活性石灰的生产及在冶金中的应用
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
回转窑一般都采用微机控制，从加入石灰石到煅烧好石灰的排出操作完全是自动进行的。在我国，如武 钢、鞍钢、马钢、宝钢等也均选用回转窑生产活性石灰。以宝钢为例，一期工程建了两台波尔式回转窑，于 1985 年 9 月投产；二期又增建一台窑，于 1991 年 6 月投产；三期工程又建一台同样规格的回转窑。四台窑均 以生产活性石灰和轻烧白云石为主。以鞍钢为例，1988 年初日产 600 吨活性石灰回转窑投产，所生产的活 性石灰在鞍钢三炼钢厂 180 吨转炉试用，显示出明显的优越性。除了从国外引进大型回转窑外，我国也自主 设计并建成了完全采用国产设备的小型回转窑，如新疆屯河股份有限公司活性石灰厂与八钢联合于 1993 年 底建成一座以煤粉为燃料的小型回转窑，该窑投资少、成本低、经济价值大，而且生产稳定，产品质量较好，设 备维修方便，操作简便可靠［5］。 1. 3. 2 环形套筒竖窑（ BASK）
耗量为 3550 ～ 3760kJ / kg 石灰，是所有石灰煅烧窑中热耗最低的。其生产率比国内以焦炭为燃料的竖窑高
关键词：活性石灰；生产；冶金；应用 摘 要：介绍了国内外生产活性石灰所选用的主要窑炉及其工艺过程、活性石灰在炼钢及精炼 等冶金生产中的应用。 中图分类号：TF 734. 6 + 2 文献标识码：A
0引言
所谓活性石灰，就是一种优质轻烧石灰，它具有晶粒细小、气孔率高、体积密度小、比表面积大、反应性 强、杂质低、粒度均匀，同时还具有一定强度等优点。活性石灰的活性度一般在 300ml 以上［1（］ 4NHCl·40 士 1℃ ，10min 盐酸滴定值）。
第1 期
宋延辉，等：活性石灰的生产及在冶金中的应用
7
图 2 回转窑系统示意图［4］
适当粒度的石灰石首先进入窑的预热器。在预热器中石灰石被来自回转窑窑尾的 1000 ～ 1100℃ 的烟 气预热到 900℃ 左右，大约有 10% ～ 20% 的石灰石被分解。预热后的石灰石通过溜槽进入回转窑，在窑中石 灰石进一步加热，在 1200 ～ 1250℃ 的温度下继续分解，直至完全煅烧。煅烧好的石灰从窑头排出，落入窑的 冷却器内进行冷却。石灰落入冷却器时的温度为 1100℃ 左右，从冷却器底部鼓入的冷风将石灰冷却到 40 ～ 100℃ 冷却后的石灰经震动出灰装置排出。回转窑系统示意图见图 2［4］。
等。 （2）并流蓄热式竖窑的优点
4 并流蓄热式双膛竖窑结构示意图［4］
采用并流蓄热式竖窑锻烧出的石灰质量好，活性度高（ 可达到 350 ～ 400ml），残余 CO2 含量一般不超过
第1 期
宋延辉，等：活性石灰的生产及在冶金中的应用
9
2% ，硫含量亦低（ 当然与石灰石的质量有关），完全可以满足炼钢的要求。此外，节能效果显著，单位产品热
图 1 石灰的物理性质与煅烧温度的关系［3］
注：1. 比表面积（ 计算）；2 一体积密度；3 一平均颗粒；4 一气孔率（ 计算）；5 一气孔率（ 实测）
1. 3 煅烧设备 提高活性石灰质量的关键：一是要有质量较好的原料和燃料；二是要有先进的煅烧设备。下面，介绍 4
种国内外常用的煅烧活性石灰的窑炉。 1. 3. 1 回转窑
学成分、矿物组成以及物理性质随其形成时间的长短而变化，形成的时间愈久石灰石愈致密、坚硬，形成的时 间愈短，结构愈疏松。作为生产冶金石灰的原料，其质量决定于它的结构、杂质的成分和含量以及这些杂质 在石灰石中的分布均匀程度。一般来说，易造成对石灰煅烧工艺困难的杂质是：SiO2 、Al2 O3 、Fe2 O3 、Na2 O、 K2 O 等。杂质含量大于 4% ～ 5% ，或碱金属含量大于 0. 1% ～ 0. 2% 的石灰石有形成各种低熔点化合物的可 能性。形成石灰局部或全部过烧，堵塞作为释放 CO2 通路的细孔，阻碍石灰石的煅烧分解。
