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双膛窑与回转窑的数据对比
两种窑型按600t/d相同规模进行综合比较（不含原料和成品），其主要差别如下：
通过差别比较可以看出，600T/D的回转窑仅在原料最小粒度和耐材异型砖种类上有些优势。
双膛窑竖窑在单位产品热耗、电耗、自动化水平、原料粒度适用性、耐材寿命、燃料适用性等方面双膛窑都明显优越于回转窑。
在投资新建窑炉上选择何种形式的窑炉及其配套使用的燃料及其重要，优先考虑的是矿山原料的综合利用，其次还要考虑运行成本、维护成本、施工难易程度、自动化控制水平高低等各种因素。
综上所述，使用煤粉为燃料煅烧高质量石灰应优先选用双膛窑技术。
国内石灰窑常见类型及选择节能减排窑型的原则随着石灰窑在钢铁行业中应用的增多，各大石灰窑厂家加大了对设备的研究，各种窑型规格型号众多，在满足工业加工需求的同时,给企业的选型带来了困难，本文通过对目前的不同类型的石灰窑的对比介绍，帮助用户选择高效节能减排的设备。
石灰窑类型我国与世界上主要钢铁生产国在冶金石灰生产中窑炉种类基本一致。
主要有：回转窑、双膛竖窑、套筒竖窑、弗卡斯窑（又称梁式竖窑）、焦炭竖窑等。
1、回转窑回转窑具有以下优点：焙烧的石灰质量在所有窑型中最好；能烧5mm以上的碎石原料,有利于矿山资源的利用;机械化程度高，控制系统简单，生产操作容易;单窑产能最高.其缺点是热耗比竖窑高,设备重量大，占地多，投资高。
2、引进类竖窑（双膛竖窑、套筒竖窑、弗卡斯竖窑）这种类型竖窑具有以下优点:焙烧的石灰质量好;废热能较充分利用．热效率较高;与回转窑相比，占地面积小；排出的废气温度和粉尘含量较低，易于采取废气净化处理措施，有利于减少环境污染.双膛窑缺点是机械设备复杂，要求操作工人素质较高。
窑体正压操作,检修困难.套筒窑缺点是窑体结构复杂，对窑衬耐材质量和砌筑要求高，日常维护量稍大。
梁式竖窑不足之处是国内建设的窑型少，石灰产品档次与其它引进窑相比稍有差距.3、国产气烧竖窑该窑型是国内开发的传统窑型。
石灰质量适中，在活性石灰窑型中建设投资最低.由于采用煤气为燃料，石灰质量在原燃料条件满足要求时，可达到活性石灰标准的下线。
不足之处是窑顶废气温度高，热效率低,单窑产量低。
窑型选择原则由于以上不同窑型,特点各异;不同企业、不同时期，选择窑型时各项特点的权重也有所不同.但大部分需要遵循以下原则:1、资源综合利用效率传统的竖窑焙烧原料块度要求应大于40mm，而石灰石矿山开采，其原矿块度组成一般小于4Omm的占到总量的1／3左右。
考虑综合利用因素，回转窑具有很大的优势(10mm以上)，双膛竖窑可以焙烧20mm以上的石灰石原料，因此从资源综合利用角度看，回转窑和双膛竖窑有利于提高资源综合利用率。
一、竖窑与回转窑的比较：目前，国、内外生产活性石灰的窑型主要有两类，一类是回转窑，一类是竖窑。
回转窑与先进竖窑相比较而言主要有以下特点及优缺点:回转窑的主要优点：（1）通常状况下，回转窑适合煅烧小颗粒石灰石，有利于石灰石的充分利用。
对于粒度为10-50mm的原料来说，建设回转窑是比较适宜的。
目前，随着先进竖窑技术的不断发展，先进竖窑也可煅烧粒度为20mm以上的小粒度原料。
（2）回转窑内石料来回翻滚，物料煅烧较为充分，煅烧的石灰质量较佳。
但是从各厂家的生产实际情况来看，回转窑的活性度这项重要技术指标并不比先进竖窑好。
