梁式窑
一 概述
目前我国一些中小型钢铁企业炼钢使用普通石灰，石灰消耗高达100～110kg/t钢，石灰质量CaO含量70～75％，生过烧率20～30％，制约钢坯质量。 我国从20消音降噪世纪70训练监控年代开始陆续引进国外先进生产活性石灰窑设备和生产技术，如回转窑、双膛竖窑、套筒窑和梁式窑等，由于引进国外先进生产活性石灰设备和技术，促进了我国的钢铁行业的迅速发展。引进窑型如下：
1.回转窑：石料在不断运动中煅烧成石灰，热量分布均匀，石灰质量稳定，CaO≥92%,活性度≥380ml，劳动生产率高等。
缺点：石灰日产800t以下，其规模效益有所降低，需高热值燃料，能耗高，热耗比其它窑型高20-30%。占地面积大，投资大。国内几家特大型钢铁企业先后引进回转窑生产活性石灰。 2.双膛式竖窑
该窑型是瑞士迈尔兹并流蓄热式双膛竖窑，是由两个结构相同垂直布置的窑膛，操作时一个窑膛煅烧，一个窑膛预热。具有热能耗低，一般为900kcal左右，活性度达到350 ml，占地面积小，一次性投资比回转窑低。适用于热值大于1600kcal/m3燃料，目前我国引进该窑型有太钢、唐钢、包钢、杭州等钢铁企业。该窑关键设备需引进，在国内该窑尚处于发展研究阶段。
3.套筒式竖窑
引进德国贝肯巴赫窑炉公司的一种窑型，主要结构特点：
石料在一圆形窑膛内煅烧，热量分布均匀，整个煅烧过程是在负压条件下进行，作业率高，占地面积、
石灰活性度、能耗等与双膛窑相似，此窑型国内尚未开发移植。主要问题是耐材异型砖太多，窑衬复杂，适用高热值燃料，我国梅山、马鞍山、本钢等企业引进该窑型。
4.双梁式石灰竖窑
该窑型是意大利费尔考克斯(Fe rcalx)开发的专利，是由二层烧嘴梁，窑体上部设置一层窑气抽气管、窑体为方形窑。石灰产品质量稳定，活性度高，能耗低，适用多种燃料，耐材无异型砖，设备简单，操作弹性大，占地面积小，投资相对低。
目前我国马鞍山钢厂﹑石钢、北台等钢铁企业引进该窑型。
三 双梁竖窑的特点
意大利双梁窑特点以及国内钢铁企业燃料特点开始消化移植新型双梁窑，目前已有多座120t/d-600 t/d 梁式竖窑投入生产，使用燃料有高炉煤气、焦炉煤气、电石炉煤气、转炉煤气、天然气、混合煤气等。 生产规模100～600t/d圆型窑或矩型窑。
1.窑操作弹性大，从50-110%任意调节，均能实现稳定生产，而且不影响石灰质量和消耗指标。
2.适用多种燃料：天然气、煤粉、焦炉煤气、混合煤气、高炉煤气（热值≥应用集成750 kcal/m3）或煤粉与煤气的混合燃料。
3.热耗低，热能利用合理，二次空气通过冷却石灰预热，一次空气通过预热器预热进入燃烧梁，燃料完全燃烧，热值充分利用。
采用低热值燃料，空气、煤气双预热；采用高热值燃料，只预热空气。
应用低热值燃料，除保留原窑型双层烧咀梁外，还设置了周边燃烧系统，使煅烧截面更加合理。
采用最新技术“3路压力系统”煅烧方式，较双向压力系统煅烧更加合理、优化，特别是活性度得到了更高的提高。
燃烧系统控制精确，每个烧嘴都负责煅烧自己的单元并能独立调控，使煤气充分完全燃烧，达到理想的“蓝达”指数。
成熟采用纯高炉煤气为燃料：钢铁行业的高炉煤气低位热值在700～750kcal/ m3，一般认为其回收利用价值不大，大量的高炉煤气白白放散到大气中，还造成环境污染。高炉煤气可烧化学成分是CO之所以低位热值比其它回收的煤气如转炉煤气低，主要原因是CO含量低，大约在18～25%之间；而N含量有相当高，一般在45～60%之间，大量的N稀释了可
