砖厂隧道窑协同处置烧石灰的可行性分析与利弊探讨

引言

随着建材行业资源综合利用政策的推进，砖厂隧道窑协同处置烧石灰的工艺逐渐进入行业视野。该工艺依托固废烧结砖厂现有隧道窑设施，利用煤矸石等固废内燃产生的热量，在烧制砖块的同时煅烧石灰石，理论上具备成本节约、资源高效利用的优势。然而，固废烧结砖隧道窑的内生特性（如内燃烧结温度、窑内环境、生产流程等）与专业石灰窑存在本质差异，使得该协同工艺在实际应用中面临品质、产能、操作等多重挑战。本文结合行业实践与工艺特性，全面分析该技术的可行性、优势与弊端，为行业决策提供参考。

一、砖厂隧道窑协同烧石灰的可行性基础

（一）热工条件初步适配

石灰煅烧的核心原理是碳酸钙在850℃-1200℃高温下分解为氧化钙和二氧化碳，而固废烧结砖隧道窑的焙烧温度范围为950℃-1050℃，恰好处于石灰石煅烧的有效温度区间内。隧道窑分为预热、焙烧、冷却三带的结构设计，能够实现温度的梯度提升与保温，理论上可避免石灰生烧或过烧问题。同时，煤矸石砖坯内燃产生的持续热量，无需额外增加燃料投入，仅需承担石灰石原料采购成本，相比专业石灰窑大幅降低了生产成本。

（二）政策层面有条件允许

当前环保政策并未禁止该协同工艺，核心要求是满足《工业炉窑大气污染综合治理方案》中的排放限值。只要砖厂配备覆膜袋式除尘、脱硫等高效环保设施，控制颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物排放达标，即可合规生产。此外，该工艺实现了固废热量的二次利用，符合“资源循环”的产业导向，具备政策支持的潜在空间。

（三）技术方案具备可操作性

从生产流程来看，可通过优化窑车码坯方案实现砖与石灰石的协同烧制。例如，在现有砖垛中预留空间，每车装载5方左右石灰石，采用“稀码快烧”工艺缩短进车时间，既保证砖的产量，又能满足石灰煅烧需求。对于窑内温度分布不均的问题，可通过安装在线红外测温仪与PLC控制系统，将烧成带温差控制在±10℃以内，提升煅烧均匀性。

二、协同处置工艺的核心优势

（一）成本优势显著

无需新建窑炉、购置燃料等大额投资，充分利用砖厂现有设备与余热资源，生产成本仅为原料采购与少量人工费用，相比专业石灰生产企业具备更强的价格竞争力。同时，石灰产品的附加值高于烧结砖，可显著提升砖厂综合利润。

（二）产品应用场景明确

协同烧制的石灰可满足普通建筑领域需求，如道路铺设、建筑砌筑、脱硫脱硝、水净化等，市场需求稳定。若后续配套精细加工环节，还可拓展至涂料、橡胶等行业，进一步提升产品档次。

（三）产能适配中小规模需求

不同断面隧道窑的石灰产能相对稳定，3.7米断面隧道窑日产量可达60-70吨，4.8米断面可达90-100吨，能够匹配中小规模石灰市场的供应需求，无需大规模调整生产布局即可实现量产。

三、协同处置工艺的主要弊端与挑战

（一）产品品质受限，难以企及高档标准

这是该工艺最核心的短板。一方面，固废烧结砖隧道窑内粉尘、潮气含量较高（干燥室湿度可达60%-70%），石灰石煅烧过程中易吸附粉尘杂质，导致石灰纯度下降，影响产品白度与活性度。另一方面，内燃烧结的温度上限通常不超过950℃，低于高档石灰所需的1100-1150℃最佳煅烧温度，且保温时间仅2-4小时，远短于专业石灰窑的保温周期，导致石灰分解不完全，易出现欠火现象，活性度不足，无法满足涂料、造纸等高端领域对高纯度、高活性石灰的要求。此外，煤矸石等固废燃烧产生的微量有害杂质可能渗入石灰，进一步限制了产品档次。

（二）产能提升空间有限，挤占主业生产资源

协同烧制需在窑车上预留专门空间放置石灰石，若采用平码方式，会占用28%的主业生产空间，直接影响烧结砖产量。尽管“稀码快烧”工艺可部分弥补，但受限于窑炉长度、焙烧周期等固定参数，石灰产能难以大幅提升，无法满足大规模石灰生产需求。同时，石灰煅烧对砖坯热值有一定要求，当石灰产量较大时，需提高原料热值至540大卡左右，若煤矸石自身热值波动过大（250-1100大卡），可能影响砖与石灰的双重品质稳定性。

（三）装卸流程繁琐，劳动强度与损耗较高

窑车刚出干燥室时温度较高，传统人工装载石灰石不仅速度慢、劳动强度大，还存在安全隐患；若配备专用机械设备，又需额外增加投资成本。卸载环节中，石灰易与砖坯残留粉尘混合，进一步降低纯度，且装卸过程中的碰撞会产生较多碎料，增加产品损耗。

（四）窑内环境与工艺特性的天然矛盾

固废烧结砖隧道窑的核心设计目标是满足砖坯的干燥与烧结，其预热带需缓慢升温以排除坯体水分（避免开裂），这与石灰煅烧所需的快速升温、稳定高温环境存在冲突。窑内潮气不仅影响石灰品质，还可能加速设备腐蚀，增加环保设施的运行负荷。此外，石灰石煅烧产生的二氧化碳会影响窑内氧化气氛，可能导致砖坯烧结不充分，出现强度波动等问题。

（五）环保治理压力增加

协同烧制会使窑内污染物排放总量上升，尽管可通过环保设施处理，但粉尘、潮气的混合污染物对处理设备要求更高。例如，含湿含尘气体需采用塑烧板除尘器等专用设备，否则易出现过滤材料堵塞、处理效率下降等问题，进一步增加了环保投入与运维成本。

四、结论与建议

砖厂隧道窑协同处置烧石灰工艺具备明确的成本优势与可操作性，适合中小规模砖厂拓展产品线、提升利润，尤其适用于周边有稳定普通石灰需求的区域。但该工艺存在天然短板，产品品质难以达到高档标准，产能提升受限，且面临装卸繁琐、环保压力增加等挑战，不宜作为砖厂的核心主营业务。

对于有意向采用该工艺的企业，建议：一是精准定位市场，聚焦普通建筑用石灰，避免盲目追求高端产品；二是优化生产方案，采用“稀码快烧+机械装卸”模式，降低劳动强度与损耗；三是强化环保投入，配备专用高效除尘脱硫设施，确保排放达标；四是通过工业试验确定最佳热值配比与煅烧参数，平衡砖与石灰的品质稳定性。

总体而言，该工艺是一把“双刃剑”，企业需结合自身规模、环保条件与市场需求综合决策，在发挥成本优势的同时，通过技术优化规避短板，方能实现经济效益与合规生产的双赢。