例如太钢建设有3座1000吨燃煤粉回转窑以及1座500吨气烧双膛窑，在使用相同的原料情况下，500吨气烧双膛窑的质量甚至略好于1000吨的回转窑。
（3）回转窑设备更容易大型化。
目前，国内已投产的先进竖窑最大的单座石灰窑产量为600吨，国外也有800吨规格的竖窑。
回转窑国内最大为1000吨。
但回转窑影自身结构问题与先进竖窑相比又有一些不同。
主要存在以下几点缺点：(1)由于回转窑属于“卧式窑”，其窑体主要依靠占据平面空间，而竖窑主要占据立面空间，因此其占地面积较先进竖窑窑大许多。
这对于场地紧张的工厂来说是非常不利的。
(2)大型回转窑一般使用的煤气热值要求较高，通常要求在3500kcal/Nm3以上。
这对于只有有限优质煤气资源的工厂来说，是不利的。
不过，随着回转窑技术的进步，也有使用煤气热值为2000 kcal/Nm3的燃料的成功经验，但是其热耗明显增加。
先进竖窑目前已经可以使用从最高热值的纯天然气到最低热值的纯高炉煤气均可。
(3)由于回转窑的设备体积庞大，设备复杂，因此其投资通常要较先进竖窑高出约20%。
(4)回转窑的热耗较先进竖窑高出约40%，因此，其生产成本较活性竖窑约高20%以上(对于600吨/天的石灰窑，回转窑每年煤气多用1000万人民币)。
(5)由于回转窑的石料粒度较小，并且石料在窑内来回翻滚、摩擦窑壁，因此其粉灰率要较先进竖窑高许多（粉灰通常不能用于炼钢）。
中冶南方武汉钢铁设计研究院有限公司窑型情况介绍根据我公司业绩及了解情况，对比目前国内主要窑型基本介绍如下。
双膛窑与套筒窑、回转窑的主要指标如下：比较项目双膛窑套筒窑回转窑备注产能t/d300-600300-600300-1000，15-80 30-120,30-120,石灰石粒度mm1:2同窑1:2同窑1:2同窑原料最小粒15mm40mm25mm度适应煤粉、煤煤粉，高热值普遍使用煤气气、重油等多煤气适用燃料种燃料逆流全程并流煅烧可实现梯度部分逆流、部燃烧，煅烧石灰没有过烧全程并流煅烧煅烧原理分并流煅烧现象，质量好≥360ml, 最≥350ml, 最高≥350ml, 最高是国内4N HCl5min 滴定, 可达380ml 以380ml 以高可达400ml可达石灰活性度外实际生产数值上以上上窑衬寿命年3-55-82-3最低≤最低1.5%, ≤1.5%, 石灰中残余2是国内外实际生产数值含量可达≤1%可达≤1%CO25%≤≤6%生过烧率2单位热耗是指：每生产1kg 石灰所消耗的热能，是衡量石灰窑燃料消耗的1100～1200≤880kcal约950kcal窑单位热耗指标。
如果煤气热值达到kcal，双膛窑热耗可2000kCal850kCal降低至以下。
石灰kW.h/t 窑单位电耗484538环形双膛窑采用蓄热原理高较高最小能耗损失能耗损失最低度≤300 排放烟气温双膛窑的烟气余热利用率度160 ≤250 度≤更高。
度双膛交替煅烧可采用烟气蓄热，燃烧烟/ 通过换热器回换热双膛窑热能回收方热能利用方式简单，故障率低。
式气直接余热石收热能料。
～86%竖窑年作业94%～94%～不含配套设施的影响率较少耐材异形砖砖型少，可降低投资和维40306 种—护成本种类1中冶南方武汉钢铁设计研究院有限公司复杂砌筑复杂程较简单复杂双膛窑降低了投资成本度最大利用系1.0 1.11.0数2-3 中修中修指局部更换耐材。
