高炉气燃烧器工业尾气生产高活性石灰技术

  传统的石灰烧制是使用固体燃料，包括：煤、焦炭来烧。现在随着人们能源节约意识加强和国家对环境保护的要求，从八十年代开始逐步发展起来了用气体燃料烧制石灰。近两年发展更为迅速，甚至接近普及，尤其利用工业尾气作为燃料进行石灰生产技术发展更加迅猛。

   气烧石灰窑就是用气体燃料烧制石灰的炉窑叫气烧石灰窑，现在可用作烧石灰的气体燃料有：高炉煤气、转炉煤气、兰炭煤气、焦炉煤气、天然气、发生炉煤气、沼气等各种可燃气体以及电石尾气和黄磷尾气等尾气气源，用各种煤气烧石灰是一项非常好的节能环保技术，只是不同气体成分不同燃烧火焰长短也就不同所以必须根据燃气设计不同的窑型。

   气烧石灰窑的煅烧特点是没有煤碳燃烧后形成的大量煤灰粉尘，它也不需要燃料和石灰石的配比及混合，计量装置也非常简单，在生产中气体火焰可有效插入所有石灰石的缝隙中，用煤气烧出的石灰无杂质同时对温度的调节手段比固体燃料容易的多。

气烧石灰窑是目前zui环保的煅烧石灰的方式，利用炉窑尾气烧石灰时尾气中的不少有害成分通过在窑内燃烧后同氧化钙（CO）发生反应，大部分有害气体被烧损和减少甚至消失，如一氧化碳（CO）被燃烧掉，氢气（H2）这些燃气在石灰窑内燃烧形成的还原性气氛中煅烧碳酸钙（CaCO3）成氧化钙（CaO），石灰的煅烧温度在1100℃，其中zui有害的物质二氧化硫在1000℃以上便失去存在条件，再加上石灰本身就是脱硫剂所以气烧石灰窑基本没有硫污染的因素。

   气烧石灰窑虽然有诸多优越性但是也必须明白气烧石灰窑是八十年代后才发展起来的新工艺，不像煤烧石灰窑几千年前就广泛使用了，所以用气烧石灰特别是炉窑尾气烧石灰必须要有一定的技术根基，从热工方面讲气种不同它的热值就不同燃烧的情形也不同，从安全角度讲所有燃气都有毒有害，同时都有易燃易爆的特性，所以建气烧石灰窑必须要根据燃气的成分、热值、压力、流量等诸多方面考虑也就是说气烧石灰窑必须根据所用燃气性质来设计窑型、工艺、及配套装置，如供风装置、燃烧装置、上料布料装置、卸灰装置等等，像唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司近年来致力于气烧窑的研究，针对不同燃气设计了不同形式的窑型如圆形竖窑、矩形竖窑、哑铃型竖窑、套筒型窑、双梁窑、回转窑等等窑型和不同结构的燃烧器包括外混式内混式非混式等等多种型号的燃烧器。

  从燃料结构区分，目前国内主要应用的气烧石灰窑主要有以下类型：

一、高炉煤气石灰窑

   炼铁高炉在生产中通过高压鼓风机鼓风，通过热风炉加热后进入了高炉，这种热风和焦炭助燃，产生二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳，一氧化碳在上升的过程中，还原了铁矿石中的铁元素，使之成为生铁，这就是炼铁的化学过程。铁水在炉底暂时存留，定时放出用于直接炼钢或铸锭。这时候在高炉的炉气中，还有大量的过剩的一氧化碳，这种混和气体，就是“高炉煤气”。这种含有可燃一氧化碳的气体，是一种低热值的气体燃料，可以用于冶金企业的自用燃气，如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。也可以供给民用，高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，高炉煤气是无色、无味、有毒的易燃易爆气体，比重0.9-1.1，理论燃烧温度1500℃左右，着火温度730℃左右，爆炸极限30.8%-89.5%,主要成分为:CO、CO2、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量约占25%左右，H2、CH4的含量很少，CO2、 N2的含量分别占15%、55 %，热值仅为3500KJ/m3;左右。高炉煤气的成分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关，现代的炼铁生产普遍采用大容积、高风温、高冶炼强度、高喷煤粉量的生产工艺，采用这些*的生产工艺提高了劳动生产率并降低能耗，但所产的高炉煤气热值更低,因高炉煤气热值较低，生产中混入一定配比的转炉煤气是提高石灰窑生产系数的不错选择。

   根据国内高炉生产特性计算，现在高炉煤气热值可以达到约850千卡左右，根据煅烧石灰需要的热能计算，理论上每烧1吨石灰约需1200M3左右高炉煤气，在实际石灰的生产中一般都在1600-1800m³范围，主要原因是没有换热设备，如果设计使用煤气预热、空气预热系统可以节省20-30%的煤气用量，可以控制在每烧1吨石灰约需1200-1400M3范围高炉煤气。