【文章內(nèi)容簡介】 工程中應(yīng)用廣泛。 石灰 和石灰石大量用做建筑材料，也是許多工業(yè)的重要原料。石灰石可直接加工成石料和燒制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是 CaO，一般呈塊狀，純的為白色，含有 雜質(zhì)時(shí)為淡灰色或淡黃色。生石灰吸潮或加水就成為消石灰，消石灰也叫熟石灰，它的主要成分是 Ca(OH)2。熟石灰經(jīng)調(diào)配成石灰漿、石灰膏、石灰砂漿等，用作涂裝材料和磚瓦粘合劑。水泥是由石灰石和粘土等混合，經(jīng)高溫煅燒制得。玻璃由石灰石、石英砂、純堿等混合，經(jīng)高溫熔融制得。煉鐵用石灰石作熔劑，除去脈石。煉鋼用生石灰做造渣材料，除去硫、磷等有害雜質(zhì)。 電石 （主要成分是 CaC2）是生石灰與焦 炭在電爐里反應(yīng)制得。純堿是用石灰石、 食鹽 、 氨 等原料經(jīng)過多步反應(yīng)制得（索爾維法）。利用消石灰和純堿反應(yīng)制成燒堿（苛化法）。利用純凈的消石灰和氯氣反應(yīng)制得漂白 粉。消石灰能除去水的暫時(shí)硬性，用作硬水軟化劑。 石灰與燒堿制成的堿石灰，用作二氧化碳的吸收劑。生石 灰用作干燥劑和消毒劑。農(nóng)業(yè)上，用生石灰配制石灰 硫黃 合劑、波爾多液等農(nóng)藥。土壤中施用熟石10 噸 /年 回轉(zhuǎn)窯活性石灰生產(chǎn)線 項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 8 灰可中和土壤的酸性、改善土壤的結(jié)構(gòu)、供給植物所需的鈣素。用石灰漿刷樹干，可保護(hù)樹木。 國內(nèi)生產(chǎn)情況及消費(fèi)現(xiàn)狀 截止 2021 年底，全市已探明的石灰石礦儲量約為 10 億噸，主要分布在達(dá)坂城區(qū)、烏魯木齊縣和米東等地。市轄區(qū)共有石灰石礦 28 家，年產(chǎn)石灰石 400 萬噸左右，主要作為水泥企業(yè)和石灰生產(chǎn) 企業(yè)的原料礦石。其中，用于水泥生產(chǎn) 170 余萬噸，用于石灰生產(chǎn) 240 余萬噸。從石灰石的礦藏量看，我市具有發(fā)展以石灰石為原料的相關(guān)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢和條件。 全市現(xiàn)有石灰生產(chǎn)企業(yè) 14 家，分布在達(dá)坂城區(qū)的東白楊溝和艾維爾溝、沙依巴克區(qū)的后峽地區(qū)和市區(qū)倉房溝山坡地帶頭屯河區(qū)的八鋼地區(qū)。各類石灰生產(chǎn)窯爐 68 座占自治區(qū) 130 座石灰生產(chǎn)窯爐的 52%；產(chǎn)能規(guī)模從 2021 年的 50 萬噸增加到 2021 年的 144 萬噸，增長 188%占自治區(qū)產(chǎn)能的 51%。其中，機(jī)械化立窯 5 座，產(chǎn)能 32 萬噸，占自治區(qū)產(chǎn)能的 %；回轉(zhuǎn)窯 4 座，產(chǎn) 能 35 萬噸，占自治區(qū)產(chǎn)能的 %；半機(jī)械土窯 19 座，產(chǎn)能 43 萬噸，占自治區(qū)產(chǎn)能的 %；土立窯 40 座，產(chǎn)能 34 萬噸，占自治區(qū)產(chǎn)能的 %；在 59 座半機(jī)械化土立窯中有效容積 150 立方米以上的有 45 座。 近年來隨著石灰產(chǎn)品和相關(guān)產(chǎn)業(yè)市場的變化，石灰行業(yè)發(fā)展速度較快，競爭力也在不斷增強(qiáng)。