套筒石灰窑耐火材料设计论文
套筒式石灰窑温度的模糊控制策略和分析
套筒式石灰窑温度的模糊控制策略和分析摘要：简要介绍了套式石灰窑技术，研究了套窑燃烧室温度设置的经验公式和燃烧室温度的数学模型，并设计了以下燃烧室温度，优化了多模控制的控制目标。
研究和仿真结果表明，用套窑温度控制控制烧结石灰质量是可行的。
关键词：套筒式；石灰窑温度；控制策略1前言活性纳米碳酸钙作为一种非常重要的无机粉料，由于易获得原料，价格不高，无毒、高白，广泛用于橡胶、塑料、涂料、建材、日用化工、医药、油墨等行业的灌装和包装材料。
摘要生产纳米碳酸钙的重要原料是活性石灰，主要通过煅烧窑获得。
其质量的主要指标是石灰的活性度。
产品主要有石灰石块度、煅烧温度、石灰石分解率、外部温度和燃料热值等与煅烧温度密切相关，其最重要的影响因素必须控制在适当的范围内。
活性石灰是指在炼钢过程中，高质量的钙含量高、杂质含量低、孔隙率高、表面积大、性能好、反应能力强、溶解度高的优质石灰。
先进的煅烧工艺必须用于生产优质活性石灰。
在过去的十年里，中国引进了许多国际先进的石灰生产高炉，如梅花窑、高炉、套筒窑等。
在许多国外进口石灰窑中，套筒窑是成功的。
在过去的五年里，中国引进了十多座套筒窑。
2套筒窑工艺介绍广泛的测量的基础上,首先进行了分析,然后提出一个规定:稳定条件下的物料流,调整预热区,每个电路的对流区和冷却区温度梯度,但由于调整结构和测量过程的复杂性的冲孔和被拒绝。
另一个建议是基于概念的管理系统，它根据输入数据库和感知基础自动做出决策。
该系统有60 ~ 80个调整程序，模拟了窑工的调整现状。
该控制系统的主要优点是控制室人员认可的成分非常高，但是设计一个功能完备的系统需要很长时间，需要大量的开发人员，所以系统也无法实现。
如图1所示，套窑由窑壳(耐火内衬)和上、下内胎组成，石灰石分布在窑壳与内胎之间的空间内。
石灰石窑由料斗系统自动加载，石灰石进入窑炉内，用窑顶的布质煅烧，封口系统保持外部空气，保持窑内负压状态。
石灰石穿过热带地区进入煅烧带。
套筒石灰窑烧成带耐火材料的损毁与改进
● ●
拱桥及 燃 烧 室 部 位 使 用 的是 镁 铬 砖 ， 损 因 。 根 据该 部 位 的环
境条 件 ， 议 使 用 强 度 高 、 震 稳 定 性 好 、 碱 性 建 热 抗 腐 蚀优 越 的镁 铝尖 晶石砖 替 代 镁 铬砖 做 高 温带 内 衬 ， 到 检 修 指 挥 部 采 纳 ， 使 用 了近 四 个 月 ， 得 现 效
高温 下 ， 的挥发 与 环境 氧分 压 有关 。 化性 铬 氧
收 稿 日期 ；０２—０ ２０ ７—０ ； ５
作者简 介 ： 小兵 ，１６ 李 （９８一） 男 ， 北大 学 冶金 机械 专业 毕业 。 ， 东
工 程 师 ， 在 马钢 设 备 部 主要 从 事 设 备 管 理 工 作 。 现
等是镁铬砖损毁 的主要 因素 ， 为减少污染、 提高寿命 、 出了镁铝 尖晶石的选材方案。 提
关 键词 ： 石灰窑 烧成带 镁铬砖 镁铝尖晶石
中图分 类 号 ：Ｕ４ 文献 标 识码 ： 文章 编 号 ：０９—５３ （０２ ０ —０２ —０ Ｔ５ Ｂ １０ １６２０ ）４ ０９ ３
马钢 三 钢 厂 ４＃石 灰 窑 为 引 进 德 国 贝肯 巴赫
５ 一１ ％ （ Ｆａ ３计 ） １０ ℃ 以上 时 ， 铬 砖 ％ ４ 以 ｅ０ 。 ００ 镁
维普资讯
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马钢 职工大 学学报
２Ｏ Ｏ２年 第 ４期
中的铁 与 Ｍｇ 进 行 平 行 置 换 反 应 ， 换 出 来 的 ｏ 置 ＦＯ在 氧化 作 用 下 ， 变成 Ｆ２ ３ 即 ｅ 转 ｅ０ ，
技 术 的环形 套筒 窑 ， 窑 使 用 后 三 个 月 ， 出现 下 开 即 拱桥 倒塌 、 落 ， 烧 室 结 瘤 堵 塞 等 异 常 情 况 ， 脱 燃 虽 经多 次 修 复 ， 达 不 到 使 用 要 求 ， 得 不 停 窑 检 仍 不 修。
石灰窑设计论文
石灰窑：设计论文摘要：石灰窑一直是人们生活中必不可少的建筑材料，其作用不仅仅是在建筑上，还广泛用于染色、纸张、制药等领域。
本文介绍了石灰窑的工作原理、构建过程、总体设计和控制系统等方面，并通过实验验证了设计方案的可行性。
关键词：石灰窑、工作原理、构建过程、总体设计、控制系统1.引言石灰窑是一种将石灰石等材料加热至850-1300℃，使其分解并生成一氧化碳和氧气的反应炉。
由于石灰窑的操作非常危险，因此需要严格控制其加热和排放过程。
本文将介绍一种基于PLC控制系统的石灰窑结构设计和性能测试的方案，该方案旨在提高石灰窑的效率和稳定性。
2. 石灰窑的工作原理石灰窑主要由石灰石和炉料两部分组成，其中石灰石是炉料的主要原材料，其化学式为CaCO3（碳酸钙）。
