热点追踪|不同视角解读《石灰深加工用竖窑的技术探讨》

       2月14日13：30-15:00由“国联云”在网上主办的《石灰深加工用氧化钙自动环保机械竖窑的技术探讨》免费网络直播讲座如期举行，由国联云特邀——中国灰钙粉行业标准起草人傅志全主讲，与直播现场人员分享了课题。课堂上气氛活跃，反应热烈。

国联云课堂主播讲师傅志全有着30年的钙粉深加工从业经验，讲座从对原材料石灰的要求、对深加工石灰窑炉的要求、氧化钙生产、氢氧化钙的生产等方面进行了讲解，国内石灰及深加工行业相关人员及管理者参加了听课和连线互动交流。

    中国石灰产业学会受邀连线聆听了课程，对其授课内容进行了分享并给出了积极的评价，讲座内容朴实、中肯、通俗易懂，用大量的事实诠释了目前国内石灰行业在石灰深加工中存在的问题，对石灰行业从业人士能够带来启迪。

同时，我们也注意到讲座中主讲人提到了这次报告是其本人“在近期用了1-2年的时间看了全国大约300石灰窑得出结论”，其本人也是在其自己原创办的钙粉加工企业中所积累的工作经验，可能视角是从一个“使用者”的角度去分析和发现问题，比如：就像讲座中提到的300座窑问题，同样是“300座”，“看见过”和“建设过”及“使用过”可能得出结果是不同的。

    本着能够继续深入探讨和相互交流的宗旨，从不同视角更进一步的深入交流学习，我们连线了中国石灰产业学会河北分会会长刘玉泉，特邀其对此次讲座进行解读，与大家分享。刘会长与本次讲座主讲人有着相同的从业30年的经历，而且有着主持设计、建造、成套设备供货等超过300座石灰窑的经验，或许能够从不同视角与大家分享一些经验和心得。

   本次特邀连线主讲刘玉泉简介：

  现任职：

●中国石灰产业学会理事、专家组成员、河北分会会长；

●北方炉窑协会常务理事长、专家组副组长；

●《石灰产业》（原《钙业之家》）期刊编委会副主任、特邀撰稿人；

●《石灰窑专家博客》博主；

●微信《石灰窑生态圈》编委会主审。

●唐山金泉冶化科技产业集团创始人、总裁；

●中国石灰产业学会研发中试基地课题组副组长；

个人及牵头的专利技术和行业技术贡献：

★国内第一座120m³低热值正压煤气石灰竖窑（1992年）；

★国内第一座机械化气煤两用石灰竖窑（2006年）；

★乌兹别克斯坦首座天然气石灰竖窑（2010年）；

★国内最大（当时）单体容积混烧燃煤竖窑（588m³）（2010年）；

★国内首座内置对烧套筒石灰竖窑（2012年）；

★印度尼西亚首座煤气发生炉煤气石灰竖窑（2014年）

★国内第一座国产化“外置循环负压喷煤石灰窑”（气煤两用）（2015年）；

★主持发明石灰窑回收二氧化碳发电电烧石灰技术（2015年）；

★主持发明二氧化碳对置式膨胀发电装置（2018年）；

★主持发明高温空气法电烧石灰技术（2018年）；

★主持发明混烧石灰窑专用“固旋复合筛分布料器”（2019年）；

★主持发明石灰竖窑专用“一种多通道旋转出灰机”（2019年）；

以下是内容是根据网络连线刘会长交流的内容供大家分享：

（内容为网络连线访谈记录整理及二次资料完善内容整理，专家讲座重点语段用“红色”字体进行了标记，刘会长回答的重点语句用“蓝色”字体进行了标记，以以方便读者阅读。）

1、问：请问刘会长，您是否观看了此次讲座内容？对此次活动有何评价？

刘会长：因工作原因，讲座首播期间没有第一时间分享讲座，我是第二天才观看了工作人员预留的回放内容，虽然视频可能因为信号原因有部分内容声音不太清楚不能听全面，但是主要的能容我都观看了。首先，我对此次网络互动的方式给予肯定，方式很好、而且举办方也很专业、负责，能够免费的给大家带来学习交流的机会，在此我表示感谢！同时，主讲人能够在百忙之中给大家进行详细的、全面的、耐心的讲解，能够以自身的经验无私、无偿与大家分享，这是我们行业人士需要学习的，在这里也向主讲人致敬。

2、问：对此次讲座内容您有何看法？或者由哪些不同见解？

刘会长：回答问题前我首先声明，我与主讲人虽然有过一些电话或微信交流，但是我们确实没有见过面，也没有做过深入的交流，因时间问题也许此次讲座并非是最终或最全面的讲解，我仅从一个石灰行业设计、研发、建造的从业者角度从另外的视角对此次讲座的内容分项，不作为我个人对主讲人的个人评价依据。

    从内容看，此次讲座对石灰深加工中的各项解析、评价很专业也很中肯，找出了目前我国石灰深加工中存在的问题和解决的途径，尤其是氧化钙生产工艺目前存在的问题看得很到位，理解的也很透彻，也给大家例举了很多实例和解决建议。