套筒窑的拱桥结构复杂，年～8 3～5 年5对施工技艺有大、中修周期很高的要中修大修求。
石灰窑技术介绍石灰窑技术介绍现代石灰窑与传统土烧窑相比具有环保、节能；机械化、自动化程度较高的优点，能充分利用便宜能源，特殊能利用本来对环境有污染的气体作主要能源，变废为宝，不但对环境能达到庇护，而且它生产的石灰，不但质量好而且成本低，对企业经济效益会有显然增强。
一、石灰窑种类1、按燃料分：有混烧窑（即烧固体燃料，焦炭、焦粉、煤等）和蔼烧窑（即2、烧高炉煤气、焦炉煤气、电石尾气、发生炉煤气、自然气等）。
3、按窑形分：有竖窑、回转窑、套筒窑、双膛窑、双梁窑等。
4、按操作压力分：有正压操作窑和负压操作窑。
二、基本原理和热工工艺石灰石主要成分是碳酸钙，而石灰成分主要是氧化钙。
烧制石灰的基本原理就是借助高温，把石灰石中碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳。
反应式CaCO3=CaO+CO2-42.5Kcal工艺过程：石灰石和燃料装入石灰窑（若气体燃料经管道和燃烧器送入）预热后到850℃开头分解，到1200℃完成煅烧，再经冷却后，卸出窑外。
即完成生石灰产品的生产。
不同的窑形有不同的预热、煅烧、冷却和卸灰方式。
但有几点工艺原则是相同的即：原料质量高，石灰质量好；燃料热值高，数量消耗少；石灰石粒度和煅烧时光成正比；生石灰活性度和煅烧时光，煅烧温度成反比。
三、燃料与燃烧烧石灰的燃料很广泛，固体燃料、气体燃料、液体燃料都可以。
新技术石灰窑的燃烧原则是：哪种燃料最经济，哪种燃料更有利于环保，哪些燃料更能节省能源。
现在使用普遍的主要是焦炭和煤气，最抱负的还是煤气，包括高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气、电石尾气（煤气）发生炉煤气等是石灰窑的最好燃料。
由于这些气体燃料都属于废物利用，循环经济性质，特殊像焦炉煤气现在大部分放散，资源非常丰盛，第二是高炉煤气，再就是电石尾气,这些煤气若利用起来，一来可大量节省能源，二来环境可得到庇护，更重要的是企业可以收到很好的经济效益。
烧石灰用燃料的多少，是和它炉型与燃料的热值有关的。
煅烧石灰所需的热量是由燃料的燃烧而得，固体燃料的主要成分碳的燃烧过程的分子式为C+O2 = CO2，气体燃料则是按照它的热值来计算的。
套筒石灰窑与传统石灰窑的对比一、传统石灰窑传统石灰窑投资比较低，配套辅助设施相对来说配备不齐，许多传统石灰窑的除尘系统形同虚设。
其生产工艺是在孔内一层煤炭一层石灰叠加，从下方燃烧，等各层的煤炭燃烧完毕，石灰也就煅烧完毕。
建设每个孔需要200万左右，每个孔的产量约为20t/d，能耗比较高，热效率比较低，煅烧一吨石灰需要无烟煤700～800公斤。
传统石灰窑的优点：1、投资少2、配套设施少传统石灰窑的缺点：1、产量低、能耗高、生产利润极低我国大部分土窑及传统石灰窑都采用停风出料，极少部分用简易的设备出灰，大都采用人工出灰，石灰窑的生产利用系数始终徘徊在0.4-0.4之间，每生产一吨灰需要耗煤160-200公斤，而且只能用单一标准块煤，不能用焦炭、焦丁、面煤等节能燃料。
目前随着燃料价格的上涨土窑已没有利润可赚。
2、人工成本高、人力投入太多、管理困难一般土窑生产一座窑需要8人以上，由于人工操作水平不一生产的产品产量、质量极不稳定，尤其活性度及品味根本无法保证。