在石灰窑中，将石灰石等物料放入窑体中，通过燃烧火炭进行加热，使其达到分解的温度。
分解过程分为四个阶段：预热、分解、钙化和冷却。
具体来说，预热阶段是将石灰窑内的物料加热至灼热状态，分解阶段是将物料分解为一氧化碳和氧气，钙化阶段是将一氧化碳和氧气与石灰石反应生成氧化钙，冷却阶段是将产生的石灰冷却至室温，最终得到所需产品。
3. 石灰窑的构建过程在建造石灰窑之前，需要进行材料的准备和场地的选址。
一般来说，优选花岗岩、玄武岩、黑金石等抗腐蚀、高温、高压和抗侵蚀能力强的材料作为窑体的材料，以确保窑体的耐久性和使用寿命。
首先，将窑体的底部抹上50-100毫米的沙子或坑石，以保证排气畅通，防止窑内结块或起火。
接下来，根据所选建材进行窑体的搭建，并在窑墙上留出必要的出气口、进料口和控制口，以方便监测和操作石灰窑。
最后，将窑体的内部用耐火材料粘贴封装，以保证窑内高温烧制过程中不会承受高温的腐蚀和损坏。
同时，加装涂有高温涂料的钢板进行加固和支撑，确保窑体更加稳固和耐用。
4. 石灰窑的总体设计4.1 石灰窑的控制系统为了更好地控制石灰窑的温度和排放过程，本文采用PLC（可编程逻辑控制器）控制系统对石灰窑进行控制。
套筒式竖窑工艺特点及其相关工艺配置[1]
![套筒式竖窑工艺特点及其相关工艺配置[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/b6a1546c1eb91a37f1115ce6.png)
套筒式竖窑工艺特点及其相关工艺配置罗 琨(武钢设计研究院湖北武汉430080)摘 要 重点介绍了套筒式竖窑生产活性石灰的工艺特点及相关工艺配置,简要分析比较了几种活性石灰窑的优缺点,阐述了套筒式竖窑的应用条件。
关键词 套筒式竖窑 工艺 应用PR OCESS CHARACTERISTICS AN D ARRANGEMENT OF BECKENBACHANNU LAR SHAFT KI L NLuo K un(Design &Research Institute of WISC O Hubei Wuhan 430080)Abstract The present paper describes the process characteristics and arrangement of the BASK kiln ,briefly analyzes and com pares the advantages and disadvantages of several active lime shaft kilns and eluciates the prerequisite for application of the BASK kiln.K eyw ords BASK kiln process application罗 琨,女,工程师收稿日期:2001-07-191 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(BECKE NBACH W ARMESTE LLE G M BH ),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)。
石灰窑隔热保温材料分析与技术改进
石灰窑隔热保温材料分析与技术改进摘要本文主要针对石灰窑隔热保温材料进行研究，文章中分析了石灰窑隔热保温材料的应用作用，同时对隔热保温材料技术应用过程中主要问题进行分析，最后也提出了石灰窑隔热保温材料技术改进措施，并验证了技术改进效果。
关键词：石灰窑；隔热保温材料；技术改进石灰窑是现代化工生产的重要设备，该设备主要完成纯碱生产。
在氨碱法完成纯碱生产的过程中，石灰石配入一定比例的焦炭或无烟煤可以成为生产主要原料，并且整个工艺中，还需要采用高温煅烧工艺。
因此，为了确保整个工艺生产中，石灰窑窑体保持稳定，需要在石灰窑中应用隔热保温材料。
如，石灰窑窑体建设中，主要应用硅酸铝耐火纤维毡或者耐火砖作为主要材料。
但是，通过实践分析发现，隔热保温材料在技术应用也存在问题，如耐火砖脱落等问题，所以为了确保石灰窑安全生产，必须要对石灰窑隔热保温材料进行技术改进，提升隔热保温材料应用效果。
1.石灰窑隔热保温材料的应用作用分析石灰窑在隔热保温生产中，窑体分为三段，其中包括预热、煅烧、冷却。
实际生产中，窑体三段内的温度都非常高，其中预热段最高达到900摄氏度，煅烧段可以达到1200摄氏度，冷却段上部与煅烧段的结合位置也达到了850摄氏度的高温。
所以，整个石灰窑生产都在高温环境下进行，而在长时间的高温影响下，石灰窑的主体材料性能会产生一定的变化，材料体积稳定性会减弱、材料会出现高温收缩，同时耐磨性能也出现了降低。
另外，长时间的高温生产，也会导致窑体内部出现结瘤，影响到窑体使用寿命。