3、问：氧化钙深加工都有哪些要求？

刘会长：讲座中开篇就首先对氧化钙和深加工产品的要求做了解答，首先是氧化钙深加工追求的是“钙”，氧化钙的品质高低直接影响的深加工产品的质量，要坚持“以氧化钙含量为主、精细加工为辅”的原则，氧化钙的质量好坏直接影响到深加工产品的品位，而得到理想“高钙”含量的产品就要涉及氧化钙的生产装备，也就是生产氧化钙的炉窑，其中重点指出“我们氧化钙深加工的炉窑以竖窑为主，在石灰石品位相同的情况下，配置高、装备好的石灰竖窑所生产的氧化钙品质是简单配置炉窑不能比拟的”产品质量的不同，售价也不同，获得的效益也不同。这一点分析的很到位，我们可以理解为“有多大投入就会有多大产出，也会更多的效益”。告诫投资者要注意“虽然石灰石品位是不可以改变的，但是生产氧化钙的炉窑确实可以选择的，也是唯一可以人为提高效益的途径，这个必须引起重视”。所以，我们更应该重视炉窑的选型和炉窑装备的选择。

4、问：石灰深加工适合哪种窑型？

刘会长：讲座中对氧化钙深加工的的石灰窑类型选择讲到“回转窑和双膛窑虽然生产的石灰活性度高，但是确不适用石灰深加工用”，的问题，实际情况也是如此，我们很难看到有采用这两种窑来生产石灰深加工产品的企业，包括氢氧化钙和轻质碳酸钙等生产线，主要原因一是活性度高的石灰在活化前期时间过快致使消化的物料粗糙粒度细度差，而且二氧化碳残留高也造成钙含量降低。从这一点看，让大家知道了不是所有窑型都适合石灰深加工，高活性石灰适用于冶金行业用，如果用到石灰精细加工是不行的，至少从加工后产品的粒度、细度、白度、产量看都有劣势。而且氧化钙的利用率区别也很大，低活性的氧化钙比高活性石灰的利用率至少高10%。讲座中也谈到“我们石灰深加工的窑炉要选择竖窑，而且提到石灰深加工竖窑是从冶金石灰竖窑演变而来”， 所以，石灰深加工用石灰窑最好的选择就是竖窑，这个是很正确的。

5、问：如果同时生产冶金石灰和深加工石灰是不是需要建设不同的竖窑？

刘会长：这个倒是没有必要，讲座中虽然没有具体说明这个问题，实际中也没有必要这样做，因为这主要涉及的是不同的煅烧工艺和石灰产品的要求，比如：生产冶金高活性石灰时采用的是“轻烧”方式，也就是我们常说的“快烧”方式，也就是俗话说的让石灰“嫩”一些。

这个也涉及到石灰的“生过烧“”的问题，当只有石灰中有一部分“生烧”存在时才可以生成活性度高的石灰，如果想生产深加工石灰就需要采用“慢烧”的方式，所生产的石灰要“过烧”一些，也就是俗话说的让石灰“老”一些，让石灰中的二氧化碳残存少一些就可以达到目的。这也是目前生产冶金石灰的窑炉生产系数普遍都比石灰深加工窑的生产系数高0.2-03的原因。比如，唐山金泉公司在湖北十堰建设的单窑设计日产量是200吨的250m³新型第三代竖窑，同样一座窑在生产冶金石灰时可以达到220吨，达到了0.9的生产系数，超过了原设计的最高0.8的系数。而生产氢氧化钙用石灰和加气砖石灰时产量只能在170-180吨范围，生产系数只有0.7，略低于设计系数。从这个例子可以说明，快烧和慢烧只是一种煅烧方式与具体的窑型没有特殊的关联。

6、问：讲座中提到的“高温快烧和低温慢烧”具体的怎样去理解？

刘会长：刚才已经谈到这个问题，“高温快烧和低温慢烧”具体的讲就是采用高温煅烧方式得到快烧的石灰，采用低温煅烧方式得到慢烧石灰。这个方式很正确，也是必然的，比如我们采用气烧生产石灰时普遍的都要比煤烧生产的石灰活性度高出许多，这主要是采用气烧煅烧石灰的温度比燃煤生产石灰要高出200℃左右，燃烧气氛也不一样，这个是燃料特性及热值和热工条件不同而形成的。采用煤炭生产石灰时也存在煅烧温度问题，比如，当煤炭热值高及挥发分低及灰分低时煅烧温度自然就高了，而当煤炭热值低及挥发分高及灰分高时煅烧温度自然就低了。所以，当我们采用6500大卡以上的优质煤炭生产石灰时也可以活性度较高的石灰，而当采用5000大卡以下的劣质煤炭时也产生不了高温，或许连文中所述的“低温”也达不到。而且除去得到高活性的目的外，当我们采用高温煅烧时也必须“快烧”和“快出灰”才能避免结瘤和粘结及悬料等问题，我们从生产实践中也可以看到活性度越高的石灰产量和生产系数越高就是这个原因。讲座中也提到“低温慢烧的生产成本要高于高温快烧的生产成本”也是这个道理。在同等燃料及电耗情况下产量高就意味着效益高，这也是大部分厂家所追求的，所以，“高温快烧”还是目前的发展方向。

