中國(guó)粉體網(wǎng)訊 輕鈣（沉淀碳酸鈣）的產(chǎn)品質(zhì)量在很大成度上取決于原料石灰石的質(zhì)量。石灰石的化學(xué)成分不僅影響產(chǎn)品的技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)，而且還對(duì)石灰石的煅燒過程有很大影響。
碳酸鈣鏈以生產(chǎn)氧化鈣、氫氧化鈣、重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、活性碳酸鈣、納米級(jí)碳酸鈣以及鈣系列化延伸產(chǎn)品。以機(jī)械方法將天然的碳酸鈣礦物加工到適當(dāng)?shù)牧剑瑖?guó)際上通常稱為重質(zhì)碳酸鈣——簡(jiǎn)稱GCC；以天然碳酸鈣礦物為原料，經(jīng)過煅燒，消化、碳酸化等化學(xué)方法制備，經(jīng)沉淀反應(yīng)而生成的結(jié)晶產(chǎn)品，國(guó)際上通常稱為輕質(zhì)碳酸鈣——簡(jiǎn)稱PCC。
在無機(jī)鹽工業(yè)產(chǎn)品中，碳酸鈣是屬于生產(chǎn)量極大、用途極廣的化工產(chǎn)品，在碳酸鈣工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的優(yōu)質(zhì)石灰（CaO），廣泛用于冶金、建材、干燥劑、環(huán)保處理劑；另外還可以生產(chǎn)氫氧化鈣Ca（OH）2，也稱為消石灰，用于有色冶金和原子能工業(yè)中的酸中和劑，也是建材中的優(yōu)質(zhì)粘合劑。
生產(chǎn)輕鈣對(duì)石灰石化學(xué)成分的要求
生產(chǎn)沉淀碳酸鈣對(duì)石灰石物理性能的要求：
要求：石灰石致密塊狀、結(jié)晶顆粒細(xì)膩、不重結(jié)晶。
密度：2.65～2.80ｇ/㎝3
氣孔率:≤1%
莫式硬度: ≥3
抗壓強(qiáng)度：147.11Mpa
由于石灰石生成年代不一，因此形成的結(jié)晶不一樣，所以要對(duì)石灰石做煅燒試驗(yàn)。一般選用奧陶紀(jì)的石灰石，最好不要用石炭二疊紀(jì)的石灰石，特別是含鐵、含鎂、含硅變化大的礦點(diǎn)，一般不能選用。在化學(xué)指標(biāo)中堿鎂鹽的指標(biāo)往往是很多人忽視的指標(biāo)，幾乎沒人檢測(cè)，實(shí)際這對(duì)生產(chǎn)的得率有關(guān)，和能否生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的不同晶型的PCC十分有關(guān)。
一、石料（石灰石）技術(shù)要求：
1、化學(xué)成分：
成分要了解，粒度要均勻。各地的石料成分差異較大，即使是同一礦山的不同采礦點(diǎn)，礦石的成分都有較大的區(qū)別，一般的用戶需要了解的成分是氧化鈣，氧化鎂，二氧化硅，三氧化二鋁以及氧化鐵的含量。
氧化鈣的含量越高，說明石料的質(zhì)量越好。低于50的是質(zhì)量差的，50-52的是一般的石料，高于52的是質(zhì)量好的。高于55的就是特好的，一般把石料直接磨粉就是重鈣粉了。沒有化驗(yàn)的石料咋判斷呢，一般是燒成石灰后，晶體越小的氧化鈣的含量就越高，含量是53的石料燒成的石灰水化后像面粉一樣的細(xì)膩。
在具體的操作中，氧化鈣含量不同的區(qū)別在燒成溫度的高低上，一般的燒成溫度是900-1100之間，因?yàn)樘妓徕}分解溫度高，含量越大的燒成需要的溫度就越高，比如53的石料燒成的溫度定在1080度，52的石料定在1050度，而50的石料定在950度，各家根據(jù)情況定出適合自己的操作溫度來。