因此，针对高温因素造成的问题，石灰窑窑体建设中开始应用隔热保温材料，应用该材料后，起到石灰窑保护作用。
第一，应用隔热保温材料后，石灰窑整体的抗高温能力增加，从而提升整个窑体的抗熔化性，促进窑体使用寿命增加。
第二，应用隔热保温材料后，增加了窑体体积稳定性，隔热保温材料具有耐高温性能，在高温环境下不易发生形变，不会出现膨胀以及收缩问题。
第三，应用隔热保温材料后，使石灰窑具有一定的高温强度和抗磨性能,以承受烟尘、炉料的撞击和长期摩擦。
套筒窑窑衬的修砌质量控制
套筒窑窑衬的修砌质量控制摘要：套筒窑窑衬修砌质量是保证窑衬使用寿命和窑使用效果的重要环节，修砌质量的好坏，将对工艺操作有直接影响。
因此，窑衬修砌质量控制必须从耐火材料的设计、图纸审核、材料的检验、保管、制定合理的施工方案、严格的工序质量控制、可行的烘窑方案等环节加以把关。
关键词：套筒窑窑衬，耐火材料；中图分类号：O213.1 文献标识码：A一、耐火材料的设计耐火材料设计是套筒窑窑衬修砌工程的依据，合理的耐火材料设计，为修砌质量提供了先天的基础。
合理的耐火材料设计，主要从以下几方面进行考虑：（1）耐火材料设计的实用性。
耐火材料设计要根据该窑所在地域气候条件、窑内煅烧环境、煅烧原料的质地好坏以及其它一系列工艺上的要求，而进行的结构设计（窑衬的厚度、层数、各层的厚度）、窑衬材料材质选择，同时提出各种材质的理化指标。
（2）耐火材料设计的成本。
在满足套筒窑使用要求的情况下，最大限度的降低窑衬的材料成本和施工成本。
降低材料成本是在满足同样使用年限和工艺要求的前提下尽可能选用性价比较高的材料作为设计选材。
降低施工成本就是结构设计和材料选择方面尽可能从方便施工的角度加以设计。
二、耐火材料的质量控制1、材料的理化指标控制。
在进行耐火材料订货时，理化指标要严格根据图纸要求进行采购，不得随意更改设计指标。
2、材料的外形尺寸控制。
材料的外形尺寸对施工质量影响很大，在耐火材料的设计过程中都有明确的规定，在制造过程中要按图纸及相应规范要求进行监检。
三、技术准备1、严格的图纸会审和设计交底耐火材料图纸设计完毕，砌筑施工单位、建设单位、监理单位，首先认真阅读图纸，砌筑施工前，必须组织图纸会审和设计交底。
2、专业的施工队伍套筒窑的内衬结构设计比较复杂，特别是拱桥部位，施工精度较高，因此要选择从事过套筒窑施工经验的队伍，它是确保修砌质量的关健。
3、砌筑前钢结构尺寸的复核套筒窑窑衬图纸设计只是设计者在理想的状态下进行的设计，实际上窑体安装时或多或少存在安装偏差，因此要求我们在窑炉砌筑前要对炉窑各个部位的实际尺寸进行详细的测量、记录，在施工过程中要进行套筒窑窑衬的修整，在满足使用要求的前提下，以满足现场实际施工要求。
石灰窑结构和性能改进设计
石灰窑结构和性能改进设计摘要：石灰窑是国家纯碱工业、钢铁工业、氧化铝工业以及多种行业生产工序中的重要辅助设备，尤其是近年来，随着国家经济建设以及工业化发展步伐的不断加快，石灰材料的供应与国家工业发展过程中，对于石灰材料需求量之间的矛盾也日益凸显出来。
石灰是工业领域中不同行业发展的重要辅助材料之一，而石灰的质量与产量也会直接影响到工业生产的效率和质量。
石灰窑结构的设计是确保石灰窑生产制造过程中常规操作的前提条件，石灰窑结构的设计中包含了石灰窑比例的确认、窑前石灰石配焦比例、窑底传动系统的稳定性等方面的问题。
本文主要是以国内某公司的环形套筒石灰窑为例，分析了该石灰窑的煅烧原理与结构质量，并且就石灰窑结构以及性能的改进措施进行了探讨，希望能够为不断推动石灰生产行业的进一步发展提供参考意见。
关键词：石灰窑结构；石灰窑性能；优化措施目前，我国的钢铁行业、氧化铝行业、耐火材料的生产行业在发展过程中都需要大量的消耗石灰原材料。
同时，这些行业也是推动我国工业高速发展的支柱性行业。
目前，这些行业每年的产品产量基本以20%以上的速度在持续增长，但是在发展过程中，这些行业所需要的辅助性材料石灰却没有相应的增长，这就造成了石灰资源的用料紧张现象。
因此，在行业中，通过不断改造石灰窑，使石灰窑实现不断地升级和优化，提升石灰的产量势在必行。
现代化的石灰窑技术具有环保性较高、节能性较强、机械化程度和自动化程度较高的优势，改进过后的石灰窑在生产石灰的过程中，不仅具有较好的质量，同时还具有投入成本较低的优势。
通过对旧的石灰窑进行进一步的优化和完善，可以有效地提升实惠材料生产过程中的自动化以及智能化程度，推动行业的持续性发展。
一、环形套筒石灰窑环形套筒石灰窑是德国公司在上个世纪发明的新型石灰窑，这种石灰窑主要是生产化工企业、钢铁企业发展过程中所需要的活性石灰材料。
迄今为止，在全球范围内环形套筒石灰窑已经建立了近千余座，其中，我国的环形套筒石灰窑种类众多，多数以日产量600吨、日产量500吨、日产量300吨以及日产量150吨这几种为主。