土窑工人工资成本是环保窑工人工资的3-4倍。
3、生产难操作、综合成本高、生过烧严重由于传统窑没有有效的布料、混料、排料、布风等设备，使炉内温度无法控制、出现严重的生烧、过烧现象也无法解决，停风排料间隔时间太长，每次排料从开始到结束成品的质量差别很大，排料时出现大量红料、结瘤和生烧、过烧产品，因此产品活性度及含钙量非常低。
4、环境污染严重，国家强制取缔由于传统窑窑型的限制无法进行环保治理，工人体力劳动严重、工作环境条件恶劣，严重影响工人身心健康，国家2009年四月开始已明令禁止土窑的生产，因此土窑、传统窑改环保窑势在必行。
二、套筒石灰窑套筒石灰窑是联邦德国人卡尔〃贝肯巴赫(Karl—BeceKenbach)在20世纪60年代研究成功的。
套筒石灰窑生产的活性石灰具有气孔率高(5O％)、表面积大(1.5—2m2／kg)、活性高(活性度345 ～4O0 mE)、硫含量低等特点。
各种先进石灰窑的对比目前，石灰窑已经发展出了多种先进的类型。
以下是一些常见的先进石灰窑及其特点的对比。
1.回转窑：回转窑是最常见的石灰窑类型之一、它由一个长而倾斜的筒形容器组成，主要用于产生活性石灰。
回转窑具有以下特点：-热效率高：回转窑通过预热石料和燃料，利用热能的循环利用，提高了热效率。
-生产能力大：由于窑体较大，回转窑在大规模工业生产中非常适用。
-矿石种类广泛：回转窑可以处理各种类型的石料和矿石，使其成为一种非常灵活的石灰生产设备。
然而，回转窑也存在一些缺点，如能耗较大、操作难度较高等。
2.竖窑：竖窑是一种较新的石灰窑类型，也被称为立式石灰窑。
与回转窑相比，它具有以下特点：-低能耗：竖窑采用间歇式生产模式，通过预热石料减少能源消耗。
-操作灵活：竖窑能够适应多种石灰生产需求，可以调整窑体高度和直径，以适应不同工艺流程。
-低污染：竖窑在石灰生产过程中的环境污染较小，排放的废气和颗粒物较少。
然而，竖窑存在一些问题，如生产周期长、产能相对较低等。
3.旋风窑：旋风窑是一种高技术含量的石灰窑，通过向石料和燃烧气提供旋转和离心力来提高石灰产量和质量。
以下是旋风窑的主要特点：-高热效率：利用旋转和离心力使石料在窑内均匀受热，提高了热效率和石灰产出。
-适用于多种矿石：旋风窑适用于各种类型的石料和矿石生产，特别是对于粉状和细颗粒的石料具有更好的适应性。
-灰尘减少：旋风窑中的筛选和旋转设备可以有效减少石灰中的颗粒物和灰尘。
与其他窑炉相比，旋风窑的主要缺点是成本较高、维护困难等。
4.袋装石灰窑：袋装石灰窑是一种小型石灰窑，被广泛应用于农村和偏远地区的石灰生产。
袋装石灰窑具有以下特点：-低投资成本：袋装石灰窑的建设和设备成本相对较低，适合于小规模石灰生产。
-环保：袋装石灰窑的燃料使用比较清洁，排放的废气和颗粒物较少。
-灵活性强：袋装石灰窑可以根据需求调整产能，可以适应不同的石灰生产需求。
然而，袋装石灰窑在产量和自动化程度上具有一定的限制。
双膛窑、套筒窑、弗卡斯窑窑型对比石灰窑介绍—并流蓄热式双膛竖窑套筒式竖窑并流蓄热式双膛竖窑 套筒式竖窑 弗卡斯窑并流蓄热式双膛竖窑——石灰石煅烧竖窑炉总览(1)石灰石煅烧竖窑炉总览(1)并流蓄热式双膛竖窑目前国外用于煅烧细粒石灰的竖窑主要窑型为瑞士麦尔兹窑炉公司设计建造的并流蓄热式双膛竖窑,该窑用于煅烧20～40 mm小粒度石灰石,可以充分利用目前我国石灰石矿许多丢弃的细粒石灰石,为我国石灰石矿的资源综合利用开辟了新途径。