    实际上，所谓“高温快烧和低温慢烧”只是一种煅烧方法，对石灰活性的产生只是一个操控手段，只是得到活性石灰方法中的一个方面而已。如果想得到理想的石灰活性首先要明白生产活性石灰的机理：石灰的活性与煅烧工艺、石灰的矿物组成、结构有着密切的关系，在石灰的矿物组成中有游离氧化钙和结合氧化钙两种形式，其中游离氧化钙又有活性氧化钙和非活性氧化钙之分。活性氧化钙是在普通消解条件下能同水发生反应的那部分游离氧化钙，也就是不需要预先磨细的那部分。非活性氧化钙是在普通消解条件下不能同水发生反应的那部分游离氧化钙，通过磨细后也可能转变为活性氧化钙。石灰的活性主要取决于活性游离氧化钙的含量。石灰石的锻烧是石灰石菱形晶格重新结晶转化为石灰的立方晶格的变化过程，该过程是一个比较复杂的物理化学过程。

7、问：讲座中对石灰的品质一直以石灰活性为主线，石灰的活性到底怎样去选择？

刘会长：讲座中重点提到，“冶金石灰追求的是高活性，理想的活性度要高于300ml/4N-HCl，而深加工石灰活性度在200ml/4N-HCl以下就可以，最好在130-180之间”。对于这个问题我们暂时还不能苟同，可能是行业不同理解的方向也不同，但是不同的行业所用的石灰活性也是要求不同的，在这里我们可以多交流一下。比如，此次讲座内容是以“石灰深加工”为主线的，但是我们感觉作者可能只是把钙粉加工和氢氧化钙的加工列为“深加工”了，实际上石灰深加工中采用磨机等直接加工石灰钙粉不属于石灰深加工范围，氢氧化钙生产也只是把氧化钙加水消化了一下，是一个很简单的流程，充其量也就是“半个加工”，绝对算不上“深”。真正的“深加工”我们应该把重点放在轻质碳酸钙、活性钙、纳米钙等精细加工及附加值高的产品上。而且在轻质碳酸钙范畴的石灰深加工工艺中目前已经意识到“高活性”石灰的重要性并逐步趋向于选用高活性石灰，如果一味地宣扬“石灰深加工必须用低活性石灰”将会误导生产者。

    我们要注意：在生产轻质碳酸钙及纳米级活性轻质碳酸钙时，石灰活性度较差时主要影响石灰消化温度和消化反应速度，这两项指标直接影响到化灰时的生浆粘度，生浆粘度不仅直接影响过筛效率，而且对碳化反应速度也影响较大，石灰活性的指标是保证生浆消化粘度指标稳定的重要因素，也是确保碳化工序产品PH值和白度稳定的重要手段。而碳化产品PH值稳定是确保产品最终质量指标稳定的重要因素，也是保证产品经济效益的有效方法。

再比如：在加气混凝土行业中活性石灰在加气混凝土（加气砖）中是主要的胶结料，活性度对石灰的消解温度、消解速度、消解时间起着关键的作用，对料浆的初始温度和温度增长及凝结速度有决定性的影响。同时，在加气混凝土生产工艺的第二阶段，也就是湿热处理阶段，石灰的活性度在湿热处理过程的化学反应中也是起主要作用的。并且它会阻碍发气过程的正常进行，在湿热处理过程（蒸压釜）中，它还可能使加气混凝土发生膨胀。所以，在加气混凝土生产中，采用活性石灰而达到中速消解生石灰的目的，是保证正常生产、提高制品质量的有效途径。有权威部门曾做过试验：使用中速消解石灰，其制品的强度比用快速石灰生产的制品强度要提高60%。从这个机理看，石灰的活性是中度为最好，太高的或太低的都不是理想的。这就说明，不同的行业对活性度由不同的要求，不同的产品也是对活性度要求也是不同的。

再有，就是从氢氧化钙的生产中石灰的活性度问题也需要从不同角度去斟酌，比如在讲座中提到的石灰深加工的石灰活性度“最好在130-180之间”，这个区间的石灰活性度或许只有过去的土窑才能生产，这是土窑烧不出高活性石灰的特性，是自然形成的。也可能与传统的钙粉加工普遍使用土窑生产石灰产生的习惯有关。而且判断石灰质量指标的重要指标是“生过烧率”，比如生烧的石灰活性度也很低，但是在氢氧化钙生产中确生烧的石灰确不能生成氢氧化钙，在氧化钙中能有效转化为氢氧化钙的氧化钙才是“有效氧化钙”。所以，生烧部分在消化过程中不能转化为氢氧化钙，仍然为碳酸钙形式的寄存的氧化钙。所以活性度不是判定氧化钙质量的唯一标准。