气烧套筒石灰窑的节能与优化研究
气烧套筒石灰窑的节能与优化研究发布时间：2023-03-07T01:26:20.935Z 来源：《中国科技信息》2022年19期10月作者：哈敬良[导读] 环型套筒石灰窑（简称套筒窑）为目前世界上较为先进的石灰竖窑窑型哈敬良青海盐湖镁业有限公司摘要：环型套筒石灰窑（简称套筒窑）为目前世界上较为先进的石灰竖窑窑型。
国内引进的第一座套筒窑是2000年才建成投产的，济钢是2005年消化和移植意大利弗卡斯工艺装备技术后自己设计完成、建设完成后的套筒窑投入生产，套筒窑主体主要包括预热带，上中下三条煅烧带以及冷却带。
这种套筒窑是利用转炉煤气、焦炉煤气、天然气或电石炉尾气作燃料低能耗生产高活性度石灰。
本实用新型的有益效果是投资省、热耗少、占地少。
关键词：气烧套筒石灰窑；节能；优化前言：某公司针对金属镁一体化工程80万吨电石装置及纯碱装置石灰需求，专门建设了5台600 t/d套石灰竖窑焙烧系统，以确保电石生产高效优质。
作为循环经济工程中的一个重要配套工程。
年产120万t高活性石灰，以适应电石装置和纯碱装置生产的需要。
一、环形套筒石灰窑简介环形套筒石灰窑是德国人卡尔。
20世纪60年代，贝肯巴赫进行了研究并获得成功。
到目前为止，世界上已有贝肯巴赫窑300余座。
中国较早引进这种套筒窑技术的是八十年代的河北张家口下花园电石化工企业。
九十年代从冶金企业中引进，继而首钢，马钢，济钢，现在中国钢铁企业大约20余家。
环形套筒式石灰竖窑。
它和瑞士麦尔兹双膛竖窑一样属于世界先进窑型，它所生产的活性石灰气孑L率（50%）高，表面积（1.5~2.0 m2/kg）大，活性（活性度大于360 mE）高，硫含量低。
此外，还使用转炉煤气作燃料。
使钢铁厂二次能量被充分利用。
同时。
生产中产出的污染物与使用固体燃料相比大为减少。
所带来的环境效益与社会效益不容忽视。
公司石灰窑燃料使用净化降温后电石炉尾气，焦炉煤气，天然气等。
所产生的活性石灰一部分供电石炉熔炼制取电石，一部分送入纯碱装置。
活性石灰回转窑耐火材举使用问题及改进措施
・
ＲＥＦ ＲＡＣ ０ＲＩ Ｓ ＆ Ｕ ＭＥ Ｔ Ｅ
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Ｖ０ －５ Ｎ０ １ ｌ ３ ．
活性石灰 回转窑耐火材料 使 用 问题及改进措施
孙贵 春 潘 中伟 初 建 民 （ 中冶 焦耐 工程 技 术有 限公 司 ，鞍 山 １４ ０ ） １０ ２
镁 铝 尖 晶石 砖 、高 铝 砖 、粘 土 砖 加 轻 质 高 铝 砖 、
低 水 泥 浇 注 料 。本 次 出 现 问 题 的 是 预 热 带 的粘 土
砖 加 轻 质 高 铝 砖 ，因 轻 质 高 铝 砖 粉 化 ，导 致 优 质 粘土砖 掉 落 。预 热 带掉砖 部 位 见 图 １ 。 预 热 带 掉 砖 的具 体 现 象 如 下 ：隔 热 层 的轻 质 高铝 砖 出现 断 裂 、粉 化 ，造 成 工 作 层 优 质 粘 土砖 下部 出现 空 隙 ，继 而 塌 陷 、掉 砖 。在 施 工 设 计 阶 段 ，为 减 轻 窑 的 负 荷 。同 时 为 了 减 少 窑 的 散 热损 失 ，回转 窑 预 热 带 隔 热 层 采 用 了隔 热 性 能 优 良的 轻质 高 铝 砖 ，工 作 层 采 用 优 质 粘 土 砖 。经 多 次 分
阐述 。
２ 窑体 耐 火 砖
收 稿 日期 ：２ ０ — １２ ０９ １－０ 作 者 简介 ：孙 贵 春 （ ９９ ） １ ６ 一 ，男 ，高 级 工 程 师
（ ） 目前 国 内 生产 的 轻 质 高 铝 砖 因 生 产 工 艺 １
和 配方 改 变 ，导 致 其 耐 磨 性 下 降 ，在 使 用 过 程 中
析 问题 产 生 的原 因 ，基本 认 定 为 ：
生 产 后 经 过各 部 门 的共 同努 力 ，整 条 生 产 线 一 次 性 投 产 成 功 ， 目前 已经 正 常 生 产 并 达 产 达 效 ，顺 利 地 通 过 了 考 核 、验 收 。这 标 志 着 第 一 次 全 面 国产 化 的大 型 活性 石 灰 回转 窑生 产 线 已经 取 得 了 圆满 成 功 。在 试 生 产 过 程 中耐 火 材 料 出现 了一 些 问题 ．主要 是 窑体 耐 火 砖 和 转 运 溜 槽 浇 注 料 出现 不 同程 度 的 损 坏 。下 面分 别 就这 两 方 面 问题 进 行
煤粉为燃料的套筒窑的现代化改造—rev.1
煤粉为燃料的套筒窑的现代化改造作者：罗杰·沃廉姆博士，工艺工程师，来自于瑞士麦尔兹公司韩忠义，工艺、调试工程师，瑞士麦尔兹公司中国业务负责人一座位于意大利拉科市的联合烧结公司的套筒窑，已经升级为带有6个侧烧嘴。