1 并流蓄热式双膛竖窑的主要特点(1)石灰煅烧均匀,活性度好。
在供给合格石灰石和燃料的前提下,活性石灰的活性度达到350ml,残余CO2 气体含量低,一般不超过2.5% ,且不产生过烧石灰。
(2)热效率高。
用于石灰石分解耗热量占总耗热量的百分比在各类窑形中为最高,一般可达83%以上,单位产品耗热量低,一般在3 555～3 764 kJ /kg之间波动。
(3)相比回转窑,占地面积小,基建投资低。
(4)排出的烟气温度低,一般为70～130℃,易于净化除尘处理,有利于解决环境污染问题。
(5)能够煅烧20～40 mm小粒度石灰石,可充分利用我国现有废弃的石灰石资源。
3 并流蓄热式双膛竖窑的工艺过程并流蓄热式双膛竖窑有两个窑身,窑身的上部有换向系统,用于交替轮换使用两个窑身,在窑身煅烧带的下部设有彼此连通的通道。
煤粉喷枪安装在预热带,并埋设在石灰石中。
生产操作时,每隔12 min变换1次窑身功能,即每个窑身每隔1个周期加热1次。
采用单斗提升机向竖窑加料,每变换1次窑身,单斗提升机向两个窑身分别加入1斗石灰石。
单斗提升机前设有带电子秤的称量料斗,以便精确称量每斗石灰石。
采用罗茨鼓风机交替从两个窑身上部送入煤粉,通过喷枪将煤粉均匀地分布在整个窑的断面上。
采用罗茨鼓风机将燃烧用的空气从竖窑顶部送入窑内,经预热带进入煅烧带与煤粉混合,使煤粉在煅烧带内燃烧,火焰与物料并流使物料得以煅烧。
在煅烧带将石灰石煅烧后产生的废气,通过两个窑身的连接通道进入另一个窑身,与装入的石灰石料流相反向上流动,预热了另一个窑身内的石灰石。
煅烧完的石灰由窑身下部的卸料装置卸出,进入下部的卸料料斗。
由于竖窑窑内压力很高,这些料斗均采用液压操作的闸板密封。
在每个换向周期中,密封闸板定期打开,石灰便会落入下部受料斗中,然后经过振动给料机给入耐热皮带运输机上,再运往成品石灰筛进行筛分贮存。
竖窑上的大部分设备均采用液压操作,这些设备包括:回转加料器、窑顶关闭闸板、旋转料钟、废气换向闸板、称量料斗闸板、出料装置、出料料斗密封闸板、煤粉管道和空气管道的液压阀门、石灰石料位指示器等。
并流蓄热式双膛竖窑内石灰石料位的测量采用机械料位指示器。
竖窑设有12台罗茨鼓风机,其中3台用于提供助燃空气, 3台用于向窑内输送冷却空气, 1台另外备用提供燃烧空气或冷却空气, 3台用于冷却喷枪,2台用于将煤粉从称量料斗送至喷枪。
上述12台罗茨鼓风机中,有3台为变频调速交流电动机传动。
并流蓄热式双膛竖窑上安装有自动操作所需要的PLC控制装置,通过中央控制室的计算机显示设备的流程、各种闸板及闸阀的位置,并对操作中的错误之处发出报警信号、显示报警信息。
计算机可以显示各种技术数据及技术参数设定范围,如显示向窑内供给的燃料量和空气量、窑膛通道之间的温度、煤粉温度、废气和出窑石灰的温度、膛中系统压力、燃烧及冷却空气压力。
竖窑的PLC系统控制程序,能够自动开启和变换石灰石加热和装料的各个阶段的顺序和操作,并能保证煅烧好的石灰均匀出料。
由于这种并流蓄热式双膛竖窑具有先进的加料系统,可以避免物料偏析,并在竖窑的断面上能达到理想的石灰石分布状态。
该窑的特殊燃料分布系统能够保证整个窑断面上热量的均匀供给,同时改进竖窑冷却带的形状以适合小颗粒石灰石的特殊流动状态,这些措施保证并流蓄热式细粒石灰竖窑能够煅烧20～40 mm的小粒度石灰石,并且已经在意大利的部分石灰石矿得到了实际应用,取得了令人满意的效果。
