以用无烟煤在立窑中煅烧石灰石为例来讨论石灰石煅烧过程中的化学反应。石灰石煅烧时，主要是碳酸钙的分解反应和碳的燃烧反应，其次是碳酸镁的分解反应和氧化钙的结瘤反应。

活性石灰窑碳酸钙分解

1．碳酸钙分解反应的特点

碳酸钙分解反应的化学方程式为:

CaCO3(s)△CaO(s) CO2(g)-179.6KJ (1)

该反应具有如下几个特点：

（1）是多相反应（有气固两相）；

（2）是可逆反应；

（3）是吸热反应。

2．碳酸钙分解反应的热力学

从碳酸钙的分解反应的化学方程式可知其平衡常数为：Kp=Pco2

由式上可知碳酸钙分解反应的平衡常数等于该反应达到化学平衡时CO2 压力。由于平衡常数是温度的函数，所以在一定的的温度下，碳酸钙分解反应达到化学平衡时CO2的压力为一定值，称为该温度下碳酸钙的平衡压力。碳酸钙在不同温度下的平衡压力可由热力学数据进行理论计算获得。部分结果列于表1中。

表1碳酸钙在不同温度下的理论平衡压力

3．碳酸钙的分解反应的动力学

碳酸钙的分解速度可用分解反应面（简称分解面，即已生成的氧化钙与未分解的碳酸钙之间的分界面）向内部移动的速度（R）来表示，该速度与碳酸钙的粒度无关，而只随煅烧温度的高低而变化。该速度与煅烧温度（t）的关系为：

lnR=0.003145t-3.3085 (3)

式中R-----分解面移动速度，cm/h;

t-----煅烧温度，℃。

活性石灰窑碳酸镁分解

由于石灰石中碳酸镁的含量很低，所以碳酸镁的分解反应是石灰石煅烧过程中的次要化学反应。碳酸镁分解反应的化学方程式为：

MgCO3(S)△MgO(s) CO2-121KJ (5)

该反应也是多相可逆吸热反应。碳酸镁在0.1013Mpa下的分解温度为640℃。由于产生的CO2量少，而且得到的MgO很不活泼，所以碳酸镁的分解反应对石灰石的煅烧过和影响不大。

活性石灰窑石灰质量

工业用石灰对石灰石的质量要求主要有两个方面：一是要求含碳酸钙成分含量高。二是它的结构晶粒要小，因为晶粒小的石灰石晶间不严实，且在含有有机物的情况下，有机物燃烧形成的多孔状，二氧化碳容易扩散，便于煅烧。三是杂质少，特别有害成分少如二氧化硅，氧化镁、氧化铝、氧化铁、硫和磷等。在石灰石中若有1%这些成分，生石灰中就是18%。

不同行业，不同用途又有不同的标准。如电石行业它特别强调活性度即软烧灰，炼铁行业它又强调的是强度，所以要硬烧灰，炼钢则又要 软烧灰。因此它的指标也是不一样的，活性石灰标准一般要求氧化钙含量要达到97%以上，生过烧率小于10%，活性度要在300ml以上。

按理论计算烧1吨石灰需1.78吨石灰石，煅烧时生、过烧的高低与石灰石质量有一定关系。

活性石灰窑碳的燃烧

由于碳是无烟煤的主要成分，所以无烟煤的燃烧可近似看成碳的燃烧。