在改造之前，生物质燃料（固体燃料）加入燃烧室内，由于燃烧温度过高，会导致耐火内衬受损，因此向燃烧室供应的生物质燃料（固体燃料）输入量受到限制。
额外又安装6个侧烧嘴后，石灰质量得到了很大的改善，同时生物质燃料（固体燃料）输入量增加了27%，氮氧化物的排放也没有随之增加。
一、套筒窑简介套筒窑是在上个世纪70年代研发的煅烧活性石灰的单膛竖窑。
为了达到这个用途，把煅烧带建立在窑体比较低的位置。
对比麦尔兹并流蓄热式双膛石灰窑，窑膛几何形状比较复杂，如图1所示。
图1 套筒窑的结构套筒窑内的气体流动如图2所示。
石灰石从窑顶加入。
在预热带，石灰石被一部分对流的助燃风（A）预热。
另一部分对流的助燃风流入顶部的内部缸体（B）和换热器（C）去预热下层燃烧室内助燃风。
它在预热器里面，与通过预热带（D）的燃烧气体混合，最终从烟囱排出（E）。
在顶部燃烧室内（F），燃料和空气被混合，燃烧后向上流动通过石灰石料床到达预热带（D）底部燃烧室（G）内助燃气流是由部分存在预热器（C）预热气体和部分冷却空气组成。
这些气流可以产生较低的真空，并可以吸收部分来自于冷却带（K）的冷却空气进入到中间内缸（H）。
由于这个真空，部分助燃风从下部燃烧室向下流动到中间内缸的下端。
这产生了一个并流燃烧区（J），这是生产高活性石灰所必需的。
在冷却带（K），石灰被冷却到可以输送和储存的温度。
图2 套筒窑内的气体流向1.1套筒窑内的热量分布与麦尔兹并流蓄热式双膛窑或者麦尔兹高性能单膛竖窑的相比，套筒窑内的热量分布机理是不同的。
在麦尔兹并流蓄热式双膛窑或者麦尔兹高性能单膛竖窑内，热量的分布是由喷枪的数量和侧面烧嘴控制的。
另外，每只喷枪的燃料流量可以调节。
石灰窑结构和性能改进设计
石灰窑结构和性能改进设计摘要：石灰窑是纯碱工业、钢铁工业、氧化铝工业等行业生产过程中的重要辅助设备。
尤其是近年来，随着国民经济建设和工业化进程的不断加速，在国家工业发展过程中，石灰原料供需矛盾日益突出。
石灰是工业领域中不同行业发展的重要辅助材料之一，石灰的质量和产量将直接妨碍工业生产的效率和质量。
石灰窑的结构设计是保证石灰窑在制造过程中正常运转的前提。
石灰窑结构设计涵盖确定石灰窑配比、窑前石灰石焦炭配比、窑底传动系统的稳定性等。
本文以某公司环形套筒石灰窑为例，分析了石灰窑的煅烧原理和结构质量，探讨了石灰窑结构和性能的改进措施，希望能起到参考作用。
关键词：石灰窑结构；石灰窑性能；优化措施引言国家的工业化建设消耗了大量的石灰。
过去普遍存在的老式石灰窑，机械化程度低，生产效率低，但污染环境能力强，没有与现代自动化、数字化技术有机结合。
对老石灰窑进行改造，用石灰生产自动化程度高的石灰，能够降低成本，进一步提升石灰质量，具备一定的环保效果。
现代石灰窑技术具备环保性高、节能性强、机械化、自动化程度高等优点。
在石灰生产过程中，改进后的石灰窑不仅质量好，而且投入成本低。
借助对老石灰窑的进一步优化改造，能够进一步提升石灰材料生产过程的自动化、智能化水平，促进行业的可持续发展。
1. 环形套筒石灰窑环形套筒石灰窑是上世纪德国公司发明的一种新型石灰窑。
该型石灰窑主要用于生产化工企业、钢铁企业发展所需的活性石灰原料。
迄今为止，世界上有近千座环形套筒石灰窑，其中我国的环形套筒石灰窑种类繁多，大部分以日产150吨到600吨为主。
环形石灰窑结构紧凑，在石灰精制过程中具备操作方便的优点。
石灰精炼过程中，日产量可参照生产需要灵活调整，调整幅度可达60%～110%，能够同时进行。
套筒石灰窑在应用过程中也具备很强的环保性能。
2. 石灰窑主体结构及其煅烧工作原理2.1 石灰窑的主体结构本项目套筒石灰窑主要结构为窑体、给料系统、燃烧换热系统、排灰系统和通风系统。
《耐火与石灰》※论文精选※柳钢3#麦尔兹窑质量提升攻关操作实践
《耐火与石灰》※论文精选※柳钢3#麦尔兹窑质量提升攻关操作实践作者：李磊第一作者单位：柳州钢铁股份有限公司转炉炼钢厂熔剂车间1 前言冶金石灰作为一种烧结矿石的熔剂材料或胶结材料，被广泛地应用于烧结矿的生产过程中。
石灰水解后能与铁矿粉混合均匀，使矿粉湿度降低，提高烧结料的透气性能。
同时，在烧结配料过程中，由于石灰水解后，使配料温度提高，不仅提高了烧结矿质量，也提升了烧结机的效率。
而在转炉炼钢过程中，冶金石灰能较好的降低钢水中的硫、磷，提高炼钢效率。
因此高质量的冶金石灰成品，将为冶金行业带来较好的经济效益和技术效果。
柳钢现有5座麦尔兹冶金石灰双膛竖窑，产品主要用于转炉炼钢和烧结配矿。
目前柳钢烧结工序对麦尔兹窑石灰成品CaO含量最低要求为81%。
介于成本与质量方面的平衡考虑，生产上将成品CaO含量稳定控制在81%-85%。
今年，公司从成本方面考虑，转炉炼钢生产以“多吃废钢”为主，造成转炉煤气热值偏低（热值为4500-5500kJ/m3），导致麦尔兹窑操作温度较难控制，质量出现较大波动。