另外，在氢氧化钙生产过程中，石灰的粒度是决定石灰在消化器中的反应速度和时间的，通过实际生产我们得知：石灰颗粒越小越好，颗粒小，比表面积大。和水接触面积大，能加速反应速度，对温度，粉化起到相互作用。试验数据实测10mm以细的颗粒在65秒钟内温度升至摄氏100度。而且在这个过程中消化时间起到关键作用，也就是说石灰在消化器中停留时间越长越好。让氧化钙和水混合充分，使每个石灰氧化钙颗粒表面和水充分接触。让氧化钙和水反应完全释放热量，只有水和石灰颗粒迅速混合、迅速发生水热反应，才能加速氧化钙转化为氢氧化钙。也就是说反应温度越高越好，石灰才能从颗粒变成粉末夹带颗粒呈沸腾状态，才能够让氧化钙粉化更均匀，转化成氢氧化钙比例更高，细度更好。

8、问：在窑炉装备选择方面有哪些值得借鉴的地方？

刘会长：讲座中重点对竖窑工艺装备进行了讲述，我们以从下几个方面逐项分析：

    （一）、耐火材料问题：

    耐火材料质量对石灰结瘤的影响很大，而且讲座中介绍到“因耐火材料质量不好，有很多厂家新建的竖窑不到半年或一年就产生耐火材料脱落现象，严重影响生产”，而且从耐材砌筑方法上也特别指出“单层耐火砖加散料保温的方法要彻底淘汰”的结论。同时在窑型内部结构上重点指出了“窑型出料口必须要大、出料口小四周下料困难，造成运动量小中间下料快、更容易四周结瘤，结瘤后造成燃烧不均匀、生过烧严重，而且容易抽芯，对窑伤害大、使石灰达不到质量标准、有效钙低、产品不达标，严重影响企业效益”。这个结论总结的很到位，也是目前国内竖窑普遍存在的问题，也特别提到了这个问题是造成“抽芯”的重要原因。

    讲座中提到的“窑型出料口必须要大”问题实际上涉及到了传统石灰竖窑的窑型结构问题，目前普遍采用的一种是窑体内腔形状为上下两头细中间粗的“花瓶型”，另一种是目前用采用最普遍的直筒形窑膛，该窑型内腔窑内直径上下基本同，预热段和冷却段逐渐收口，这两种窑型结构在出料口都是缩小的收口方式。目前，无论是“花瓶型”或“直筒型”等结构的石灰竖炉由于窑体承重原因和耐材砌筑原因都没有很好的解决出料口问题，如何解决这一难题是业界一直关注的问题。

    唐山金泉冶化科技产业集团旗下“唐山市丰南区金泉冶金能源新技术开发有限公司”和“唐山金泉成套设备有限公司”（以下简称唐山金泉公司），为了更好的提升传统石灰竖窑的实质性功能，进一步加强了对石灰竖窑的窑型结构进行科学深入的研究和探索，对目前应用的窑型不断的进行改进和研究，运用气体动力学和热力学原理对石灰竖窑的煅烧原理进行了全新的研究，全面的、系统的揭示了其关键性问题。通过对“块状料层对气流的阻力问题”、“块状物料在窑内的气体速度场问题”的研究，新推出了“新型第四代仿形窑衬结构”。

    新推出的窑型结构是通过计算机专用软件充分计算了炉内气流与窑内径的关系、气流与窑膛形状的关系、气流与物料粒度的关系、气流与送风形式的关系。仿形模拟炉型的选用是该项技术的主要特征，该炉型综合了“锥形竖窑”、“花瓶型竖窑”、“直筒型竖窑”等窑型中的一些优点，窑型内腔采用了“AHA仿形”结构，采用多椎体圆台与直线型结构组合应用，改变了窑体上下椎体收口的模式，下料口采用了渐进性增大方式结构。而且通过新型风帽与窑体冷却带炉璧的形状组合，改变了冷却带的气流直线走向，气流向煅烧带中心区域辐射，使流向煅烧带中心的气流流量增加了30%以上，同时减少了煅烧带窑壁周边同等流量的风量。煅烧带流向预热带的气流也变为折线流向，使高温热气流逐渐向预热带中心增加流量，使预热带的中心通风效果更加强化。实现了石灰竖窑“三段富氧动态煅烧”方式。

（二）、窑容积的选择：

    讲座中，作者通过对国内300座以上的竖窑走访调研得出结论，目前还没有发现有大容积炉窑能够生产出合格的或者适合石灰深加工的，主要问题是“由于窑体内部中间大两头小，造成出料下料不成比例、下料不均匀、容易结瘤、很难调整、偏窑严重、生过烧严重”，特别提出“大直径窑没有相匹配的布料及出灰设备，都是小窑的设备套用在大窑上使用，致使窑窑体上下出口过小无法正常布料和出灰”。特别是日产400吨以上的炉窑生产的石灰只能用作建筑灰或者低档次石灰使用。在选择炉窑容积的问题上特别给出了建议：“日产200吨左右的竖窑生产的石灰最适合石灰深加工、竖窑直径在4.5m以内的竖窑最理想”。尤其是讲座中对选择竖窑的标准是“可控、可调”，这个是最好的选择标准，这个总结的很到位，事实上也是这个状况，这个结果与我们中国石灰产业学会近几年对市场的调研数据相符，很多大容积竖窑存在的问题就是对石灰的质量不能控制、出现生产异常时也无法进行有效调整，目前大容积竖窑生产的石灰生过烧率在25%以上。这个指标与目前先进的竖窑达到的生过烧率在8-12%有着较大差距，尤其是唐山金泉公司设计承建的“第三代、第四代”新型煤电一体化竖窑已经可以达到石灰生过烧率稳定在“3-7%范围”，如果与这个指标相比差距就更大了。所以，建议大家在选择竖窑容积时不要盲目攀比追求“大”，应该懂得选择适用的、符合石灰深加工产品质量要求的竖窑。

