隨著回轉(zhuǎn)窯操作技術(shù)和活性石灰煅燒工藝的發(fā)展和需要,如何更進(jìn)一步地提高、完善和統(tǒng)一對(duì)回轉(zhuǎn)窯操作知識(shí)的認(rèn)識(shí),達(dá)到理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的目的,仍是活性石灰煅燒技術(shù)發(fā)展過(guò)程中不可忽視的課題。
活性石灰之所以要經(jīng)過(guò)“煅燒”而獲得。是因?yàn)樗脑?mdash;—石灰石在向石灰轉(zhuǎn)化時(shí),需要經(jīng)過(guò)一個(gè)吸熱、分解反應(yīng)的過(guò)程。
石灰石被加熱并達(dá)到分解溫度后,邊吸收一定的熱量,邊進(jìn)行分解。這一熱量常被稱(chēng)之為分解熱。足夠的熱,使石灰石發(fā)生從物理性質(zhì)到化學(xué)性質(zhì)的轉(zhuǎn)化反應(yīng)。其煅燒機(jī)理為:
將石灰石CaCO3(碳酸鈣)加熱,分解出CO2(二氧化碳)。得到CaO(氧化鈣),也就是活性石灰、或者是石灰。它的加熱反應(yīng)式為:
CaCO3—△→CaO+CO2↑+Q
根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明,使CaCO3發(fā)生分解反應(yīng)的理論溫度為870—920℃。而實(shí)際煅燒時(shí)的分解溫度,在考慮到燃燒質(zhì)量、襯磚吸熱、窯體散熱、廢氣含熱等眾多因素時(shí),所投入的熱量則要高于理論分解所需的熱量。這一分解溫度,在帶豎式預(yù)熱器的回轉(zhuǎn)窯上約為1250℃。當(dāng)然,這一溫度是指CaCO3在此溫度下,在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi),CaO內(nèi)的殘留CO2含量為2%時(shí)。
在石灰的煅燒理念中,將CaCO3加熱、分解并得到CaO過(guò)程通常是比較容易實(shí)現(xiàn)的。但是,對(duì)活性石灰而言,更為重要的是如何使生成的CaO具有“活性”性能。這對(duì)它的保證基礎(chǔ)則是:石灰原料具有符合產(chǎn)品需要的理化指標(biāo)。具有煅燒前期的預(yù)熱分解保證。具有合理的煅燒溫度和時(shí)間。煅燒窯爐具有滿(mǎn)足產(chǎn)品需要的性能。
CaCO3的分解是需要熱量的。通過(guò)理論測(cè)算結(jié)果表明:kg(千克)單位的CaCO3分解,需要約1200大卡的熱量。
根據(jù)這一熱量指數(shù)與所選用燃料的低發(fā)熱值指數(shù)進(jìn)行衡算,可以得出單位CaCO3分解所需的燃料用量。這個(gè)理論熱量指數(shù)在進(jìn)一步的理念中,預(yù)示著它與CaCO3分解過(guò)程,溫度和時(shí)間的密切關(guān)系。
影響溫度的主要因素是燃料的質(zhì)量和數(shù)量。煅燒設(shè)備則是影響煅燒時(shí)間的重要因素。
在活性石灰的煅燒過(guò)程中,對(duì)石灰石的粒度要求,是為了保證滿(mǎn)足用戶(hù)需要的同時(shí),又要符合自身煅燒條件的需要。因?yàn)椋鼤?huì)在很大程度上影響煅燒過(guò)程設(shè)備性能的發(fā)揮。
由石灰的轉(zhuǎn)化生成過(guò)程事以得知,活性石灰的煅燒機(jī)理,實(shí)際上就是產(chǎn)生熱量,傳遞熱量,熱量轉(zhuǎn)換的過(guò)程。是使CaCO3的性質(zhì)在特定的煅燒設(shè)備和煅燒環(huán)境中,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)發(fā)生質(zhì)變的過(guò)程。