1#-3#麦尔兹窑产品主要用于生产烧结粉，成品CaO平均含量逐月下滑至79.56%，对烧结工序造成较大影响（表1）。
对单窑成品质量成分进行分析，发现3#窑成品CaO含量平均77%，低于81%，比1#、2#窑（平均85%左右）差，因此需要对3#窑质量进行攻关，提升产品质量。
2 造成质量波动原因分析2.1 曲线趋势图分析中间通道测温仪表是麦尔兹窑运行参数的重要参考数据，对产品实物质量稳定起着关键性作用。
光学高温计数仪能实时、灵敏的反馈出煤气喷枪火焰的强度，但测温准确性不够。
当煅烧曲线较平缓时，表示炉况较好，煤气得到较充分的燃烧。
当燃烧曲线较陡时，则通常说明燃烧时的煤气量相对助燃风偏多，因喷枪末端燃烧不充分导致大量煤气在离中间通道较近的环形通道部位燃烧。
而通道热电偶则是对通过麦尔兹窑中间通道的烟气气流温度进行检测，其优点是较为准确的反馈该部位的温度，但测温灵敏性不够。
套筒石灰窑耐火材料设计改进分析
套筒石灰窑耐火材料设计改进分析作者：杨威来源：《建筑建材装饰》2014年第05期摘要：本文就是对套筒石灰窑存在的一系列问题进行了分析，阐述了在生产过程的各种问题出现的原因，并且也针对这些问题，出应了相应的措施，以及实施过程中所遇到的问题，然后经过改进后投放使用所举得效果。
关键词：套筒石灰窑；改进；耐火设计；问题前言经过不断的研究和改进，套筒窑耐火材料设计及延长窑体使用寿命有重要的指导意义。
套筒石灰窑工艺的先进性和节能环保等特点完全符合国家相关政策及法规的要求因此在国内发展已经相当成熟和普遍。
1 套筒窑的概述套筒石灰窑较多优点而在世界上得以广泛应用，也取得了巨大的经济效益和社会效益。
可是一开始的耐材设计在以往的生产过程及问题上也有一下的表现：（1）套筒窑燃烧室区域炉壳经常出现红热掉油漆现象影响窑体质量及外观；（2）燃烧室下半环掉砖现象影响生产；（3）内套筒底部挂砖经常脱落大大缩短窑炉寿命这些套筒窑生产过程中常常出现的状况跟其原始的内衬设计有很大关系，T面就套筒窑出现的问题或故障展开分析，从而找出相应最佳的设计方案并展望预期效果。
2 套筒石灰窑的技术特性生产能力：石家庄奋进科技有限公司提供150t/d，300t/d，500t/d，600t/d规格环形套筒窑的设计和制造，生产能力可以在一定范围内调节，均能够实现稳定生产，不影响质量和消耗指标。
燃料种类：该窑可以采用天然气、焦炉煤气、电石炉尾气、燃料油等作为燃料。
石灰产品：C02残余量可做到不高于2%（24小时平均值），活性度大于360ml（4N，HCL法十分钟）。
石灰石粒度：20～100mm，粒度范围比1：3。
热耗：最大限度的使用热能，冷却石灰和内套筒的热空气以及燃烧产生的部分烟气通过引射器送入煅烧带循环，在正常工作和公称产量条件下，成品灰的热耗不高于930kcal/kg。
煅烧方式：逆流煅烧与并流煅烧相结合，不会使石灰过烧，又能够保证石灰的充分分解，使石灰的活性度大大提高。
弗卡斯套筒窑的设计优化
（4）套筒窑设有换热器，利用部分燃烧废气对一次助燃空气 进行预热，同时经过热交换的燃烧废气温度降低到除尘系统的 允许范围内，对下内筒进行强制冷却而被加热了的冷却空气作 为二次助燃空气供上、下烧嘴使用。下内筒与窑体所砌耐火材料 共同形成再循环通道，在喷射器的引射作用将通过冷却带冷却 石灰而被加热的空气和一部分燃烧室的燃烧废气沿此通道再次 送入下燃烧室，使得下燃烧室充分燃烧，上燃烧室产生的热气和 下燃烧室产生的部分热气逆流而上、形成上部逆流煅烧，下燃烧 室产生的多数热气顺流而下、形成并流煅烧。其主要技术参数见 表 1。 1.2 主要部件
0 引言 目前，我国生产冶金石灰的窑型主要有气烧竖窑、麦尔兹
窑、回转窑及弗卡斯套筒窑。弗卡斯套筒窑（以下简称“套筒窑”） 是目前公认的、最先进的石灰竖窑窑型，其核心技术为意大利弗 卡斯公司所有。 1 套筒窑简介 1.1 工作原理
套筒窑是圆形横截面，窑面为环状，装料由顶部料钟（布料 器）加入。
（1）在套筒窑的中心装有一个立式吊式的圆筒，煅烧带便成 为环形截面。燃烧室以径向安装在窑的外筒上，在燃烧室朝向窑 内开口的地方有耐火材料砌筑的“拱桥”将内外筒体连接起来。 “拱桥”下是将物料径向切料，这使得燃烧气体均匀地进入物料 并释放其热量。上、下燃烧室交错排列，使气体均匀分布。
（3）耐火材料。环形套筒窑的耐火材料主要有镁铝尖晶石 砖、低气孔率黏土砖、高铝隔热砖、黏土砖、轻质黏土砖、浇注 料、耐火纤维以及其他散料等，砖型约 36 种。根据工作环境的 不同，窑内各位置使用的耐火材料也不同：在燃烧室喷射器处 主要耐材为镁铝尖晶石砖及镁质捣打料；“拱桥”处主要耐火 材料为高纯莫来石砖，满足耐磨要求；其他工作层主要是低气 孔率黏土砖和高铝高强浇注料。
套筒石灰窑生产工艺技术探讨