    （三）、布料问题：

    对布料器和布料问题讲座总结到“不管哪种布料器要做到可调可控，布料料面要形成土锅形状，让边上高、中间低、料从边上加、形成煤炭和小块料在周边堆积比中心多，中间大块利于通风，温度从四周往中间传，达到温度均匀、产量高的效果”。这项总结对布料总结的很到位，指出了目前混烧竖窑布料存在的关键问题。

 从技术角度看，混料式石灰竖窑“抽心”（窑内料中间下的快中心部位形凹陷）和“偏窑”（窑内料一侧下，窑料面成斜坡状）及窑内气流分布不均是造成石灰产品质量品质低的最主要原因，严重影响正常煅烧和设备运行，是目前混料式竖窑普遍存在的问题，也是无法解决的一大弊病。

    我们从生产实践中得知，混烧竖炉生产工艺中布料是关键，煅烧过程中热工制度对布料的基本要求就是通过控制炉内物料的粒度和形状分布、均衡炉内通风阻力、均匀热量分配以达到消除“窑壁效应”的目的。是否能够通过平衡炉内的燃烧以及控制气流在整个窑内料面截面的分布是选择布料器最重要的指标。

    然而，传统的燃煤混烧石灰窑布料方式一般都是采用多点冲击布料、旋转定点布料等方法进行布料，但是无论采用溜管方式还是挡板方式布料都没有解决物料偏析问题，也就是说石料的大小块度始终是“混合状态”，燃料也是不均衡的散料分布，这种现象造成了炉内周边上火快、窑中心上火慢的现象，这是造成“生过烧率”过高的重要原因。

    解决“窑壁效应”是降低石灰生过烧率的主要技术关键点和必要手段，也是作为目前我国石灰混烧竖窑技术升级的典型特征。比如，唐山金泉公司作为第四代石灰混烧竖窑技术升级典型特征的“固旋复合筛分布料器”有效的解决了这个问题，该装置可以把不同粒度的石料通过多通道旋转体筛分和固体筛分装置在炉内进行复合分级筛分，可以把石料按照不同粒径根据炉体圆周半径进行渐进式固定网状布料、使物料根据炉内直径的变化进行不同粒径的布料，使料面更加符合通风及燃烧的要求，有效的降低了“窑壁效应”，减少了石灰的生过烧率，同时也达到了节能目的。

该发明与现有技术相比具有以下优点：

（1）、设计合理，结构简单实用，稳定性高、安全可靠、使用寿命长，便于操作。

（2）、解决了目前传统石灰竖窑大容积石灰窑生产的石灰生过烧率高、活性度低的问题。尤其适合窑内径在4.5-6m及以上范围的大容积窑型。

（3）、更适合石料粒径比大的生产，粒径比越大布料效果越好。传统石灰窑所用石料的粒径比一般在1:2，本发明装置可以把石料粒径比放宽至1:3~4范围。

（4）、该布料系统能自动地实现均匀布料，自动化程度高，系统的结构简单，能有效地控制石灰石的粒度以及燃料的粒度的分布。

（5）、可以把不同粒度的石料通过多通道旋转体筛分和固体筛分装置在炉内进行复合分级筛分，可以把石料按照不同粒径根据炉体圆周半径进行渐进式固定网状布料、使物料根据炉内直径的变化进行不同粒径的布料，达到把大粒度物料分布到窑中心，把小粒度物料分布到窑壁周边的目的，使料面更加符合通风及燃烧的要求，

（6）、有效解决了石灰竖窑煅烧过程中热工制度对布料要求的关键问题，通过控制炉内物料的粒度和形状分布、均衡炉内通风阻力、均匀热量分配以达到消除“窑壁效应”的目的。

（7）、能够通过平衡炉内的燃烧以及控制气流在整个窑内料面截面的分布，达到窑内通风及上火一致、改变窑中心透气性差问题。

（8）、布料器的旋转体筛分和固体筛分装置采用分体的、可调的结构，可以根据物料筛分粒度的要求进行更换不同规格的筛板。

  （四）、出灰装置：

    讲座中对不同的出灰装置进行了对比，指出了“拖板出灰机、振动出灰机等设备的漏风、密封不严、出灰不均匀”等缺陷，同时，也重点介绍了圆锥出灰机和圆盘出灰机可以实现连续动态下料、其产量高送风好不容易结瘤，但是如果遇到结瘤处理起来困难比较大，如果偏窑也不好控制、也无法实现四周下料”。