以燃烧得CO。在这种情况下一半石灰窑很难以纯高炉煤气作燃料稳定生产优质石灰。双梁式石灰竖窑以其独特的结构特点和煅烧机理，经过我公司设计改进后已成熟使用纯高炉煤气作燃料煅烧高活性石灰。双梁式竖窑为单筒竖窑，煅烧带是由交错布置的烧咀梁在煅烧空间合理布置烧咀。利用废气系统的高温对高炉煤气和助燃空气进行双预热。
窑体结构特点：
1）窑体呈准矩形，窑体设置上下两层烧咀梁和周边烧嘴，窑体上部设置上层窑气抽出管（上吸气梁）,窑气抽出管上部为储备石灰石区域,抽气管至上层烧咀梁之间为预热区，利用高温煅烧后的窑气预热石灰石至煅烧的温度,上层烧咀梁至下层烧咀梁之间区域为煅烧区，石灰石均匀煅烧成活性石灰，此区域根据石灰质量、产量要求加以调节。
2）当一定量石灰石通过窑顶加料门进入储备区，均匀分配于窑截面上，窑顶的两道密封门自动密闭阻止空气在加料时进入窑内，因而不影响窑顶的负压。石灰石加入窑内缓慢经5个区域往下移动，煅烧分解成产品—活性石灰。整个系统分为：储料带、预热带、煅烧带、后置煅烧带、冷却带。
3）采用两层烧咀梁是该窑的技术诀窍和核心部分，烧咀梁采用导热油或水冷却。根据产量，梁内设置若干个可调节的烧嘴，使多点供热的范围覆盖石灰窑整个横截面，通过调节各烧嘴的分配比来保证供热均匀，通过调节空燃比来保证燃烧效率。从而保证了石灰的生、过烧率和高的活性度。
4）窑上层设一层窑气抽出管即上吸气梁，梁下侧设有多个分布均匀的开口，窑气通过开口由吸气梁抽出，保证窑内整个截面的负压分布均匀，使该窑整个段面的气流分布均匀和顺畅,保持最佳燃烧效果和最低燃料消耗。数控分度头
5）在窑下层冷却带位置设置一层窑气抽出管即下吸气梁，通过梁下多个均匀分布的开孔将冷却空气均匀吸入，在下吸气梁以下形成了冷却带，同时在下吸气梁与下燃烧梁之间形成了一段没有压力干扰的后置煅烧带，在后置煅烧带内石灰被充分均质大大提高了活性度。
6）窑体除横贯2层窑气抽出管，2层烧咀梁和出灰机构外无其他内件，耐火材料表面垂直规整少异型，因而该窑结构简单，钢结构和耐材用量小，维修量小，操作费用低，热能耗、电耗比较低。
7）炉窑操作配置PLC控制操作系统，整个操作控制系统简单易掌握。
3路压力系统煅烧方式
所谓“三路压力系统”就是在冷却带上方装置1~3根抽气梁，将冷却过石灰的热空气抽出窑外，经换热器将热量传递给助燃空气之后排空,下抽气梁也是由导热油冷却保护的。这样，在下层燃烧梁和下层抽气梁之间，形成了一个有足够高度的后置煅烧带（即并流煅烧带）。在后置煅烧带内，温度很高，但无压力干扰形成了一段近似于马弗炉气氛的中性区域。，在煅烧带基本烧成的石灰，进入后置煅烧带缓慢下移，在这个区域“行走”超过6小时的时间，在基本无压力干扰和大约900～1100℃高温氛围中充分均质。使石灰品质特别是活性度得到了极大的优化。
四 生产石灰的外部条件
1. 原料
生产活性石灰原料是一种天然的碳酸钙（俗称石灰石）或白云石块，由于原料组成及物理机械性能不尽相同，因此要想生产出含高CaO、高活性度石灰，对于石灰石中CaO含量≥54%（见石灰石质量标准），力度均匀、尽量少含杂质。
本工程采用石灰石原料要求40-80㎜，经原料场筛分或水洗后直接送至窑前受料仓，年产20万吨石灰需用36万吨石灰石。
化学成分（甲方提供）举例
名称粒度（mm）化学成分 ( %)CaCO3FeO3 Al2O3MgOSP石灰石30~60≥96≤1.0≤1.0≤1.0≤1.0≤0.008
石灰石质量标准 (ZBD53002-90)
