控制冶金石灰窯燃料煤氣硫含量的必要性

       冶金活性石灰中有效CaO含量高,可降低石灰消耗,提高熱效率,并能夠有效加強冶煉中脫硫、脫磷的效果;冶金活性石灰中的硫含量指標也相當重要,石灰中硫含量高,會造成渣液流動性差,影響煉鋼過程的脫硫效果,國外及我國對冶金活性石灰中CaO及硫含量都有較嚴格的要求,參見表1和表2。
國外冶金活性石灰CaO及硫含量要求
我國冶金活性石灰CaO及硫含量要求
       冶金活性石灰中的硫有兩個主要來源,第一,來自生石灰石中的有機物、黃鐵礦和硫酸鈣中的硫;第二,來自燃料中所含的硫【5,6】。來自石灰石的硫只能依靠原料的選擇來控制,但來自燃料中的硫,我們可以通過燃料脫硫來控制。在氣燒石灰窯中,以天然氣和轉爐煤氣含硫最低,高爐煤氣中含硫量次之,一般在600-700mg/Nm3左右,而焦爐煤氣和發生爐煤氣一般含硫較高,通常都在1500mg/Nm3以上。煤氣中的硫以H2S的形式存在,在石灰窯中燃燒后則轉變為SO2的形式。
       石灰窯中煅燒石灰的基本原理是借助高溫,將石灰石中碳酸鈣分解成氧化鈣和二氧化碳的生石灰,其反應方程式為 CaCO3→CaO+CO2,其工藝過程為,石灰石裝入石灰窯后,預熱到850℃開始分解,升溫至1200℃完成煅燒,再經空氣冷卻后出窯。
       石灰具有一定的固硫作用,其固硫反應方程式為CaO+SO2+1/2O2←→CaSO4,該反應為可逆反應,當溫度在850℃左右時,石灰固硫反應率最高,而當溫度高于1000℃時,硫酸鹽將開始分解,其最佳分解溫度大約在1600~1700℃之間,一般石灰窯的煅燒溫度在1100-1250℃,在此溫度下,仍然存在石灰的固硫反應,其結果是石灰中CaSO4含量增加,CaO含量降低,石灰質量下降。
       為保證冶金活性石灰盡量低的含硫量和高的CaO含量,必須利用含硫量低的燃料,或對含硫較高的燃料進行脫硫處理,對于氣體燃料而言,焦爐煤氣的脫硫通常由焦化廠完成,而發生爐煤氣的脫硫則必須在煤氣站進行。


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