生石灰消化工艺概述
1.1 生石灰消化的基本原理
所谓生石灰的消化反应指的就是生石灰和水所发生的化学反应，生成氢氧化钙的过程，如下式为该反应的热力学反应方程式。
由该热力学反应方程式能够够看出，这一化学反应为放热反应。通常情况下，生石灰在消化过程当中，消化器当中的气温才能高达100℃以上，通过检测该化学反应过程当中的气温变化发觉，其最高温度可达160～180℃。通常情况下，生石灰在消化反应中所生成的氢氧化钙含量并不是非常高，通常情况下都是由成份不同的石灰石进行焙烧所得到的，再加上生石灰存在过烧以及生烧的情况，所以在生石灰的消化过程当中，因为其中参杂了各种各样的杂质，并且存在着生烧以及过烧的情况，所以所加的水量和形成的热量是存在较大的区别的[1]。
1.2 生石灰消化的主要工艺
Ca(OH)2是常见的钙基脱硫剂中活性最好的一种脱硫剂，所以被广泛应用于脱硝工艺中。其可以在中高温条件下实现烟气脱硫的目的，在未来有着十分宽广的应用前景。由于Ca(OH)2价钱较为昂贵，所以研究生石灰消化工艺技术的发展十分有必要。就当前而言，采用如何的新工艺或则是新技术来增加脱硫剂的成本，并且保证脱硝的质量和效率是焙烧脱硝工作当中最为重要的研究课题之一，随着对生石灰消化工艺技术的不断研究，当前国内外也是取得了一些突破性的进展，而且在不断的奔向更深层次方向研究。当前所使用的生石灰消化工艺技术主要有两种方式，即湿法消化以及干法消化。
湿法消化工艺：这一工艺主要是在消化罐当中进行，在消化罐内生石灰会和大量的水形成充分的消化反应，但是这一方式存在着一定的缺陷，那就是在消化过程须要花费大量的水资源，并且在此过程当中消化的气温也较低，所以须要大量的时间来进行消化反应，并且没有办法确保活性，从而容易导致管道堵塞的情况。
干式消化工艺：在近年来，对于湿式消化工艺的应用越来越广泛，在脱硝工艺当中通过借助湿式消化工艺，能够有效防止管道堵塞等问题，并且质量以及活性也比干法消化工艺更佳，在此过程中，是把一定质量以及粒级标准的生石灰投入到消化器当中，然后加入一定量的水，让其进行充分反应[2]。
1.3 生石灰消化的主要设备
采用上述这两种生石灰消化工艺所使用到的消化装置分别有：滞流式装置、打浆式装置和回转式装置等几种。而在消化反应进行的过程当中，所采用的搅拌形式主要可分为机械搅拌消化以及气流扰动搅拌消化两种。就现阶段而言，我们国家在脱硝工艺当中，对于机械搅拌消化方式的使用最为广泛，但是对于气流扰动搅拌消化方式的使用则相对较少。而对于机械搅拌消化方式又可细分为两种，分别是叶片旋转搅拌式消化装置和旋转喷水消化装置。
2 螺旋式三级生石灰消化技术的研制
通过试验否认，在生石灰的消化反应过程当中，会释放大量的热量。在试验中发觉，温度的上升速率也是特别快，从反应开始的三分钟之内，温度就能否达到100℃以上，在消化反应当中，消化反应所持续的时间以及所形成的最高温度与生石灰以及水的比列有着直接性的关系[3]。所以，针对这一现象，在某钢厂烧结厂专门研制出了一种螺旋式的三级搅拌湿式生石灰消化装置，而且将这一装置在四烧车间的脱硝以及脱硫系统中进行了应用。从而实现了借助反应过程中气温的变化来对整个消化反应进行监控的目的，并且通过进行对生石灰的下料量还有喷水量进行调整，来控制反应过程当中生石灰和水之间的比列；除此之外，通过进行调整反应空气压力，来控制水雾化的程度，这样一来，就能让水和生石灰之间的混和愈发均匀，从而让消化的质量更高。
2.1 螺旋式三级生石灰消化工艺特征
为更好满足当前脱硝系统当中所需消化品质的需求，特意研制了愈加高效且实用的螺旋式三级生石灰消化技术。
2.1.1 一般生石灰消化工艺特征
通常情况下，在生石灰消化工艺当中，所采用的搅拌方式主要分为叶片旋转搅拌式消化和旋转喷水消化这两种，但是这两种方式都是存在着一定的弊病[4]。
（1）叶片旋转搅拌式消化工艺所存在的主要症结为消化控制时间比较固定，不具备较强的可调性；并且在消化反应的过程当中，需要确保消化反应所使用的生石灰质量才能满足活性要求，不然可能造成消化反应不充分，从而出现质量不达标的情况。
