方向。

  三、各地石灰氧化钙市场经济效益普遍好于生产水泥熟料

  各地石灰氧化钙市场价格普遍好于水泥熟料。以江苏为例，氧化钙含量80％价格在三四百元，氧化钙含量在85％价格在五六百元。江苏石灰窑分布调查，2012年江苏钢铁生产总量7500万吨，钢铁石灰用量800万吨，其它工业及建材建筑用石灰1200万吨，江苏石灰年用量2000万吨。石灰窑分布除钢厂外，苏州、无锡由于环保抓的紧，许多石灰窑已关闭，仅剩石灰窑数量50台左右，年生产能力200万吨；常州以溧阳为主，溧阳原有170多台，2012年关闭70台，现剩110台左右，产能500万吨；金坛20台，产能100万吨；镇江150多台，产能200万吨；南京、高淳、溧水、栖霞、浦口约50台，产能100万吨；徐州400多台，产能300万吨；连云港、宿迁、淮安约100台，产能200万吨。江苏现存石灰窑数量900台，石灰产能不含钢厂1600万吨，实际生产1200万吨。钢厂自行生产石灰500万吨，剩余300万吨由安徽供应。江苏900台石灰窑除少数外（不到10台），其它全是土石灰窑，存在企业规模小、单机产量低、环境污染大、能耗高、产品质量差、土地资源浪费大、地方财政税收少。

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  四、水泥立窑改造石灰竖窑六大核心技术

  1、加料均布系统

  采用独特的新型布料器，独特窑型结构设计，保证窑面布料均匀际石、煤分布均匀。

  2、均风调节控制系统

  采用烧成带下部多点补风调节系统，保证烧成截面通风均匀。

  3、 卸料均衡系统

  采用中心风室结构，环形出灰装置，保证截面落料均衡。

  4、出料锁风控制系统

  采用双道锁风装置，保证顺畅出料不漏风。

  5、 DCS自动控制系统

  实现智能化无人操作。

  6、温度检测系统

  在线观察窑内烧成带温度状况。

  五、新型石灰竖窑主要技术经济指标

  规格：JT300型竖井式石灰窑

  炉子有效容积：                     500m3

  产量：                             400t/d

  热耗：                             960×4.1868 KJ/kg·灰

  利用系数：                         >0.8 t/D·m3

  生石灰含CaO                       ≥90%

  生石灰的生过烧率：                 ＜5～8%

  石灰石消耗：                       1.7 t/t·灰

  活性度：                           ≥300ml

  六、结束语

  煅烧生石灰在我国已有悠久的历史，发展到现在，冶金、化工、建材各行业的用灰量越来越大，对石灰的品质要求也越来越高。而我国目前用于生石灰生产装备还大部分停留在低成本的普通竖窑。普通竖窑生产存在很多缺点，如窑的利用系数低，在50%以下；耗能高，每吨灰用煤量在160kg以上；由于普通窑炉绝大多数为上部开口或半开口结构，所以很难进行除尘，环境污染严重；加料和出灰几乎全靠人工直接操作，劳动强度大，严重损害了操作工的身体健康；质量不稳定，生、过烧、结瘤一般在30%以上，而且不能及时控制。

  近年来，随着水泥行业产业结构调整，水泥立窑基本退出历史舞台。在我国传统石灰窑技术的基础上，通过先进的水泥立窑煅烧机理，进一步整合创新，彻底改变传统石灰窑不能连续煅烧，产量低、质量差的状况，全面提升石灰窑的技术经济指标，并形成多项国家专利技术。该窑具有节能显著、环保达标、自动化程度高、成品质量高、建造成本低、建成周期短等优点，已经在小批量技术推广，产业化前景十分广阔。

  作者简介

  孙铭海，男，1967年生，盐城工学院本科毕业，高级工程师。长期从事水泥技术产品的研究开发，曾在国家级刊物上发表论文多篇，获得专利8项，现任南京苏材重型机械有限公司总工，联系方式手机13813919142，QQ864673955。