讲座中有一个关键的细节就是介绍了“多点下料方式是最好的出灰方式，具有出灰无死角、多点单点同侧下料和周边多点连续下料都可以实现，调偏更方便”。

    这个新观点的提出，与唐山金泉公司独家最新专利技术中的“一种多通道旋转出灰机”（专利技术）的各项功能不谋而合，该项装置构成的新型出灰系统性能优良，具有科学性和适用性，解决了上述传统出灰机的缺陷和弊病，在生产中应用效果显著。

对传统设备进行技术提升是提高石灰竖炉产量和质量的一条捷径。在生产中正确认识石灰窑出灰设备以及探讨其科学改进，对于提高石灰产量和质量、降低生产成本具有重要意义。该项技术的发明所要解决的技术问题是针对现有技术的空白设计了一种新型的整机出灰系统，主机为多通道的旋转出灰装备，能够避免出灰机下料不均匀，而且能够实现精准多点周边下料与中心下料同步旋转出灰，解决了上述传统出灰机技术中存在的问题，同时该项技术不局限于石灰竖窑，也可应用于其他行业中的工业竖窑及竖炉的排料应用。

该项专利技术为“唐山金泉公司”独家持有，该项发明可以达到炉内圆周均匀出灰、改变中心单点卸料及侧面单点卸料的方式、采用周边多通道均衡下料与中心复合旋转卸料的方式，形成料面在360度范围内料流可调是其技术关键点，具有出灰机动灵活，出灰准确，出灰效率高、成品灰不破碎、炉内料位下降平整的特点。是目前国内唯一的实现了真正意义上的多通道多点同步出灰功能的新一代石灰竖炉专用出灰设备。

（五）、出灰锁风问题：

其中讲座重点指出：无论哪种出灰机都要适合大直径下料口下料才能达到效果。而且要实现连续送风生产，停风机出灰风机耗电量大运行成本高、严重影响产量，而且更容易结瘤。所以，竖窑生产必须做到锁风出灰，现有锁风装置有两段阀、行星阀、物料锁风和简单的锁风装置等。无论哪种出灰装置都要做到带风出灰、无灰尘、运行时间长、维修方便。所以，出灰机和锁风装置必须要做好：锁风好才有好风压、有风压才能达到通风好、通风好才能够有高产量，严格按照要求达到效果，做到可调可控。

    通过讲座作者调研，目前锁风出灰和停风机出灰相比，锁风出灰方式比停风机出灰方式产量高出20%。从这个数据看，锁风出灰给企业带来的效益显而易见。作者还形象的比喻“提高产量20%就等于四座窑生产了五座窑的产量，即等于增加了效益也等于减少了投资”

    而且，作者诚恳的认识到“我自已以前一直对两段阀不看好、现在扭转过来了，两段阀锁风是很好的，而且很实用，运行成本低、易损件也基本没有”，同时还对比了行星密封阀密封差、磨损快、后期费用大等问题和缺陷。

从唐山金泉公司设计应用的“新型两段式密封出灰机”实用情况看，锁风效果非常好，由于采用的是气动传动方式，具有操控简单、维护简单的特点，而且长寿耐用是其特点，比如，唐山金泉公司在2005年设计的第一台两段式出灰机目前还在正常使用，使用寿命已经超过15年，而且在这15年中陆续应用的九十余套两段式出灰机到目前为止也没有发现质量问题。这主要和设备的工艺设计、耐热耐磨材料选择、制造精度有关，目前市场上有很多所谓也冠名“两段出灰”的设备使用寿命都没有超过两年，而且密封效果也没有达到使用效果。这也正如讲座中所述“不是两段出灰机都一样，如果用简单的插板或盖板进行简易模仿，也无合理的传动机构和密封结构是达不到锁风效果的，这个尤其要注意”。

（六）、操作问题：

    讲座中重点提示了窑炉操作的重要性，同时也提出目前石灰竖窑存在的问题比如：“目前窑炉操作人员大部分是从土窑操作人员转换过来的，缺乏现代窑炉的操作理念和技术，操作方法和水平都需要提高”。这个看法很正确，也是目前亟待解决的问题，从目前我国竖窑操作人员技术水平看，大型规模化企业的生产操作管理和技术的规范都已经很到位，操作水准参差不齐的情况主要还是存在于民营企业及小型生产企业。

 但是，我们要清醒的认识到：我国的竖窑石灰生产工艺普遍缺少公认的操作规范，也缺乏熟练的操作人员，这是目前我国石灰产业发展的当务之急，有些企业没有建立操作制度，操作人员也不稳定，生产随意性很强，不能发挥出设备能力，给企业造成较大的经济损失。

规范和创新操作技术是工业窑炉“均衡、稳定、高效”生产的驱动力。高效稳定地操作能发挥工业窑炉的装备优势，实现窑炉优质、高产、低耗。目前，凭经验的随意性操作、生产管理无可执行的规范是操作管理存在的最大也是最普遍的问题。

    这些问题的产生主要是几方面的原因：

（1）、工艺装备落后的原因：一些企业在投资时以“省”为主，从不考虑生产后可能带来一些列问题，所有问题都抛给生产人员，这个问题是最为普遍的现象，如果没有先进、合理的工艺装备任何操作技术都无法实现，是人为不可控的。

