发生炉煤气用于煅烧冶金活性石灰的技术可行性

目前，国内应用较为广泛的冶金活性石灰煅烧，基本以煤（焦炭）烧和气烧两种方式为主，由于以煤（焦炭）为燃料煅烧冶金活性石灰，存在窑内温度均匀性难于控制、石灰活性度较差及环境污染等问题，该煅烧方式基本处于亟待更替的形势之下；气体燃料可在石灰窑的所有空隙中燃烧，无死角，气烧火焰均匀而且同时放热，可做到快速燃烧和快速冷却，石灰活性较好。与煤（焦炭）煅烧相比，气烧石灰窑炉具有窑内气流量大、石灰活性度高、窑内温度均匀、温度易于控制、对燃气选择要求不高、环境影响较小等优点，属于比较理想的煅烧方式。 气烧石灰窑炉燃料选择范围很广，可供选择的燃气有焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气、石油液化气、天然气等，目前一些企业多应用焦炉煤气、高炉煤气及高炉焦炉混合煤气为燃料煅烧石灰，这部分石灰煅烧企业一般为大型钢厂的下属企业或距离气源较近的企业，占据天然的地利和人和优势，而大多数石灰煅烧企业不具备这些优势，他们在选择气源时，既要着眼于技术可行、环保节能达标，又要考虑投资成本、燃料运行成本和气源的长期稳定性，综合分析论证，最终确定可靠气源。 1.发生炉煤气用于煅烧冶金活性石灰的技术可行性 冶金活性石灰是一种化学性能活泼、反应能力强、在炼钢造渣过程中熔炼速度快、含硫和磷等有害元素少的优质轻烧石灰 。它具有体积密度小、气孔率高、比表面积大、氧化钙的矿物结晶细小、反应活性强等特点。就燃料选择而言，由其衍生的煅烧工艺及温度控制等对石灰的活性有较大的影响，温度过高或保温时间过长 ,会使氧化钙晶体发育完好 ,致使石灰活性降低。 焦炉煤气热值较高，火焰短，煤气出烧咀后很快燃烧，容易造成烧咀周围温度过高，使靠近烧咀附近的石灰过烧，甚至使炉衬结瘤，而窑炉中心部位的石灰则处于生烧状态。解决这些问题，最为捷径的办法是混入惰性气体或低热值煤气后，使煤气热值得以降低后应用。实际应用证明，煅烧石灰较理想的燃气热值为6270-7500 KJ/M3，燃气火焰长度以2-4m较为适合。另外就是改变石灰窑炉的加热方式，采用内火箱辐射加热，使火焰热值和温度通过燃烧室调整，但辐射加热对炉径要求较为严格，炉径设计不合理，将无法达到较好的煅烧效果。 相比而言，高炉煤气的热值较低，火焰偏软，煅烧时间长。从长期的应用实践可知，气烧石灰窑炉较为理想的气烧燃料为焦炉煤气与高炉煤气的混配煤气，其混配比例一般在1:3-1:6左右较为适合。 发生炉煤气的燃烧温度可达1200-1450℃左右，煤气发生站配备煤气稳压控制系统后，其燃烧温度可稳定控制在±5℃范围内，而煅烧石灰的燃烧温度通常需要控制在1000-1150℃，燃用发生炉煤气完全可以将石灰煅烧温度稳定地控制在要求范围内。发生炉煤气火焰长度一般在以2-4m左右，从而可以保证窑内石灰得以均匀受热，有效避免石灰过烧或生烧现象。 从发生炉煤气的成分、热值和燃烧特性分析，其燃烧控制方法和煅烧工艺与焦炉煤气和高炉煤气完全相同，从焦炉煤气和高炉煤气在煅烧冶金活性石灰行业的成功应用可见，利用发生炉煤气煅烧冶金活性石灰在技术上是完全可行的。