氧化鎂的含量對(duì)燒成的影響是最大的，同一塊石料中主要的成分有氧化鈣與氧化鎂，它們之間分解的溫度相差比較大，一般的是氧化鎂分解完畢后才開始分解氧化鈣，如果把氧化鈣全分解完，氧化鎂就過燒了，活性就大大的降低了，所以才有了輕燒白云石這一說，實(shí)際就是保證氧化鎂的反應(yīng)活性，這種燒法因?yàn)椴僮鞯臏囟容^低，部分碳酸鈣分解不完，生燒就是難免的了。
對(duì)原料中氧化鎂的要求，因?yàn)橛猛静煌顒e太大，一般的冶煉要求不高，甚至不專門設(shè)氧化鎂一欄的指標(biāo)，只要求氧化鈣和氧化鎂的總含量，也有煉鋼用高鎂灰的，要求含量要大于百分之十五，這就要求石料的含量要超過百分之八才能燒出。做金屬鎂的用灰要求的原料含鎂量越高越好，一般的在百分之十八以上。如果是做電石用灰的話，石灰中的含鎂量是越低越好，一般的要求是百分之一以下，最高也不能超過一點(diǎn)二的。
正是氧化鈣與氧化鎂的分解溫度相差大，才有了輕燒，重?zé)�，死燒這幾種說法，需要指出的是這是針對(duì)氧化鎂說的，在實(shí)際操作中，它們的溫度是階梯式的要求高的。當(dāng)然在這個(gè)過程中氧化鈣分解到啥程度，只能是客隨主便了。
2、粒度的要求
輕鈣生產(chǎn)工藝立窯煅燒石料的要求是50-150毫米，現(xiàn)在的立窯大都是按照這個(gè)粒度來設(shè)計(jì)的，在實(shí)際生產(chǎn)中，有的原料粒度會(huì)稍大點(diǎn)，他們主要是把原料盡量利用，特別是自己的礦山，更想把各種粒度的都盡量燒完。如果配法不對(duì)產(chǎn)品的生過燒率就會(huì)提高。正確的方法是最大的不能超過最小的3倍，也就是說如果最小的是30毫米，最大的就不能超過90毫米，否則操作的難度就會(huì)加大，用分級(jí)的方法把原料按不同的批次入爐，效果要好的多。
因?yàn)楦鞣N條件的限制，大小比例超過三比一的情況在有些窯上也是司空見慣的，在操作中需要注意的是哪些地方呢？先說一個(gè)各比例的量的問題，一般這個(gè)問題容易忽略，有的窯在開爐時(shí)還沒有點(diǎn)火，料就懸住了，有的窯在生產(chǎn)中操作的溫度也不高，出的灰中也沒有過燒，就是懸住不下料，或者一會(huì)兒懸一會(huì)兒下，就沒法正常生產(chǎn)，這個(gè)問題曾經(jīng)困惑了我一段時(shí)間，后來終于想通，改變比例的量，大的多一點(diǎn)或者小的多一點(diǎn)都行，就不會(huì)懸住。出現(xiàn)這種情況倒是十分容易解決，但在什么情況下會(huì)出現(xiàn)懸料，沒有準(zhǔn)確的說法，我處理的幾個(gè)懸料大都是30毫米的占三分之一，30-80的占三分之一，80以上的占三分之一，另外鄂式破碎機(jī)出來的片狀料比錘式破碎機(jī)出來的園型料容易懸料。也就是說這個(gè)問題只能等出現(xiàn)后解決，沒有預(yù)防的辦法。除非粒度合格。
石料粒度越小，分解需要的時(shí)間越短，石料粒度越大，分解需要的時(shí)間越長(zhǎng)，如果是一塊直徑60毫米的圓形石料，在1050度的條件下，大約需要三個(gè)小時(shí)分解完全。如果直徑加大到100毫米，則需要五個(gè)小時(shí)才能完全分解。在石料粒度相差過大的爐子中，產(chǎn)品的大粒度往往有夾心就很好理解了。
