灰质量还是对稳定操作，都是有害的。包裹在石灰石杂质中钾、钠的氧化物虽然含量很小（<1%），但是，它们的氧化物或在生成为其它化合物时的熔点都特别低。是形成窑内结圈的原因之一。石灰石中所含的水分，对石灰的最终煅烧结果影响不大。控制水分的目的是为了稳定热效率。特别是在预热器内，防止因水分过多时产生相互粘结而引起蓬料。

而对原料水洗后的筛分目的，是为了获得所需的原料粒度。这些，都是为了煅烧出合格的活性石灰和利于煅烧操作的需要。

二、理化指标

根据活性石灰产品和煅烧的需要，对原料的选择有基本性质的要求。其物理性质、化学成份按类别区分

有如下要求：

1． 化学成份

表五

指标 级别 一级 二级 CaO ≥54 ≥53.5 普通 2．物理性质 1） 粒度：

要求值：20 — 50mm，其中：≤ 20mm 和 ≥ 50mm均 ≯ 10 ％ 实际值：≤20 mm : 9.8 ％，

≥50 mm : 6.2 ％， 20 — 50 mm = 84 ％

2） 水份：

入窑前： ＜ 4 ％ 3） 杂质： ＜ 1 ％

3、石灰石与石灰消耗比例：

根据CaCO3分解式，其CaO和CO2含量为：

100 56 44

13

化 学 成 份 % SiO2 MgO Al2O3 Fe2O3 S ≤0.025 ≤0.035 ≤0.20 痕迹 痕迹 P 灼碱 ≥43 ≥42.5 ≥42 ≤1.0 ≤0.7 ≤0.2 ≤0.1 ≤1.5 ≤0.8 ≤2.0 ≤2.0 ≥53 CaCO3 ＝ CaO + CO2

100

： 56

X ： 1

100 ÷ 56 ＝ 1.7857

根据计算，可以得出原石与成品消耗比例为： 1.785︰1

4、石灰石的化学成份组成： ％

根据原素组成：原子量：Ca＝40 O＝16 C＝12时 若：CaCO3 = 100时 其中：CaO = 56 CO2 = 44

5．石灰石密度（比重）： 2.6 — 2.8 t / m3

石灰石颗粒堆积密度：1.3 — 1.6 t / m

3 指标 公司资料石灰石化学成份 % 级别 CaO MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3 S

≥53 ≤0.7 ≤0.1 ≤0.2 ≤0.1 ≤0.001

指标 公司资料煤的工业分析 % 级别 Mad Vad Aad FCad Qnet,ad 发热量St,ad 水分 挥发份 灰分 固定碳 KJ/kg 全硫 8.6 34 6.7 60.25 26600 0.25

14

第三章、燃料与燃料燃烧

活性石灰的煅烧过程，实际上就是燃料燃烧的过程，是产生热量和热量交换的过程。

如何选择燃料，对回转窑和产品的煅烧结果都是至关重要的。燃料在回转窑内完全燃烧后所产生的热效应，与窑炉的运作机理应保持相互间的，能够充分地适应和吻合。

在回转窑上，对所要煅烧的物质——石灰石来说，燃料的发热值和燃料本身的质量则是更为重要的。与此同时，还应充分地考虑到，对所选用燃料的来源途径，投入成本等，应符合产品价值的要求。

一、 燃料

所谓燃料，通常是指：某种物质在空气或氧气中，容易产生着火燃烧并放出大量的热，可供给工业或

家庭有效的、可利用的可燃物质。

所谓标准燃料，是指规定发热量为29273kJ/ kg（千焦/千克）= 7000kcal / kg的燃料。

根据燃料形成或演变的过程，进行性质划分，燃料可分为物理状态和化学状态两大类：

1） 物理状态：如煤，天然气，石油等，它们通常被称之为一次能源 。 2） 化学状态：如焦炭，液化石油气，煤气等，它们则被称之为二次能源。

这些燃料按其本身具有的体态分类有固体，液体，气体三大类。它们的基本体态特征表现为：

固体——具有一定的体积，又有一定的形状。如煤，焦炭等。它们是由多种复杂的有机化合物质组成的，其基本组成元素为C（碳）、H2（氢）、O2（氧）、N2（氮） S（硫）等。此外，还有一定的水份和灰份。

