活性石灰窯

它具有熱耗低，石灰活性度高，燃料適應性強，結構簡單，造價低廉等優點。適用於鋼鐵行業利用高爐煤氣和焦爐煤氣以及化工、電石行業利用電石爐尾氣或與煤粉混燒等技術，以達到提高石灰質量和節能的目的，煅燒出高質量的活性石灰。

結構和類型

活性石灰窯主要由窯體、上料裝置、布料裝置、卸灰裝置、自動化儀表控制及除塵裝置等組成。

按燃料分有混燒窯，即燒固體燃料，焦炭、焦粉、煤等；氣燒窯，包括燒高爐煤氣，焦爐煤氣，電石尾氣，發生爐煤氣，天然氣等；

按窯形分，有豎窯、迴轉窯、套筒窯、西德維馬斯特窯、麥爾茲窯（瑞士）、弗卡斯窯（義大利）等。

同時又有正壓操作窯和負壓操作窯之分。

不同形式的石灰窯，它的結構形式和煅燒形式有所區別，工藝流程基本相同。

以用無煙煤在立窯中煅燒石灰石為例來討論石灰石煅燒過程中的化學反應。石灰石煅燒時，主要是碳酸鈣的分解反應和碳的燃燒反應，其次是碳酸鎂的分解反應和氧化鈣的結瘤反應。

1．碳酸鈣分解反應的特點

碳酸鈣分解反應的化學方程式為:

CaCO3(s)△CaO(s)+CO2(g)-179.6KJ (1)

該反應具有如下幾個特點：

（1）是多相反應（有氣固兩相）；

（2）是可逆反應；

（3）是吸熱反應。

2．碳酸鈣分解反應的熱力學

從碳酸鈣的分解反應的化學方程式可知其平衡常數為：Kp=Pco2

由式上可知碳酸鈣分解反應的平衡常數等於該反應達到化學平衡時CO2 壓力。由於平衡常數是溫度的函式，所以在一定的的溫度下，碳酸鈣分解反應達到化學平衡時CO2的壓力為一定值，稱為該溫度下碳酸鈣的平衡壓力。碳酸鈣在不同溫度下的平衡壓力可由熱力學數據進行理論計算獲得。部分結果列於表1中。

表1碳酸鈣在不同溫度下的理論平衡壓力

3．碳酸鈣的分解反應的動力學

碳酸鈣的分解速度可用分解反應面（簡稱分解面，即已生成的氧化鈣與未分解的碳酸鈣之間的分界面）向內部移動的速度（R）來表示，該速度與碳酸鈣的粒度無關，而只隨煅燒溫度的高低而變化。該速度與煅燒溫度（t）的關係為：

lnR=0.003145t-3.3085 (3)

式中R-----分解面移動速度，cm/h;

t-----煅燒溫度，℃。

由於石灰石中碳酸鎂的含量很低，所以碳酸鎂的分解反應是石灰石煅燒過程中的次要化學反應。碳酸鎂分解反應的化學方程式為：

MgCO3(S)△MgO(s)+CO2-121KJ (5)

該反應也是多相可逆吸熱反應。碳酸鎂在0.1013Mpa下的分解溫度為640℃。由於產生的CO2量少，而且得到的MgO很不活潑，所以碳酸鎂的分解反應對石灰石的煅燒過和影響不大。