在生產(chǎn)中，第一石料的粒度跟利用系數(shù)有關(guān)，通俗地說就是和進(jìn)出料的速度有關(guān)，粒度越大，其它條件不變的話，進(jìn)出料的速度越慢，也就是利用系數(shù)越低。第二石料的粒度在設(shè)計(jì)上跟爐子的有效高度有關(guān)，從理論上講，粒度越大，爐子的要求有效高度越高。第三從能耗上說，石料粒度越大，配的煤越多，粒度越小，同樣的重量，燒的煤越少。
立窯跟其它的窯型比較，確實(shí)不先進(jìn)，特別是燒煤的不如燒氣的立窯，在操作中可以調(diào)節(jié)的手段不多，除了可以改變鼓風(fēng)參數(shù)和進(jìn)出料速度外，改變石料和燃料的粒度也是很重要的手段了。
二、燃料的要求：
一般的立窯都采用焦炭或無煙煤做燃料，因焦炭的成本問題，采用無煙煤的居多，也有用接近無煙煤性質(zhì)的煙煤，俗稱半無煙煤的，還有用焦炭粉末或者無煙煤粉末做的型煤燒的。與操作關(guān)系較大的有這么幾個(gè)指標(biāo)需要了解。
1、熱值的高低
一般的立窯的熱耗大約是每公斤成品灰需要1100大卡的熱量，每公斤灰需要石料1.7公斤，也就是說每公斤石料配450大卡熱量的煤，比如說6000大卡的煤，每次上料的料車裝石料1.5噸，需要的熱量就是1500 ×450=675000大卡，換算成煤就是675000￥6000=112.5公斤煤，需要注意的是兩個(gè)條件，一個(gè)是這是指的十成的灰，如果灰的質(zhì)量要求不是很高的話，可以少配點(diǎn)了，另一個(gè)這是指揮發(fā)份不超過百分之九的煤，如果揮發(fā)份過高的話要適量的多配點(diǎn)了。
2、揮發(fā)份
一般的立窯無煙煤的揮發(fā)份在百分之八左右是比較合適的，揮發(fā)份過低的話燃燒太慢，爐子的利用系數(shù)低，也就是產(chǎn)量低，如果出料稍快點(diǎn)，出灰溫度又很高，也不節(jié)能，只有在設(shè)計(jì)爐子的時(shí)候加高窯身是最合理的，可一般的辦不到。揮發(fā)份過高也不好，首先不節(jié)能，揮發(fā)出的甲烷氫氣一氧化碳等可燃性的氣體，真正在爐子里面燃燒的很少，大部分都隨著尾氣從煙筒里跑掉了，就是燃燒的這部分，放出熱量的位置也不太合適，所以揮發(fā)份在預(yù)熱和分解需要的熱量上起的作用不大，用揮發(fā)份過高的煤從經(jīng)濟(jì)上是最不劃算的，唯一的好處是其它條件不變的話，揮發(fā)份的高低基本上和燃燒的速度呈正比，揮發(fā)份的高低和粒度的大小絕對(duì)地控制著煅燒帶的長(zhǎng)度。
3、粒度的大小
粒度的大小跟煅燒帶的長(zhǎng)度成正比關(guān)系，粒度越大，在爐內(nèi)燃燒的時(shí)間越長(zhǎng)，煅燒帶就越長(zhǎng)，粒度越小，在爐內(nèi)燃燒的時(shí)間越短，煅燒帶就越短。一般的煤和石料的配比入爐前就配好了，也就是說煤燃燒釋放出多少熱量是一定的，區(qū)別的是用多長(zhǎng)時(shí)間釋放出來，時(shí)間短了容易在局部形成高溫，產(chǎn)生過燒和結(jié)塊，時(shí)間長(zhǎng)了，又容易低溫，分解的溫度不夠，形成生燒過大。比較先進(jìn)的爐子都是設(shè)計(jì)好的煅燒帶的長(zhǎng)度，它跟出灰量剛好匹配，石料經(jīng)過煅燒帶用的時(shí)間和這個(gè)粒度在這個(gè)溫度下需要分解的時(shí)間是基本吻合的。煅燒帶的長(zhǎng)度和高度都基本上是相對(duì)穩(wěn)定的。以前用的土爐子大都是燒的混煤，是一層一層布料的，對(duì)煤的粒度要求不嚴(yán)，但它的爐子利用系數(shù)太低，能耗太高了。