懸浮煅燒是一種將礦石顆粒在流體介質(zhì)作用下呈流體化狀態(tài)進(jìn)行加熱，并發(fā)生氧化及還原等反應(yīng)的新型流態(tài)化技術(shù)。在懸浮煅燒過(guò)程中，細(xì)小的物料顆粒被氣流托起，處于懸浮狀態(tài)，與氣態(tài)熱介質(zhì)充分接觸，從而實(shí)現(xiàn)效益較高的傳熱和傳質(zhì)。

懸浮煅燒的原理

   以石灰石的懸浮煅燒為例，石灰石被破碎粉磨成一定細(xì)度的料粉后，喂入懸浮煅燒系統(tǒng)。該系統(tǒng)通常由多級(jí)懸浮預(yù)熱系統(tǒng)、煅燒分解爐、多級(jí)旋風(fēng)分離冷卻系統(tǒng)組成。生料粉在預(yù)熱系統(tǒng)中被預(yù)熱到一定溫度，然后進(jìn)入懸浮流化煅燒爐，在高溫和適當(dāng)?shù)臍夥障?，石灰石中的碳酸鈣發(fā)生分解反應(yīng)，生成氧化鈣和二氧化碳。由于物料呈懸浮狀態(tài)，氣固相之間的接觸面積大，傳熱速度快，能快速縮小氣固之間的溫差，燃燒溫度被分解平衡溫度所控制，因此不易發(fā)生過(guò)燒現(xiàn)象。分解后的產(chǎn)物經(jīng)料氣分離器分離，煙氣進(jìn)入預(yù)熱系統(tǒng)用于預(yù)熱生料粉，而生成的石灰粉則進(jìn)入多級(jí)旋風(fēng)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，得到合格的產(chǎn)品。

懸浮煅燒的優(yōu)點(diǎn)

    產(chǎn)品質(zhì)量好：顆粒懸浮于氣相中，分散狀態(tài)好，氣固接觸充分，能使產(chǎn)品質(zhì)量均勻穩(wěn)定。同時(shí)，可準(zhǔn)確控制煅燒溫度和時(shí)間，避免欠燒或過(guò)燒，產(chǎn)品燒失量可靈活控制，能更好地滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。

反應(yīng)效率高：反應(yīng)速度快，強(qiáng)度高，傳熱、傳質(zhì)效果好，物料不易燒結(jié)，熱耗低。與傳統(tǒng)煅燒技術(shù)相比，能有效提高生產(chǎn)效率，降低能源消耗。例如，在活性石灰生產(chǎn)中，懸浮煅燒的熱耗可比回轉(zhuǎn)窯降低 24% 以上。

過(guò)程易控制：溫度和氣流分布均勻，容易控制，自動(dòng)化水平高。可通過(guò)準(zhǔn)確控制工藝參數(shù)，如溫度、氣流速度、物料停留時(shí)間等，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的生產(chǎn)過(guò)程，減少人為因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

設(shè)備維護(hù)成本低：設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)部件少，維修費(fèi)用低，容易調(diào)節(jié)。這有助于降低設(shè)備的維護(hù)成本和停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)的連續(xù)性和可靠性。

    占地面積小：與一些傳統(tǒng)的煅燒設(shè)備相比，懸浮煅燒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊，占地面積小，可節(jié)省土地資源，對(duì)于老廠擴(kuò)產(chǎn)或土地資源緊張的地區(qū)具有重要意義。

懸浮煅燒的應(yīng)用領(lǐng)域

   金屬鎂冶煉：在硅熱法煉鎂中，白云石的懸浮煅燒可有效避免 “過(guò)燒” 和 “欠燒”，獲得高質(zhì)量、性能穩(wěn)定性好的煅燒產(chǎn)物，為后續(xù)煉鎂環(huán)節(jié)提供質(zhì)量高的原料。理論上節(jié)能 50% 以上，CO?減排超 20%，生產(chǎn)成本較傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯煅燒降低 35%。

   水泥生產(chǎn)：水泥熟料的懸浮煅燒是一項(xiàng)新型工藝，將 “預(yù)熱、分解、燒成、冷卻” 整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)集成在一個(gè)立式塔架內(nèi)。與 “新型干法水泥” 技術(shù)相比，能夠節(jié)電 20% 左右，節(jié)煤 20% 左右，減排 10 - 25% 的 CO?，減排 40% 以上的 NO?，燒成溫度由 1450℃降到 1320℃，熱耗降低 100Kcal/kg 熟料。

   煤矸石綜合利用：內(nèi)蒙古天皓新材料科技有限公司建成了國(guó)內(nèi)首條規(guī)?；喉肥瘧腋§褵a(chǎn)線，成功將煤矸石轉(zhuǎn)化為高嶺土原料，用于制造玻璃纖維。此外，煤矸石懸浮煅燒后還可替代高嶺土作為生產(chǎn)陶瓷的主要原料，代替砂巖和粉煤灰作為硅鋁質(zhì)原料生產(chǎn)水泥熟料，代替鋁土礦生產(chǎn)高附加值的化工產(chǎn)品。

懸浮煅燒的發(fā)展前景

    隨著全球?qū)?jié)能環(huán)保的要求日益嚴(yán)格，以及工業(yè)生產(chǎn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的不斷追求，懸浮煅燒技術(shù)作為一種實(shí)現(xiàn)效益較高、節(jié)能、環(huán)保的新型煅燒技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。在未來(lái)，懸浮煅燒技術(shù)有望在更多的工業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用和推廣，如礦石焙燒、無(wú)機(jī)鹽生產(chǎn)、催化劑制備等。同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和完善，懸浮煅燒系統(tǒng)的性能將進(jìn)一步提升，設(shè)備將更加大型化、智能化，生產(chǎn)成本將進(jìn)一步降低，從而為工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

    洛陽(yáng)建材建筑設(shè)計(jì)研究院提供的懸浮煅燒技術(shù)憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，為工業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了有力的技術(shù)支撐。相信在不久的將來(lái)，懸浮煅燒技術(shù)將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為實(shí)現(xiàn)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。