但是由于石灰企業(yè)技術(shù)與規(guī)模良莠不齊，大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的機(jī)械化程度不高，現(xiàn)代化水平低下，生產(chǎn)方式比較落后，隨著工業(yè)現(xiàn)代化的推進(jìn)，其產(chǎn)品已不適應(yīng)市場需求，加之大多數(shù)生產(chǎn)設(shè)備不符合節(jié)能要求和《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 》（國標(biāo)GB90871996），生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的可利用排放物沒有回收利用，缺乏科10 噸 /年 回轉(zhuǎn)窯活性石灰生產(chǎn)線 項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 9 學(xué)的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)體系，產(chǎn)品深加工環(huán)節(jié)薄弱，從而造成成品率低，原材料利用不高，單位產(chǎn)品能耗居高不下，嚴(yán)重影響了行業(yè)的健康發(fā)展。 我區(qū)現(xiàn)有石灰企業(yè)生產(chǎn)能力約 280 萬噸，而根據(jù)預(yù)測， ―十一五 ‖期間，我區(qū)每年石灰的需求量預(yù)計(jì)將達(dá) 600 萬噸。因此，要滿足我區(qū)鹽化工、鋼鐵、電力、冶金、電石法生產(chǎn) PVC 和建材等支柱行業(yè)快速發(fā)展對石灰的需求，必須加快我區(qū)石灰產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展步伐，加快建設(shè)符合節(jié)能和環(huán)境保護(hù)要求的高技術(shù)水平石灰窯，淘汰落后生 產(chǎn)能力。根據(jù)烏魯木齊人民政府辦公廳烏政辦 [2021]327 號文《批轉(zhuǎn)關(guān)于促進(jìn)烏魯木齊石灰行業(yè)發(fā)展的意見的通知》的要求，依托資源優(yōu)勢，合理規(guī)劃、科學(xué)布局、統(tǒng)籌兼顧、優(yōu)化配置。堅(jiān)持節(jié)能減排和環(huán)保的原則，堅(jiān)持 ―規(guī)劃統(tǒng)一 ‖和 ―入?yún)^(qū)進(jìn)園 ‖的原則，以及結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點(diǎn)目標(biāo)。到 2021 年達(dá)坂城區(qū)石灰產(chǎn)業(yè)工業(yè)園、頭屯河區(qū)八鋼石灰生產(chǎn)加工區(qū)、沙依巴克區(qū) ***公司后峽石灰生產(chǎn)加工區(qū)的建設(shè)達(dá)到一定規(guī)模，現(xiàn)代化生產(chǎn)水平有大幅度提高，基本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)和集約化發(fā)展條件，成為我區(qū)的新型石灰生產(chǎn)基地。 產(chǎn)品價(jià)格分析 石灰產(chǎn)品市場 價(jià)格受近年來的市場需求暢滯交替的影響，基本趨于穩(wěn)定， 2021 年 10 月，石灰市場價(jià)格一般穩(wěn)定在 80～ 100 元 /噸之間。 由于近年來電石 行業(yè)的發(fā)展，至 2021 年，石灰在國內(nèi)的需求量有很大的增長，我國石灰呈現(xiàn)產(chǎn)不應(yīng)銷的局面，又由于石油漲價(jià)，至當(dāng)前，石灰銷售價(jià)格上揚(yáng)到 280～ 300 元 /噸（出廠價(jià)）。 因此考慮到國內(nèi)市場的現(xiàn)狀，國際市場價(jià)位以及本項(xiàng)目產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，和今后市場可能出現(xiàn)的波動，經(jīng)綜合平衡，本項(xiàng)目產(chǎn)品出廠價(jià)格按：石灰 290 元 /噸進(jìn)行考慮。 