套筒石灰竖窑工艺介绍

套筒石灰竖窑工艺介绍

讲解人：刘林

一、石灰窑的概况

1、国内常见的石灰窑有：回转窑、竖窑、BASK套筒竖窑、麦尔兹窑（双膛细粒窑）等。

2、BASK套筒石灰竖窑几种石灰窑比较：

（1）．煅烧工艺合理：实现逆流和并流共存的煅烧工艺；（2）．产品质量高：活性度达到350ml，一般炼钢对活性度的要求较高，化工行业（如电石）对活性度的要求不高，但对生/过烧率有要求；

（3）．环保安全，负压操作（窑内压力位-1000mm水柱，煤气压力位16KPa，可以在线检查）；

（4）．节能，利用了换热器及二次循环空气；

（5）．对原料的粒度有要求（一般是30mm~80mm）；

（6）．对原料的成分有要求（MgO的含量≤1.0），否则容易产生设备（换热器）的堵塞。

二、石灰窑的组成

1、常见的套筒竖窑三大系统：

（1）．原料储运+筛分系统

（2）．竖窑本体焙烧（煅烧）系统

（3）．成品贮运+筛分系统

2、三大系统的组成及工艺流程：

（1）．原料储运+筛分系统

（2）．竖窑本体焙烧（煅烧）系统a.套筒竖窑煅烧工艺及结构见下图

工艺流程：

石灰石原料经卷扬机上料小车（1）、漏斗及溜槽、密封闸门、旋转布料器及料钟（2），进入窑内装料槽（3）。在窑顶入料口处设置密封闸门，以避免外界空气进入而影响套筒竖窑的负压操作。窑内装石灰石的环形空间是由窑钢外壳（4）内部耐火墙和与其同心布置的上、下（5、6）内筒分割形成。

套筒竖窑有上、下两层烧嘴（7、8）并均匀错开布置，每层烧嘴有七个圆柱形燃烧室（9、10），每个燃烧室都有一个用耐火材料砌筑的从窑外壳到下内筒的过桥（16），高温气体从燃烧室内出来，经过过桥下面形成的空间进入料层。两层烧嘴将套筒竖窑分成两个煅烧带，上煅烧带为逆流，下煅烧带为并流。并流带下部为冷却带，在冷

却带石灰将自身热量传递给冷却的空气，此处仍为逆流。冷却石灰的空气由于废气风机作用向上抽，而石灰则在冷却带的底部通过液压推杆（11）及出灰装置（12）排出，排出的石灰进入到位于套筒竖窑底部的石灰料仓内（13），石灰料仓内的石灰通过振动给料机（14），经一定的时间间隔被排出。

上、下内筒钢壳体上都砌有耐火材料，钢壳体环隙通过内筒冷却风机产生的空气冷却。冷却下内筒的空气预热后，经位于上、下层七个过桥内的十四个下内筒冷却空气扁平管（17）汇集到内筒冷却空气环管（一）（18）中，为了达到上、下排烧嘴均衡分配助燃空气，将其从内筒冷却空气环管（一）再分配到环管（二）、（三），然后分别送到各个烧嘴（20）。冷却上内筒的空气又分为两部分：一部分冷却上内筒后排入大气，另一部分用于自动吹扫烧嘴和冷却火焰探测器观察孔。

二台驱动风机 (罗茨风机)将适量空气送到换热器被预热到350℃左右。预热的驱动空气从换热器出来后进入驱动空气环管（18），并被送到七个喷射器（19），作为喷射器抽吸循环气体的动力气体。

下层燃烧室中由于加入了驱动空气和循环气体，因此供给过量空气，使燃料能够完全燃烧，燃烧后高温气体被分成两部分，一部分由废气风机抽到上部，进入位于上、下两层燃烧室间的中间煅烧带。另一部分与冷却石灰预热空气通过循环气体入口（15）进入到下内筒，从位于上层七个过桥内的七个循环气体管道（21）中出来，由驱动空气在喷射器中产生的动力气体作用下送到下层六个燃烧室（10）中。

并流带高温气体和冷却石灰预热空气的混合气体称为循环气体（其中含有过剩空气可以作为燃烧二次空气），循环气体的温度为

840～920℃。并流带循环气体是整个煅烧工艺的关键，操作中通过检测循环气体的温度来控制整个窑的煅烧状况。循环气体控制主要通过控制驱动空气来实现，循环气体是通过喷射器产生的作用力带动循环。

在上层燃烧室（9）中供给的空气量不足，只有50％左右，为不完全燃烧，进入料层的气体中还含有一定的燃料。由于废气风机的作用，不完全燃烧的气体进入上部料层时与来自下方的含过剩空气的气流相遇，使不完全燃烧的气体得到完全燃烧。完全燃烧的烟气在窑顶分成两部分：一部分70％经预热带到窑顶环形烟道（22）进入废气风机，另一部分30％经悬挂在窑顶的上内筒（5），进入到换热器预热驱动空气后再进入废气管道，窑内所有的废气都经废气风机引出，进入废气风机的温度为230～240℃左右，然后经流量调节阀混入冷风降到160～180℃进入布袋除尘器除尘后由烟囱排入大气。

窑体从上至下依次为预热带－上部煅烧带－中部煅烧带－下部煅烧带－冷却带，整个窑体无水冷。

（3）．成品贮运+筛分系统

三、套筒竖窑本体

1、概况

套筒竖窑是由德国杜塞尔多夫土石热源公司的卡尔、贝肯巴赫于1960年发明的，由于窑体是由内外两个圆形钢筒组成，因而得名“贝肯巴赫环形套筒竖窑”简称BASK。第一座BASK窑于1962年建在德国威尔曼司特勒公司，至今尚在运行。目前全世界已建有这种竖窑300多座。

2、组成及工艺流程

套筒竖窑焙烧（煅烧）系统共分为四大区域（①窑本体区域、②除尘系统区域、③综合楼+电气楼区域、④燃气加压、调压区域）和十四个系统。具体如下：

（1）．上料、布料系统

【组成部分】

a．称量料斗（2.5吨）

b．上料小车（2.5吨）

c．上料导轨

d．导向滑轮（3个）

e．卷扬机装置（4吨）

f．旋转布料器（受料溜槽、旋转料仓、料钟、液压马达、旋转机构、配重等）

【工艺流程】

（2）．冷却风系统

【组成部分】

a．冷却风机（2台、一用一备，属于核心设备，在供电系统断电的情况下，两台风机同时作业，持续给内套筒供冷却风，确保石灰窑内套不被烧坏。）

b．冷却风管、阀门及仪表等

【工艺流程】

a．冷却风出风机房后分为两路，一路（占风量的78%）进入到下内套筒，另外一路（占风量的22%）进入上段内套筒（分三路支管进入），其作用为冷却内套筒。

b．进入下内套筒的冷却风被预热后，经冷却空气扁平管进入第一层环管（为助燃空气）

c．进入上内套筒的冷却风冷却内套后，被直接排放到大气中。（3）．驱动风系统

【组成部分】

a．驱动风机（又名罗茨风机：属泵系列，利用三片叶轮将空气挤压出去，特点是升压快，确定是噪音大。一台变频，一台恒速，两台同时运转）

b．驱动风管、阀门、仪表等

【工艺流程】

a．驱动风机出来的空气直接进入到换热器，经过烟气预热后，直接进去到第四层环管。再分散到7个喷射器中。