（2）旋转喷水消化工艺所存在的主要隐忧是受其喷嘴的位置较低，而生石灰在消化的过程中又具有较强的粘性，所以十分容易粘到喷嘴上，造成喷嘴的堵塞，从而造成喷嘴的使用寿命短，而且会出现喷水不均的现象，导致混匀疗效不佳。
2.1.2 螺旋式三级生石灰消化工艺特征
（1）新研制的螺旋式三级生石灰消化工艺才能根据生石灰的质量来进行调节消化反应的进程和速率，在该装置当中，喷头所在的位置较高，所以会降低喷嘴堵塞的情况，喷头的使用寿命也就有所延长。
（2）利用螺旋式三级生石灰消化工艺才能将水打压成雾化水，这样一来，就能够保证生石灰和水才能充分的接触而且混匀，从而提高混匀的疗效，同时，螺旋式三级生石灰消化工艺才能确保消化反应的充分，在此过程中生石灰的气温也能保持在较高的程度。
（3）螺旋式三级生石灰消化工艺的安全性、稳定性以及可靠性更高，且修理愈加便捷，有着较强的可调节性，能够实现生石灰随时用随时消的目的。
（4）螺旋式三级生石灰消化工艺有着投资小、效率高、自动化程度高、占用空间小以及对环境无污染的优点。
（5）螺旋式三级生石灰消化工艺所须要的煤耗较小，且在运行的过程当中，所需的成本也较低，所以还能节省大量的成本，为企业带来更多的经济利益[5]。
2.2 螺旋式三级生石灰消化工艺流程
螺旋式三级生石灰消化装置工艺流程如图1所示。消化装置包括：1生石灰气力输送管线，2消石灰仓，3生石灰仓，4卸灰阀，5给料机，6螺旋消化器底部雾化喷嘴，7雾化喷嘴压缩空气管线，8雾化喷嘴供热管线，9螺旋消化器，10消石灰气力输送风机。
（1）生石灰仓其进料口是和生石灰气力输送管线相进行联接的，在出料口当中还设有卸灰阀，而卸灰阀又和给料机的进口进行联接；在给料机当中有着输送带，在出料口处还联接了螺旋消化器进料口；在螺旋消化器其出料口的位置设置了消石灰气力输送风机，能够把经过三级消化后的消石灰输送到消石灰仓当中，以便捷脱硝工艺使用。
（2）在本次方案当中，在压力水管还有压力空气管当中都是设置了调节阀，通过借助调节阀来对空气流量以及水流量的合理控制，让水才能在喷管的位置进行雾化，从而产生雾化水，如此一来，雾化水才能够和固态生石灰粉之间实现充分接触并混匀。
（3）在新型生石灰消化装置当中，可以将螺旋消化器分成三级，在这三级螺旋消化器的运行中，都是借助变频电机来进行驱动，并且在运行的过程中，可以根据上一级反应器当中的气温还有生石灰的给料量来对电压进行调整，实现对怠速的调节，确保消化反应的充分。
（4）在一级螺旋消化器当中，整个螺旋轴是贯串了外壳的，在工作的过程中，螺旋轴都会推动着螺旋叶转动，从而促使着正在和雾化水形成反应的生石灰传输到尾部位置，并且在生石灰反应的过程中，旋转叶能够起到搅拌的作用，从而让生石灰和雾化水混和均匀，当生石灰抵达一级螺旋消化器的尾部时，就会步入到二级螺旋消化器当中，二级螺旋消化器也是充分消化反应区域，生石灰在二级消化器当中会遭到螺旋叶片的推进，来到二级螺旋消化器的腹部位置，并步入到三级螺旋消化器当中，进入以后，三级螺旋消化器会继续引领着完成反应的生石灰奔向其尾部传输[6]。
（5）在进行三级消化装置的设计时，为了节约空间，所以将其设计为三层，而在消化反应的过程中，这三层当中的气温都不同，所以才能对消化反应的进程做到有效把控，通过进行调节三级消化装置的怠速来控制各个阶段的反应进程，让整个消化反应在三层装置当中合理分配。
2.3 螺旋式三级生石灰消化实施疗效
通过对于现有消化工艺进行更新优化，从而最终研制出了新的螺旋式三级生石灰消化技术，通过实践检验证明，该技术在烧结烟气脱硫工作当中具有更好的疗效。
将新研制的螺旋式三级生石灰消化技术应用于生石灰消化反应当中，能够对于烧结烟气脱硫以及焙烧工艺发展起到一定的促进作用。在焙烧工艺当中，因为须要消化反应来为焙烧的进行提供热量，因此这一技术可以为焙烧工艺提供有效的服务。当前，在焙烧厂正在研究把一级螺旋生石灰消化装置根据在焙烧调料室的下料仓位置，这样才能够通过借助这一消化技术提升焙烧所得Ca(OH)2的质量，而且能够够为提高混合料气温提供所需的热量。并且在焙烧调料中也不需要采用三级螺旋消化装置，只须要一级才能够有效满足焙烧工艺的相关需求。