爐子越先進(jìn)，利用系數(shù)越高，能耗越低，同時(shí)對(duì)原料的要求也是越嚴(yán)，有的時(shí)候煤里的粉末占的比例大了，一是跟石料不能均勻混合，有時(shí)候入爐后從石料縫隙里鉆到一起，形成局部高溫，散開的粉末到預(yù)熱帶下部或者煅燒帶上部就燃燒完了，熱量主要進(jìn)入尾氣了，如果我們配煤的熱量剛好把石料分解完，那就是有過燒的地方多消耗了熱量，就一定會(huì)有欠缺熱量的地方形成生燒。要想保證沒有生燒，只有多配煤，還對(duì)爐襯形成威脅，所以說煤里的粉末是有百害無一利的。有時(shí)候煤里有粒度明顯大的塊，它們?cè)陟褵龓煌辏嚼鋮s帶時(shí)外層燃燒脫落粒度已經(jīng)變得很小了，在出灰下落的過程中，有的落入已經(jīng)完全分解完的石灰中，繼續(xù)放熱，產(chǎn)品中的過燒大部分都是在冷卻帶的上部形成的，在煅燒帶形成的占的比例是很小的。煤里有粉末或者大的粒度，從經(jīng)濟(jì)上到操作上都不合算。有的石灰窯配的是制造型煤的輔助生產(chǎn)線，從使用效果來看，是值得推廣的，用型煤做燃料，操作穩(wěn)定，能降低能耗，也能提高產(chǎn)品的質(zhì)量。粉末煤和塊煤在全國(guó)各地的差價(jià)都很大，從經(jīng)濟(jì)角度來看也是很合算的。
4、灰熔點(diǎn)的高低
一般的無煙煤灰熔點(diǎn)都沒有問題，很少的一部分燃燒后剩下的灰分熔點(diǎn)太低，在煅燒帶呈漿糊狀，隨著下移的石灰逐漸冷卻很容易就形成了掛壁或者結(jié)塊，這種燃料是不能用的，在操作中只有降低操作溫度才能緩解這種狀況，可低溫操作會(huì)帶來出灰慢，生燒多，煤燒不完等許多不利的情況，遇到這種情況，不用過多的考慮，就是換煤才能從根本上解決。
5、著火點(diǎn)的高低
也就是燃料開始燃燒的溫度，著火溫度越低，預(yù)熱帶就越短，尾氣的溫度就越高。尾氣帶走的熱量在爐子的熱損失中是最大的，大概的數(shù)據(jù)是；每公斤石灰需要熱量是1050大卡左右，從常溫加熱到分解溫度需要250大卡。從開始分解到完全分解需要400大卡。冷卻時(shí)還能放出100大卡的熱量，從理論上講燒一公斤灰450大卡的熱量就夠了，為什么在實(shí)際中要配到1050甚至1100大卡呢？有熱損失，包括尾氣帶走的，沒有參加燃燒的揮發(fā)份跑掉的，爐壁散發(fā)的，還有灰冷卻不到常溫帶走的。其中最大的就是尾氣帶走的熱量，約占總損失的百分之七十左右，降低尾氣溫度，選擇著火點(diǎn)高的煤從經(jīng)濟(jì)的角度是合理的。用尾氣發(fā)電或者燒水等都是在這個(gè)理論的基礎(chǔ)上來搞的。
6、含硫量的大小
這個(gè)指標(biāo)的高低在操作上區(qū)別不大，主要影響兩個(gè)方面，一是尾氣設(shè)備容易壞，因?yàn)楹虻臍怏w對(duì)管道和風(fēng)機(jī)等設(shè)備腐蝕都很快。二是對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響大，因?yàn)橛幸徊糠至蜻M(jìn)入石灰中，有的用戶要求含硫不能超標(biāo)，像煉鋼的要求是硫的含量低于0.1。一般的石料中含硫的量超標(biāo)的比較少，主要是燃料里面帶進(jìn)去的，而有的產(chǎn)品對(duì)硫含量就沒有多高的要求，像電石灰等。一般的發(fā)熱量相同的煤，含硫量的不同在市場(chǎng)上差價(jià)很大，了解這一點(diǎn)，在經(jīng)濟(jì)上的意義比較大。
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/三昧）
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