套筒式竖窑——石灰石煅烧竖窑炉总览(2)套筒式竖窑1. 前言套筒式竖窑又名环形窑,起源于德国肯巴赫·威尔曼司特勒公司( BECKENBACHWARMESTELLE GMBH) ,世界上已有300 余座套筒式竖窑投入使用。
欧洲和日本用这种窑型较为普遍。
近几年来,我国也逐渐引入这种窑型,先后有5 座套筒式竖窑在梅钢、马钢、本钢等大型钢铁企业应用。
实践表明,套筒式竖窑设备简单,操作和维修方便,工作环境较好,产品质量优良,是一种很有发展前景的新型窑型。
2．套筒式竖窑的基本结构套筒式竖窑主要由窑体、上料装置、出料装置、燃烧室、换热器、喷射器以及风机系统等构成(见图1) 。
2. 1 窑体窑体由内、外筒组成。
外筒由普通钢板围成并衬以耐火材料。
内筒分上、下两个独立部分,上部为上内筒,下部为下内筒。
上下内筒由双层结构形成圆柱形钢板箱,钢板箱内可直接通入空气并能够对内筒进行连续冷却防止其高温变形。
箱体内外两侧砌有耐火砖。
内筒与外筒同心布置,形成一个环形空间,石灰石就在该环形区域内煅烧。
2. 2 燃烧室套筒式竖窑可使用多种燃料,如天然气、焦炉煤气、混合煤气、煤粉、重油等。
无论采用哪种燃料,其燃烧过程都是通过烧嘴在燃烧室内进行的。
燃烧室一般设置在窑体中部并分上、下两层,每层燃烧室的数目视竖窑大小而异(一般为3～7 个);同一层均匀布置,上、下两层错开布置。
每个燃烧室与内筒之间均由耐火砖砌筑而成的拱桥相连,燃烧产生的高温烟气通过拱桥下的空间进入石灰石料层。
2. 3 上料、出料系统套筒窑的上料装置由称量料斗、闸门、单斗提升机、密封闸板、旋转布料器、料钟及料位检测装置等组成。
石灰石经预热、煅烧和冷却后,在冷却带底部由抽屉式出料机直接卸入窑下部灰仓,然后经仓下振动给料机排出。
2. 4 风机系统套筒窑风机系统主要由排烟机、引射风机、内筒冷却风机组成。
排烟机用以抽出窑内废气,使窑保持负压;引射风机向燃烧器供给喷射空气,使窑内形成循环气体;内筒冷却风机向内筒供给冷却空气。
同时,冷却空气冷却内筒后得到预热并作为燃烧器的二次空气。
3．套筒窑的煅烧原理及工艺特点3. 1 逆流煅烧和并流煅烧有机结合石灰石在套筒窑内煅烧过程中的一个显著特点是逆流煅烧和并流煅烧同时进行。
套筒窑外壳上分布的两层燃烧室将窑体分成两个逆流操作的煅烧带和一个并流操作的煅烧带。
3. 1. 1 逆流煅烧上燃烧室为不完全燃烧,助燃空气供给不足,只有50 %左右。
在废气引风机的作用下,不完全燃烧烟气进入上部料层与来自下方含过剩空气的气流相遇,使不完全燃烧产物得到完全燃烧。
这个区域(从上燃烧室到上部内套筒下口平面) 即为上部煅烧带。
在此区域内其气流方向与物料流动方向相反,煅烧过程称为逆流煅烧。
逆流煅烧时,石灰石处于分解初期需要吸收大量热量,所以一般不会产生过烧现象。
随着料流向下运动,石灰石逐渐通过上部煅烧带。
在上部煅烧带内完全燃烧后的烟气继续上行至窑顶,在窑顶又分成两部分: 一部分(约占废气总量的70 % ,气量通过调节阀控制) 经环形石灰石层(预热带) 对石灰石进行预热, 同时自身温度降到180 ℃左右;另一部分(约占废气总量的30 %左右) 经上内筒进入空气换热器,温度降低到180～250 ℃,再进入废气管道。