套筒石灰窑生产工艺技术探讨发布时间：2022-07-18T06:15:13.617Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷3月5期作者：童鸣[导读] 论述了国内石灰窑的发展情况，着重分析套筒窑的工艺设计要点，童鸣上海宝冶集团有限公司，上海市宝山区 200941【摘要】论述了国内石灰窑的发展情况，着重分析套筒窑的工艺设计要点，通过生产实践提出套筒窑的技术优化及创新开发。
通过套筒窑的技术创新，逐渐发展成为石灰生产的主流窑型之一，具有广阔的发展前景【关键词】套筒窑；工艺分析；优化；创新一、概述石灰行业是资源密集型的基础原材料产业，钢材、电石、氧化铝、耐火材料等工业都是石灰消耗大户，迄今已经有百余年的发展历史。
在中国依托经济高速发展，石灰窑需求旺盛，逐渐成为全球石灰工业市场中的重要组成部分。
但前期我国石灰生产工艺落后，与国际先进的全自动化煅烧技术相比差距相当大，特别是土烧石灰窑污染大、质量差、能耗高、产量低。
因此淘汰土烧石灰窑，建造环保节能、自动化程度高、产品品质好的先进石灰窑是我国石灰生产企业势在必行的举措。
二、套筒石灰窑的工艺分析(一)煅烧机理分析石灰石的煅烧，是借助高温将碳酸钙（石灰石的主要成分）分解成氧化钙（石灰的主要成分）和二氧化碳，其反应式如下：提供高温分解热量的燃料通常为转炉煤气、高炉煤气、天然气、电石炉煤气或以上燃气的混合煤气，以及煤粉等。
CaCO3的热分解压力与热分解温度、速度的关系：CaCO3的热分解过程是化学吸热、多相反应，表达式为：其平衡常数为：Kp＝PCO2/P，P为标准大气压。
因此，CaCO3的热分解温度就是其分解压（PCO2）等于气相中CO2分压（PCO2）时的分解温度。
用化学反应等温方程式表示为：△G=－RTlnKp+RTLnQP=RTlnQP/Kp，QP为非平衡时的比例常数。
只有QP＜Kp，△G＜0时，分解反应才能自动进行。
据此创造条件来满足石灰石的煅烧气氛：（1）持续减少CO2的压力，即配备风机不断抽出窑气混合物，使QP降低。
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套筒石灰窑耐火材料设计论文
摘要：目前就是针对套筒石灰窑设计工艺的研究处在消化吸收及创新阶段伴随着生产过程中各种问题的不断出现，同时也需要我们进一步提高和改善设计水平去解决套筒窑生产过程中的各种问题。
前言
经过不断的研究和改进，套筒窑耐火材料设计及延长窑体使用寿命有重要的指导意义。
套筒石灰窑工艺的先进性和节能环保等特点完全符合国家相关政策及法规的要求因此在国内发展已经相当成熟和普遍。
1 套筒窑的概述
套筒石灰窑较多优点而在世界上得以广泛应用，也取得了巨大的经济效益和社会效益。
可是一开始的耐材设计在以往的生产过程及问题上也有一下的表现：
（1）套筒窑燃烧室区域炉壳经常出现红热掉油漆现象影响窑体质量及外观；
（2）燃烧室下半环掉砖现象影响生产；
（3）内套筒底部挂砖经常脱落大大缩短窑炉寿命这些套筒窑生产过程中常常出现的状况跟其原始的内衬设计有很大关系，T面就套筒窑出现的问题或故障展开分析，从而找出相应最佳的设计方案并展望预期效果。
2 套筒石灰窑的技术特性
生产能力：石家庄奋进科技有限公司提供150t/d，300t/d，
500t/d，600t/d规格环形套筒窑的设计和制造，生产能力可以在一定范围内调节，均能够实现稳定生产，不影响质量和消耗指标。
燃料种类：该窑可以采用天然气、焦炉煤气、电石炉尾气、燃料油等作为燃料。
石灰产品：C02残余量可做到不高于2%（24小时平均值），活性度大于360ml（4N，HCL法十分钟）。
石灰石粒度：20～100mm，粒度范围比1：3。
热耗：最大限度的使用热能，冷却石灰和内套筒的热空气以及燃烧产生的部分烟气通过引射器送入煅烧带循环，在正常工作和公称产量条件下，成品灰的热耗不高于930kcal/kg。
煅烧方式：逆流煅烧与并流煅烧相结合，不会使石灰过烧，又能够保证石灰的充分分解，使石灰的活性度大大提高。
作业率高：每年可以连续操作48周。
3 结构特点及工艺说明
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。
窑体自上而下分为预热带，逆流煅烧带，并流煅烧带和冷却带。
（1）上内套筒下进气口至套筒窑上部废气出口为预热带，煅烧后的废气有70%经过预热带预热石料。
（2）石灰石在套筒窑内煅烧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）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，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。