10 噸 /年 回轉(zhuǎn)窯活性石灰生產(chǎn)線 項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 10 3 建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案 生產(chǎn)規(guī)模 本項(xiàng)目采用目前國內(nèi)先進(jìn)的 豎式預(yù)熱器 —回轉(zhuǎn)窯 —豎式冷卻器組成的活性石灰回轉(zhuǎn)窯煅燒系統(tǒng)，生產(chǎn)線可達(dá)到日產(chǎn)活性石灰 300 噸的能力，年生產(chǎn)活性石灰 10 萬噸。 產(chǎn)品方案 依據(jù)國際市、國內(nèi)場需求情況 ,本項(xiàng)目產(chǎn)品方案擬定如下： 活性 石灰 ： 10 萬 t/a。 產(chǎn)品規(guī)格及質(zhì)量指標(biāo) 產(chǎn)品指標(biāo)如下： CaO ≥92% 活性度 ≥320ml（ 4mol/ml 40177。1℃ 10min） 生過燒率 ≤8% 產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)（ YB/TO422021）規(guī)定的一級品以上。即： 等 級 化 學(xué) 成 分 % 活性度ml CaO≥ MgO SiO2 P S 灼減 ≤ ≤ ≥ 特級品 ≤ 2 360 一級品 4 320 10 噸 /年 回轉(zhuǎn)窯活性石灰生產(chǎn)線 項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 11 4 工藝技術(shù)方案 國內(nèi)相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀 我國從上世紀(jì) 70年代開始陸續(xù)引進(jìn)國際上較先進(jìn)成熟生產(chǎn)活性石灰窯設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)，如回轉(zhuǎn)窯、雙膛豎窯、套筒窯和梁式窯等，由于引進(jìn)國外先進(jìn)生產(chǎn)活性石灰設(shè)備和技術(shù)，促進(jìn)了我國使用活性石灰行業(yè)的迅速發(fā)展。引進(jìn)窯型主要有： （ 1）回轉(zhuǎn)窯 其主要特 點(diǎn)：石料在不斷運(yùn)動中煅燒成石灰，熱量分布均勻，石灰質(zhì)量穩(wěn)定， CaO≥92%,活性度 ≥380ml，勞動生產(chǎn)率高等。 回轉(zhuǎn)窯燒成成品灰后粒徑小于 50mm，不需要破碎，固體廢物的產(chǎn)出量小，有助于環(huán)境治理。 （ 2）雙膛式豎窯（ malizshaffkiln） 該窯型是瑞士邁爾茲并流蓄熱式雙膛豎窯，是由兩個結(jié)構(gòu)相同垂直布置的窯膛，操作時(shí)一個窯膛煅燒，一個窯膛預(yù)熱。具有熱能耗低，一般為 900kcal 左右，活性度達(dá)到 350 ml，占地面積小，一次性投資比回轉(zhuǎn)窯低。適用于熱值大于 1600kcal/m3燃料，目前我國引進(jìn)該窯型 有太鋼、唐鋼、包鋼、杭州等鋼鐵企業(yè)。該窯關(guān)鍵設(shè)備需引進(jìn)，在國內(nèi)該窯尚處于發(fā)展研究階段。 （ 3）套筒式豎窯（ Annulay shaffkiln） 引進(jìn)德國貝肯巴赫窯爐公司的一種窯型，主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：石料在一圓形窯膛內(nèi)煅燒，熱量分布均勻，整個煅燒過程是在負(fù)壓條件下進(jìn)行，作業(yè)率高，占地面積、石灰活性度、能耗等與雙膛窯相似，此窯型國內(nèi)尚未開發(fā)移植。主要問題是耐材異型磚太多，窯體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，石灰煅燒10 噸 /年 回轉(zhuǎn)窯活性石灰生產(chǎn)線 項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 12 均勻性差，常發(fā)生燒嘴拱橋燒塌事故而停產(chǎn)，適用高熱值燃料，我國梅山、馬鞍山、本鋼等企業(yè)引進(jìn)該窯型。 （ 4）梁式石灰豎窯 該窯型 有二層燒嘴梁，窯體上部設(shè)置一層窯氣抽氣管、窯體為方形窯。 主要特點(diǎn)：石灰產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，活性度高，適用多種燃料，窯體結(jié)構(gòu)簡單，維修工作量很小，生產(chǎn)自動化，操作人員很少，節(jié)省勞動力，熱效率高，產(chǎn)品熱耗較低。耐材無異型磚，設(shè)備簡單，操作彈性大，占地面積小，投資相對比其它窯型低。國內(nèi)企業(yè)掌握相關(guān)專利技術(shù)。 各種窯型的技術(shù)特性及其主要特點(diǎn) 項(xiàng)目 梁式窯 套筒窯 雙膛窯 回轉(zhuǎn)窯 國別及公司 國內(nèi) (德 )WAST (瑞士 )Meavz 國內(nèi) t/d 50～ 600 80～ 600 50～ 600 600～ 1000 % 50～ 110 50～ 110 35～ 100 ㎜ 30～ 175 30～ 120 30～ 200 30～ 80 1:2 1:2 一般 1:2 1:2 小粒徑可達(dá) 1:4(10～ 40) t/d ㎡ ～ ～ ～ 1 混合 :氣氣、液氣、液固、氣固 混合 混合 混合 kcal/kg 950～ 1150 1100～ 1350 1000～ 1150 1350 以上 kwh/t 30～ 45 30～ 50 30～ 50 35～ 50 CO2 ≤2% ≤2% ≤2% ≤2～ 3% 330～ 380ml (4NHCL10 分鐘 ) 330～ 380ml (4NHCL10 分鐘 ) 330～ 380 ml (4NHCL10 分鐘 ) 330～ 400ml (4NHCL10 分鐘 ) 10 噸 /年 回轉(zhuǎn)窯活性石灰生產(chǎn)線 項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 13 CO2 回收 可回收；負(fù)壓燃燒時(shí)CO2 濃度達(dá)2834%，正壓燃燒時(shí)CO2 濃度 37～ 41%。 無回收經(jīng)驗(yàn) 無回收經(jīng)驗(yàn) 但可以采用特殊工藝技術(shù)解決 可回收 窯體簡單無轉(zhuǎn)動部件 .鋼材量 少 .爐襯簡單，異型磚少 ,磚量少，操作簡便， 施工簡單。 窯體復(fù)雜 爐襯復(fù)雜 操作工藝控制簡單 施工困難 窯體復(fù)雜 爐襯較復(fù)雜 操作復(fù)雜 施工復(fù)雜 窯體簡單 爐襯簡單 操作簡單 , 施工復(fù)雜且量大。 不必?；鸾禍丶扒蹇崭G體。數(shù)小時(shí)內(nèi)可完成換燃燒梁的更換。 過梁易損壞必須?；鸾禍丶扒蹇崭G體。維修耗時(shí)長。 必須?；鸾禍丶扒蹇崭G體。維修耗時(shí)長。 爐襯易沾結(jié)、掉塊。必須停火降溫及清空窯體。維修耗時(shí)長。 低， 5%左右 低， 5%左右 低， 5%左右 高達(dá) 25～ 35% 適合煉鋼及燒結(jié) 1 ～ 2 ～ 2 ～ 2 通過以上幾種窯型的比較，結(jié)合本項(xiàng)目的特點(diǎn)：利用原有豎窯破碎系統(tǒng)進(jìn)行改造，對石灰石粒度進(jìn)行篩分挑選，提高石灰石的利用率。石灰石的利用率可以從 60%提高到 80%以上，而且對豎窯的石灰石煅燒大為有利，有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量。 另外回轉(zhuǎn)窯燒成成品灰后粒徑小于 50mm 不需要破碎，固體廢物的產(chǎn)出量小，有助于環(huán)境治理，本 項(xiàng)目對環(huán)境不產(chǎn)生污染，而且立窯的固體粉末由于石灰石均為成品不再經(jīng)過破碎，減少對環(huán)境污染，固體粉末可由原來的 40%降至 20%。 綜上所述， 本項(xiàng)目采用 了回轉(zhuǎn)窯 。 