类别等级化学成分CaOCaO＋MgOSiO2PS不小于不大于普通石灰石特级品一级品二级品三级品四级品54.053.052.051.050.0—＜3.01.01.52.23.04.00.0050.0100.0200.0300.0400.0250.0800.1000.1200.150镁质石灰石特级品一级品二级品三级品四级品—54.554.053.552.551.5≥8.01.01.52.22.53.00.0050.0100.0200.0300.0400.0250.0800.1000.1200.150注：石灰石中不得混有其它外来杂物。
2. 燃气到达竖窑前达到以下条件
热值： 达到设计所要求的热值
窑前压力： 12～14KPa
五 工艺部分
1.工艺流程图（示例）
此工艺流程图中原料筛分单元可根据现场场地情况和原料情况更重要的是根据使用厂家要求决定其取舍。
2.工艺流程简述
消息队列实现⑴原料筛分单元：
原料筛分单元可分为受料仓、筛分楼、窑前料仓三部分。
①受料仓：
受料仓位于地下，采用钢筋混凝土框架，料斗为耐磨钢板制成。
原料使用翻斗车或铲车由原料场经受料仓隔网送入受料仓，装满为止。每次装满后每个料斗地下部分装原料，上边堆积原料。原料再经料斗下的振动给料机到输送皮带（采用挡边皮带，从受料仓运到筛分楼。在受料仓下料设有一个布袋除尘器，使地下受料仓工作环境良好。
② 筛分楼
在筛分楼处设有高效重型单层振动筛，原料在此处进行筛分，筛上料（>30mm）通过可移带式输送机、分料小车进入窑前料仓，窑前料仓存料4小时。在经电机振动给料机输送给竖窑部分。筛下料（<30mm）进入转运站下面的筛下物储料斗，经回收设备定时进行回收处理。此处还设有逆流脉冲反吹袋式除尘器以保持筛分楼环境清洁。
冰雕模具 ⑵竖窑部分：此部分包括上料系统、燃烧系统、导热油系统、煤粉喷吹系统。
①上料系统：当窑体料位计指示需要装料时，窑前料仓下部的电机振动给料机（处理能力100t/h）开始工作，向上料小车（装料2t）内装料，延时30～90秒（可调）后停止装料，延时2～5秒启动卷扬机，由卷扬机（卷扬机型号JM-10，牵引力100KN）牵引料车沿斜桥
轨道上升，料车到达窑顶后通过窑顶布料器（窑顶布料器为双段式自动静态布料器，以防止卸料时窑外空气进入窑内）将合格原料装入窑内。
② 燃烧系统：物料进入窑内均匀下落，依次经过储料带、预热带、煅烧带、后置煅烧带、冷却带转化为成品活性石灰进入出灰储运工序。
在储料带设置有上吸气梁，上吸气梁横贯于窑截面上，设置有均匀布置的吸气口，以保证整个截面的负压分布均匀，使该窑整个段面的气流分布均匀保持最佳燃烧效果和最低燃料消耗顺畅，更有效防止了窑壁效应。
在竖窑煅烧带， 燃烧系统采用上下两层梁式烧嘴，即煅烧带部位，布置燃烧梁，每根燃烧梁内设置多个气固混合烧嘴，。每个烧嘴都有自己的燃烧范围，根据窑的断面将多个烧嘴均匀分布在整个截面，这样窑的整个截面积温度均匀，从而保证了石灰的生过烧率和活性度，燃料和助燃风通过阀门来精调接，即通过调节各烧嘴的分配比来保证供热均匀，通过调节空燃比来保证燃烧效率。煅烧带至预热带采用负压操作，负压操作较正压窑有利于煤气操作的安全性，有利于竖窑的环保性，更有效加速了石灰石的分解速度和分解完全，使石灰二氧化碳残余量充分析出得到高质量的活性石灰。
石灰石在煅烧带经过1200度的高温煅烧后，进入后置煅烧带，在无压力干扰，但温度很高的中性区域内充，分得到均质，在后置煅烧带内的石灰的活性得到更大的提高。
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