（4）下部燃烧室为完全燃烧，下燃烧室燃烧产生的高温烟气分成两股：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。
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循环气体入口处进入下内筒：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，温度一般为800—900℃。
循环气体经下内筒入口→下内筒顶部斗喷射器→下燃烧室料层→下内筒入口，如此循环往复。
内套筒分上下两个，上内筒悬挂在窑的顶部，下内筒位于整个竖窑的中下部位。
上下内筒均为锅炉钢板卷制，共有两层，两层之间形成环隙，环隙内通空气强制冷却，内筒的内外两侧均砌耐火材料，耐火材料主要是镁铝尖晶石砖、高纯莫来石、高铝砖、粘土砖、高密度粘土砖等，根据砌筑部位的工作条件的不同分别选用。
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。
通过以上设计，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，提高了产品的质量，同时降低了产品单耗，与传统石灰窑相比，设备对原料的适应性也更强。
4 套筒窑常见问题分析及改进
4.1套筒窑燃烧室区域炉壳经常出现红热问题
套筒石灰窑在投产初期三个月内大多数套筒窑燃烧室筒体上半圆及周边炉壳区域开始就慢的出现高温妒壳发红等现象不仅影响了窑整体外观形象而且使得窑体的热损失进一步提高。
对套筒窑的生产和维护也带来了一定程度的影响。
（1）原因分析
由于该部位耐材内衬设计均为小砖，客观上造成砖小缝多施工控制困难的特点二同时在环形区域隔热砖型设计上没有设计“刀口砖”而是沿用传统的方砖，导致施工过程中三角缝较大；再加上炉壳区域没有设计喷涂层，这些因素共同作用导致耐材受热膨胀后部分缝隙膨胀后造成串风发红现象。
（2）改进方案
a.燃烧室高温炉壳区域增加一层喷涂，喷涂区域约87m2喷涂厚度为60mm紧靠喷涂层砌筑一环111～厚的轻质粘土砖WS（8）.替换原有
的25mm硅钙板和142mm的轻质粘土砖W10保证喷涂区域和炉壳其他砌筑区域墙体厚度相同。
b.燃烧室筒体的上半环改为65mm的轻质喷涂料（约59m2）潜换原设计的64～厚轻质粘土砖N2（SA）其余各层不变。
c.将燃烧室筒体内原设计的方砖（粘土隔热砖N2规格124*64*250改为刀口形状65*129/118*250），以避免大三角缝的出现。
（3）改进流程及效果（见图1）
4.2燃烧室靠窑内的洞口下蜜环容易掉砖问题
燃烧室下半环掉砖现象影响生产燃烧室靠窑内的洞口处工作层WZ和W3的镁铝尖晶石砖位置，下半环如按图纸砌筑，最长需挑出砌体面59mm的距离由于250mm长的砖错峰砌筑后长度半块为125mm，再挑出59mm后，在燃烧室内的最短长度只有66mm。
在砌筑时经常出现掉落现象在，正常生产中也出现掉落的现象，影响窑体的整体质量和寿命。
（见图2）
（1）原因的分析
原来WZ，W3砖型在长度有所不够，导致悬挑部分相对于整砖长度过长容易脱落。
（2）改进的方案
将易掉砖区域的砖型加长长度从250～调整为375mm。
从而保证错缝半砖大部分位于燃烧室内部有效防止砌体不稳固的现象。
效果见图3。
4.3内套筒底部挂砖经常脱落问题
内套筒底部挂砖脱落是套筒窑生产过程中的一个常见问题，一般在套筒窑投产1年以后会逐渐显现。
（1）套筒窑内筒底部挂砖脱落原因分析
原设计中挂砖之间缝隙较大采用充填物为耐火纤维毯。
在长时间生产过程中在高温废气的强烈吹扫及冲刷下耐火纤维毯容易损毁并脱落这样造成了高温的废气可直接冲刷挂砖钢结构在长期高温冲刷下，挂砖钢结构容易变形或者炭化（见图4）造成挂砖开始脱落随着时间的推移胭结构逐步炭化导致所有的挂砖全部脱落严重影响石灰窑的生产从而也危机内套筒工作寿命。
（2）改进方案以及所呈现的效果
a.改变内筒底部挂砖钢结构材质提高耐高温性能
b.由于砖与砖之间缝隙过宽容易被高温高压废气侵蚀，所以可将砖结构改为锚固件十耐高温浇注料结构。
可进一步提高其耐高温性能和耐磨性能。
（见图5）
5 结语
目前就是针对套筒石灰窑设计工艺的研究处在消化吸收及创新阶段伴随着生产过程中各种问题的不断出现，同时也需要我们进一步提高和改善设计水平去解决套筒窑生产过程中的各种问题。
参考文献：
[1]罗琨.套筒式竖窑工艺特点及其相关工艺配置[J].武钢技术，2002（1）：51—55
[2]李道忠，费心举.气烧套筒窑生产活性石灰的理论与实践[J].
中国冶金，2004（7）
[3]邹琳江，邹得球，陈江林.套筒石灰窑的发展概况[J].工业炉，2007（02）
[4]邹琳江，闫东峰，涂叔颖.气烧套筒石灰竖窑生产活性石灰的工艺特点[J].工业炉，2009（01）。