所以，一个石灰项目建设的好与坏，直接关系着它的使用寿命和投产后的技术指标和经济效益，投资者在项目规划前期的规划缺失、工艺方案低档次、设备选型不合理是造成目前部分混料式石灰竖窑生产运行不正常、不达标达产的主要原因。如果错误的选择了不合理的工艺配置，即使生产操作管理者千方百计、绞尽脑汁也无法使窑炉顺行。

（2）、炉窑建设单位问题：

  目前市场上建设炉窑的“李鬼”公司很多，炉窑建设单位本身就没有搞明白生产石灰的工艺原理，很多行业外的建设单位参与到石灰行业后，“初出茅庐”的一些所谓“专业人士”是害群之马，在项目建设时盲目照搬照套，没有技术设计单位进行工艺设计，工程建设完时自己都说不清楚设备的原理和功能更无法与生产人员进行交接、指导、培训、生产组织等。

这些问题需要项目建设单位自己去甄别，如何去了解一个炉窑建设单位的发展历史和技术水平层次、如何了解机械化窑的特点和进一步了解该项技术在国内都有哪些先进技术和投资结构是一个合格投资者必备的要素。

（3）、生产操作水平问题：

目前，传统石灰竖窑生产的技术传输主要采用“师傅”技术指导的方式，这个方式是不错的方法，可以的达到“言传身教”的效果。但是，这个模式也存在一个弊病，能够成为“师傅”的必定是从业时间较长、经验较丰富的人群，可是从业时间越长也意味着接触的传统的“土窑生产方式”时间越长，从思想上也很难转变，而且对新技术、新事物也不容易接受，抵触情绪较大。同时，“师傅”之间区域化技术特征严重，交流和学习的氛围很差，这也是生产技术不能快速提高的原因。所以，多了解现代窑炉的新技术和原理，正确看待不同的新思想和新思维，努力提高综合生产操作水平是很重要的。

唐山金泉公司在2007年开始就已经看到和重视了这个问题，率先推出了“研发、设计、制造、建安、培训、服务”的“六位一体模式”，与中国石灰产业学会专家组共同合作先后制定、完善了不同石灰窑的《生产作业指导书》，包括《生产工艺操作规程》、《检修维护作业操作规程》、《安全操作规程》等专业性制度规程。特别是实行了《职业技能培训、鉴定》制度，实行“理论知识、岗前培训、在岗培训”三级培训制度，该项制度的完善和推行有力的支持和推行了石灰行业生产操作水平的提高，也为建设单位带来了实实在在管理效益和经济效益。

从总的来说，石灰行业生产操作“师傅”为石灰生产带来的贡献是积极地、也是不可缺少的，如果说能够再进一步的加强交流学习，我想一定会给石灰生产从业人员带来积极效应。

建议有这方面资源的企业或社会团体多组织一些有关石灰生产方面的交流活动和学习的机会，尤其是把一些大企业中的成功生产管理经验与大家共同分享，也是提高整个石灰行业生产技术水平的有效途径。

9、问：除这次讲座中提到的问题外，还要注意哪些方面？

刘会长：讲座中作者对选择石灰窑的重要性做了总结，其中谈到“我本人这三十年大部分时间一直都是在做深加工这一块，现在为什么突然又对石灰窑进行重点研究呢？主要就是以前没有意识到石灰窑在深加工中的重要作用”。讲座中最后也总结到“窑型好、建好窑、装备优、技术精、原料材料品质好，产品才能达到高要求”，这个总结很全面，也很到位，我们能够认真去领会和学习是很重要的。     

同时，我从一个石灰窑研发设计和建造者的角度也给大家提一些建议供参考：

机械化竖窑是在解放初苏联援建我国的机械化竖窑（螺锥出灰）基础上，吸收日本住友焦炭窑（圆盘出灰）技术，结合国内几十年生产实践经验改进的新型机械化竖窑。但是，在我国的实际发展和应用中也没有突破性改观，总的情况是石灰生产整体还处在比较落后的状态。主要表现在工艺设备、石灰质量、污染物排放，能源消耗等等都存在很大差距。同时，规划缺失、工艺方案低档次、设备选型不合理是造成目前部分混料式石灰竖窑生产运行不正常、不达标达产的主要原因。即使生产操作管理者千方百计、绞尽脑汁也无法使窑炉顺行。

如何实现混料式竖窑在生产过程中实现“抽气、布料、卸灰、鼓风、布风、料柱下移”六个完全”均匀”，因而达到了类似于回转窑的“均衡煅烧”是混料式石灰生产技术最终发展的方向和追求的目标。

 从技术角度看，混料式石灰竖窑“抽心”（窑内料中间下的快中心部位形凹陷）和“偏窑”（窑内料一侧下，窑料面成斜坡状）及窑内气流分布不均是造成石灰产品质量品质低的最主要原因，严重影响正常煅烧和设备运行，是目前混料式竖窑普遍存在的问题，也是无法解决的一大弊病。