两部分烟气均由同一台引风机抽出,然后经布袋除尘后排入大气。
在上、下燃烧室之间的区域为中部煅烧带,中部煅烧带亦为逆流煅烧。
3. 1. 2 并流煅烧下部燃烧室为完全燃烧,空气过剩系数为2．0左右。
下燃烧室燃烧产生的高温烟气(温度<1350 ℃) 分成两股:一股经中部煅烧带、上部煅烧带流向窑顶与来自上燃烧室的不完全燃烧气体相遇;另一股气流在下燃烧室喷射器的作用下往下走,形成并流煅烧带(下燃烧室平面到下内筒循环气体入口平面之间的区域)。
并流煅烧是套筒窑整个煅烧工艺的关键。
石灰最终在这个区域内烧成,高温烟气经料层煅烧石灰,然后从下内筒底部均布的4 个循环气体入口处进入下内筒;石灰冷却空气从底部吸入窑内,被高温石灰预热后与高温烟气一起从下内筒入口处进入下内筒内。
两股气流混合后称为循环气体(其中含有过剩空气可以作为燃烧二次空气) ,温度一般为800～900 ℃。
循环气体经下内筒入口→下内筒顶部→喷射器→下燃烧室料层→下内筒入口,如此循环往复。
在并流煅烧区,随着物料向下流动,石灰石表面逐渐形成了CaO 外壳,其吸热性也变差,但恰好此时较贫化的燃料和空气发生接触燃烧,热量供给较温和,因此不会使CaO 外壳过烧,又能使生芯继续分解。
3. 2 气流分布均匀针对传统竖窑气流分布不均衡问题,套筒式竖窑对窑体内部结构进行了如下几方面的特殊处理。
(1) 设置上、下两个中心内筒,使窑的装料空腔呈环形,减少料层厚度,以利于火焰或高温气体穿透整个料层。
(2) 设置上、下两层错开均布的多个燃烧室,且每个燃烧室与内筒之间由耐火砖砌筑而成的拱桥相连,以便燃烧产生的高温烟气均匀地分布在窑的整个断面上。
(3) 在下内筒的上、下部,沿圆周开有若干个孔(均布) 作为循环气体的进出口。
开孔数目与燃烧室相对应,使窑内下部煅烧带气体被均匀地引入下内筒。
通过以上特殊设计,窑内压力、气流及温度在环形截面及整个石灰石料层中得到了均衡分布,保证了石灰石焙烧的均匀性,消除了热沟造成的质量不稳定以及耐火衬易损环现象。
3. 3 回收余热,降低能耗套筒回收余热主要有以下三个途径:(1) 下内筒作为循环气体的通道。
下燃烧室产生一部分高温富氧气体向下流动将石灰石冷却空气加热到800～900 ℃,通过下内筒引出窑外,在喷射介质作用下重新回到下燃烧室作为助燃空气利用。
(2) 上内筒将窑顶30 %的废气引出窑外通过空气换热器将热量传递给引射用空气,从而回收余热,提高引射空气温度。
(3) 冷却下内筒的空气自身预热到200 ℃左右后,也被收集到环管内,然后分配到各燃烧室作为助燃空气再次利用。
通过以上三个途径,使窑内气体多余热量得到合理利用,从而达到节能的目的。
有关资料表明,套筒式竖窑能耗仅次于迈尔滋窑,为3762～3971 kJ / kg。
3. 4 全程负压操作套筒窑的特殊结构大大降低了窑内气流阻力损失,易实现全程负压操作,有利于窑内工况调节,同时减轻窑体密封件的负荷,改善劳动环境,使操作更安全。
3. 5 原料适应性更强传统石灰竖窑由于自身结构和煅烧工艺的局限性,入窑原料粒度限制在70～150 mm 范围内,超过标准(小于70 mm 或大于150 mm) 则会影响窑内透气性和石灰煅烧质量。
而套筒窑由于采用环形空间煅烧石灰石,极大地改善了窑内物料透气性,为石灰石提供了优良的煅烧条件,从而扩宽了原料粒度范围和粒径比。
套筒窑的原料范围为15～180 mm ,粒径比能达到1∶3 的水平。