工藝技術(shù)方案的選擇 工藝技術(shù)方案 選擇 的 原則 （ 1）應(yīng)符合我國國情 、產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入政策 和 廠區(qū)現(xiàn)有 實(shí)際條件； （ 2）技術(shù)水平應(yīng)為目前國內(nèi)同行業(yè)的先進(jìn)水平； （ 3） 應(yīng)充分考慮節(jié)能和提高經(jīng)濟(jì)效益； （ 4） 盡可能縮短建設(shè)周期，降低建設(shè)費(fèi)用； 10 噸 /年 回轉(zhuǎn)窯活性石灰生產(chǎn)線 項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 14 （ 5） 安全、可靠、衛(wèi)生、技術(shù)成熟； （ 6） 根據(jù)公司現(xiàn)有條件選擇可靠 的原輔料 供應(yīng) 體系 及公用配套措施的支持。 工藝技術(shù)方案的選擇 烏魯木齊 ***有限公司 10 萬 噸 /年 回轉(zhuǎn)窯活性石灰生產(chǎn)線是為新建電石廠 10 萬噸 /年電石擴(kuò)建項(xiàng)目的配套工程，是為新建電石項(xiàng)目 提供原料的配套工程。 在保證原料燃料質(zhì)量、流量、熱值，正常穩(wěn)定操作的條件下，保證 10 萬 t/a 產(chǎn)量，利用系數(shù)可提高到 d 以上。 活性石灰回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線主要由原料系統(tǒng)、焙燒系統(tǒng)、成品系統(tǒng)、公輔設(shè)施等系統(tǒng)組成。其中豎式預(yù)熱器、回轉(zhuǎn)窯、豎式冷卻器是焙燒系統(tǒng)的三大關(guān)鍵設(shè)備。石 灰石在豎式預(yù)熱器、回轉(zhuǎn)窯、豎式冷卻器中先后完成預(yù)熱、燒成和冷卻， 完成一個完整的煅燒過程。 豎式預(yù)熱器由預(yù)熱器本體、液壓推料裝置等幾部分組成。它由若干個獨(dú)立的單體組織成一個多邊形或方形結(jié)構(gòu)體，石灰石在其內(nèi)部通過回轉(zhuǎn)窯煅燒石灰石產(chǎn)生的廢 煙氣將 石灰石預(yù)熱并部分分解，預(yù)熱后的石灰石通過預(yù)熱器的液壓推料裝置推入 窯內(nèi)。豎式預(yù)熱器具備運(yùn)動設(shè)備少，設(shè)備維護(hù)量小，預(yù)熱效果好等特點(diǎn)。另外預(yù)熱器內(nèi)部除頂部采用吊掛磚外，其余部位均采用耐火澆注料，磚型少，砌筑簡單?；剞D(zhuǎn)窯是活性石灰煅燒設(shè)備。回轉(zhuǎn)窯采用大跨距兩擋支撐、斜齒傳動、鱗片式密封結(jié)構(gòu)、主傳動電機(jī)變頻調(diào)速、擋輪液壓系統(tǒng)等。新技術(shù)的采用使回轉(zhuǎn)窯的重量降低，傳動更加平穩(wěn)，操控性更方便，窯頭窯尾的密封性更佳。豎式冷卻器由冷卻器本體、格篩板、冷卻風(fēng)分配裝置、電振卸料機(jī)等組成。在冷卻器內(nèi)部煅燒好的石灰在四個冷卻區(qū)域 通過強(qiáng)制冷卻，冷卻效果好，出灰溫度可控制在約高于環(huán)境溫度 40℃ 。冷卻器幾乎沒有運(yùn)動部件，設(shè)備維修量少，運(yùn)行可靠。 10 噸 /年 回轉(zhuǎn)窯活性石灰生產(chǎn)線 項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 15 生產(chǎn) 工藝 項(xiàng)目工藝設(shè)計(jì)以性能可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、節(jié)能降耗為原則，在確保設(shè)備運(yùn)行可靠、產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保達(dá)標(biāo)的前提下，優(yōu)先選用引進(jìn)技術(shù)、國內(nèi)制造的高效節(jié)能設(shè)備，