混料式石灰窑竖窑“窑壁效应”也是石灰窑生产中严重影响石灰成品质量的关键因素，俗称“垮边”，炉内料面始终是炉壁周边火焰高于中心，严重的只有窑壁周边存在火焰，窑体中心无火焰，或多或少都有一定量的火球和热气流冲出料面，使窑顶温度极难控制、使设备损毁，如防范措施不力，也易造成工伤事故，所以垮边属于严重的不正常石灰窑况。

只要解决“抽芯”和“窑壁效应”等关键性问题，混烧竖窑是能够生产出高品质石灰的。唐山金泉公司通过引进、消化、吸收，在先进混烧竖窑技术的基础上，通过多年的不断自主开发和创新实践,摸索和完善了混烧竖窑多项关键技术诀窍后成推出的“第四代新型节能环保内置循环负压工业竖炉”技术和成套装备。该项技术可以有效解决和降低“抽芯”和“窑壁效应”，能够高效稳定地发挥混烧竖窑的装备优势，实现“均衡、稳定、高效、优质、高产、低耗”的目的。

唐山金泉公司“第四代技术”的多项技术改进和提升，大力推动了传统石灰产业向智能化和效益化改造提升的步伐。我们应该认识到，科技上的一个理论或一个创新，真正的意义在于能否有效解决现实工作或生产一线的实际困难，在于是否能够给用户带来实实在在经济效益，而且先进的科技产品必须依赖科学技术的不断实践。

据悉，截止于2019年12月底，唐山金泉公司已经设计完毕12座“第四代”石灰窑工程已经在2019年正式推出，其中，2019年开工建设的青海省格尔木市、江西抚州市、湖南省永州市等地5座“煤电一体化石灰窑省级示范工程”全部在2020年上半年投产。届时，我们将进一步跟踪调研项目进展情况和技术实施情况。

10、您对混烧竖窑的发展前景有何看法？

刘会长：展望未来石灰产业的发展趋势，新一轮产业调整和格局将加快重塑，我国石灰产业发展进入从规模增长向质量提升的重要窗口期。曾一度被列为淘汰边缘的石灰“竖窑”的发展方向也同样是到了极其关键的时期。目前，由于我国能源结构的特性，或许燃煤石灰窑在一定时期还是我国石灰生产的基础性生产方式，但是，从2016-2019年我国各地区拆除淘汰石灰窑的情况看，取缔的标准并不是以哪种窑为界定，而是以“碳排放减量”为宗旨，也就是说控制的是燃料结构的使用问题，总的趋势就是鼓励使用“洁净能源”生产，严控煤炭的使用。所以，今后我国石灰产业的发展重点将以切实推进节能减排，通过淘汰落后产能、加快传统产业升级改造和培育新动能，提高能源效率，推动形成注重节能的生产方式为发展方向。

 所以，降耗永远是是企业生存的主题，我们要从加强节能管理的机制着手，认真分析企业的能源消耗构成以及能源消耗的情况，剖析节约能源的有效途径。采取切实可行的节能措施和行之有效的节能方法，强化生产操作管理，达产达标、降低能耗提高企业生存能力。

 石灰行业在产业结构优化、窑炉装备水平升级、绿色环保发展的同时，企业强化生产操作管理、增产达标低耗、降本增效才是企业增强市场竞争力的基本法宝，也是提高企业生存能力的根本路径，科学、规范地进行混料式竖炉的生产管理，提高产品质量水平，推动石灰竖炉健康绿色发展。

结语：

目前，由于我国燃料结构特征所限，竖窑的主要生产窑型还是以固体燃料为主的混烧石灰竖窑为主，随着先进技术的引进消化吸收，新一代的混烧竖窑已经在工艺改进、创新，关键工艺设备的开发应用，生产操作管理技术的规范，环保除尘技术的科学配套及自动化控制技术的应用，已基本形成了一整套比较完整、科学、系统的石灰生产技术体系。新发展形势下，混烧石灰窑炉如何科学、健康发展，如何在窑型、工艺配置、环保配套、生产操作、质量管理、节能降耗等方面持续进行科学创新，如何把握投资机遇，如何避免投资失误，正在为石灰上下游行业所重视与关注。

    因本次专访时间有限和文稿篇幅有限，本次专访中提到的诸如：“石灰活性度问题”、“混烧窑的操作问题”、“第四代石灰新技术应用问题”、““洁净能源生产石灰””等，如果需要进一步了解可以到微信“石灰窑生态圈”中所赠送的《石灰产业》2020新年特刊中查找，其中：《2019年度混烧石灰竖窑技术现状及发展前景报告》、《详解第四代石灰竖窑工艺装备的创新与应用》、《刍议石灰活性的应用机理和竖炉生产活性石灰的关键措施》、《绿色能源在石灰行业的应用现状及发展前景分析》等文章有详细的介绍。查看获取上述资料点击蓝色字体进入（好消息|免费赠送《石灰产业》2020新年特刊），了解唐山金泉公司团队历史点击查看（砥砺前行三十年，凝心聚力十二载—专访“一个把普通石头升值百倍的技术团队”）

  中国石灰产业学会  孙菲

  2020年02月18日