在这些基本的元素当中，碳是固体燃料的基本组成体，是热量的主要来源，含碳越高的固体燃料其热值越高。

氢在燃料中有两种形态：一种是与氧结合的氢，燃烧时热效应高。另一种是和燃料中的氧进行结合的氢，它不参加燃烧反应，它的存在降低了可燃物的含量。

液体——具有一定的体积，但没有一定的形状。如汽油、材油、液化石油气等。

天然的固体和液体燃料是经过长期的地质化学作用而生成，它们的基本组成物是各种有机化合物。 用于工业的液体燃料通常是指石油及石油加工产品，石油主要是由各种烷类，归属碳氢化合物所组成。 重油是从天然石油中获取的一种常温时为胶质状，类似于固体（半固体）经加热后呈流质状（半液体）的物质。承受的温度越高，流质感越强，它属于类似液体的二次能源。为此，若按形态上分类，它是一种界于固体和液体之间的燃料。但是，若将重油按使用时所产生的形态进行划分，它亦可归属于液体燃料的种类。

气体——既没有一定的形状，又没有一定的体积。如天然气、焦炉煤气等各类煤气。

其中，天然气是一种天然的，由一些饱和烃类组成的混合体，主要成份是甲烷（CH4），其含量可达到80 %以上。

15

而在种类各异的煤气中，最具代表性的是焦炉煤气，它是一种以氢和碳氢化合物为主要成份组成的，其中，H2（氢气）含量＞50 %。在各种煤气中属于发热值较高的气体燃料。

通过对燃料的了解，我们对燃料已经产生了一个基本的认识。同时，也为在利用回转窑煅烧活性石灰时如何选择燃料提供了参考依据。

根据回转窑的煅烧特点和石灰产品的产出价值以及燃料的获取途径等方面的需要，在煅烧活性石灰的燃料选择上，特别是在回转窑等大型的炉窑上，焦炉煤气，混合煤气，煤粉及重油已成为了较为常见的煅烧燃料。

一）、焦炉煤气

焦炉煤气，是高炉煤气、转炉煤气、混合煤气、发生炉煤气、铁合金炉煤气等众多煤气种类的主要组成部分之一。

焦炉煤气是将煤在干锱（隔绝空气加热、即炼焦）过程中产生的一种可燃气体，是煤的组成物质在高温分解时的产物。

煤随着干锱温度的增加，在干燥（预热）阶段，先放出煤中所含的水蒸汽及吸附的CO2 ，CH4等。当温度上升至200—300℃（热分解）时，含氧化物产生出CO2 ，H2O酚等。温度继续上升至400℃（软化）时，煤开始发生剧烈的分解，产生大量的CO、(甲烷)CH4、(氢气)H2等，同时产生大量的初生焦油。当温度上升到500—700℃（半焦）时，产生以CH4 、H2为主的气体。当温度上升至750—1000℃（成焦）时，产生少量的以H2（氢）为主的气体。

这些气体被收集在一起并由焦炉顶端的上升管引导至回收系统，经过一次脱硫（粗脱硫）和二次脱硫（精脱硫）处理后，便生成为一种气体燃料——低压（脱硫）焦炉煤气。

焦炉炼焦中，每生产1吨焦炭产生约300 m的荒煤气。回收过程中，对焦炉煤气的回收是指降低煤气所含的温度。净化是指脱去煤气中的焦油、水蒸汽、荼、H2S（硫化氢）、（氨气）NH3、苯类和酚氰化物等杂质。

焦炉中的H2S（硫化氢）燃烧时能生成(二氧化硫)SO2，有毒并污染空气。用于冶炼、化学合成时，对钢产品有降低热脆性（龟裂）的伤害作用。在输送过程中，容易腐蚀管道和设备。

任何一种副产煤气都是由一些单一气体组成的。其中，主要的可燃成分有H2、CO和其他气态碳氢化合物（烃类物质）CmHn以及H2S（硫化氢）。不可燃成分有CO2、（氮气）N2、（氧气）O2除此之外，在气体燃料中还含有水蒸汽，焦油蒸汽和粉尘固体微粒。

煤气中具有腐蚀性的主要成分是H2S（硫化氢）、CO2和O2。但是，这些气体只有在有水时才具有腐蚀性。（硫化氢）H2S、CO2在水中呈阳性，O2在水中则具有氧化腐蚀性。

由于氢的燃烧速度很快，煤气与空气很容易混合，在使用最少量的过剩空气时便能够得到很好的燃烧效果。煤气使用以前，可以进行预热，从而可提高煤气的燃烧温度。焦炉煤气燃烧时，产生的火焰具有：较短、明亮，火力集中的特点。

16

3