（1）回转窑的种类［4］ 回转窑可分为长回转窑和短回转窑两种。长回转窑的长度一般为 80 ～ 152 m，不带单独的预热器。最 大能力为 2 000t / d。煅烧用的石灰石块度为 5 ～ 50mm。长回转窑的热耗比较高，一般为 6 270 ～ 8386 kJ / kg 石灰，这种长回转窑正在逐渐被短回转窑取代。短回转窑一般长为 20 ～ 60 m。短回转窑采用的预热器一般 分为篦式预热器、竖式预热器和旋流预热器。回转窑装有预热器可以降低热耗。其煅烧石灰石的块度一般 为 10 ～ 50 mm，热耗一般为 4 800 ～ 6 960 kJ / kg 石灰（ 带旋流预热器的短回转窑的热耗为 4590 ～ 5440kJ / kg 石灰）。 （2）回转窑的特点 回转窑煅烧出的石灰质量好、纯度高（ 活性度一般可达到 350 ～ 400m（l 50g 石灰、4NHCl、10min））。该窑 可以煅烧粒度较小的石灰石（5mm 以上），提高了原料的利用率。短回转窑煅烧活性石灰的单位热耗比一般 机械化竖窑低，但比并流蓄热式竖窑高 15% ～ 30% 。机械化程度高，易于控制，劳动条件好，产量大，适宜于 冶金工业。回转窑煅烧系统设备多，重量大，投资高，占地面积大，它比并流蓄热式竖窑单位产品耗钢材量大 3 ～ 5 倍，投资高出 50% ～ 80% ，占地面积多出 1 倍。回转窑对煅烧的石灰石强度有一定的要求，在煅烧过程 中强度变低、易爆裂的石灰石不适合在回转窑中煅烧。回转窑煅烧使用燃料范围较为广泛，可采用天然气、 高炉煤气、焦炉煤气或混合煤气、重油和煤粉等。 （3）回转窑（ 短回转窑）的煅烧工艺过程
生产活性石灰的窑炉种类很多，有传统式直筒竖窑、回转窑、环形套筒竖窑、并流蓄热式竖窑、双梁石灰 竖窑、沸腾窑、气体悬浮煅烧炉、横流式窑、外火箱窑及双斜坡窑等。其中，国内外生产活性石灰主要使用的 是回转窑、环形套筒竖窑、并流蓄热式竖窑和双梁石灰竖窑，本文将对这 4 种窑炉作重点介绍。
1 活性石灰的生产
1. 1 原燃料 生产冶金石灰所用的原料是石灰石，其矿物组成以方解石（ CaCO3 ）为主，偶有白云石共生。石灰石的化
第 28 卷 第 1 期 2006 年 2 月
来自百度文库
河北理工学院学报 Journal of Hebei Institute of Technology
Vol. 28 No. 1 Feb. 2006
文章编号：1007-2829（2006）01-0005-07
活性石灰的生产及在冶金中的应用
宋延辉，张羡夫
（ 河北理工大学 冶金与能源学院，河北 唐山 063009）
石灰组成中有游离氧化钙和结合氧化钙，游离氧化钙中又分活性氧化钙和非活性氧化钙。非活性氧化 钙在普通消解条件下，不能同水发生反应，但有可能转化为活性氧化钙（ 如磨细后）。活性氧化钙则是在普 通消解条件下，能同水发生反应的那部分游离氧化钙。结合氧化钙是不可回复的，故不能称为非活性氧化 钙。石灰的反应能力实际上可以看成是游离氧化钙总量中活性氧化钙的数量［2］。
石灰窑所用燃料有固体、液体和气体燃料。固体燃料虽因杂质含量高，对石灰活性有一定影响，但从燃 料多样化看，固体燃料是不可缺少的，我国大部分普通竖窑仍采用固体燃料。液体燃料由于短缺，很少采用。 选择气体燃料既方便又可以提高石灰的活性，因此是极为有利的。根据窑型和燃料市场价格的变化，石灰窑 所用燃料也随着变化。 1. 2 活性石灰的生成机理
收稿日期：2005-07-15 作者简介：宋延辉（1980-），女，河北邯郸人，河北理工大学冶金与能源学院硕士生。
6
河北理工学院学报
第 28 卷
石灰石的煅烧是石灰石菱形晶格重新结晶转化为石灰的立方晶格的变化过程。其变化所得到的晶体结构与 形成新晶核的速度和它的生长速度有关。当前者大于后者时，所得到的为细粒晶体，其活性氧化钙分子数量 多，具有高的表面能：反之，所得为低表面能的粗粒晶体，其活性氧化钙分子数量少［2］。石灰石在低温下煅 烧，所得到的为细粒晶体结构的石灰即活性石灰。因此，它的特点是晶粒细小、气孔率大、体积密度小、比表 面积大。石灰的物理性质与煅烧温度的关系，见图 1［3］。除锻烧温度的影响外，煅烧时间的延长也会使石灰 的晶粒显著增大，不利于活性石灰的生成。活性石灰成渣速度快，反应性强，更适合转炉炼钢、钢水炉外精炼 和铁水预处理。所以，使用活性石灰已成为当代钢铁冶金的一个发展趋势。
最高的［6］。
1. 3. 3 并流蓄热式竖窑（ MAERZ 窑）
（1）并流蓄热式竖窑的发展
并流蓄热式 竖 窑 的 操 作 原 理 是 由 奥 地 利 的 Alois Schmid 与 Herman
Hofer 提出来的，故亦称为斯米特一霍弗尔（ Schmid - Hofer）窑。这种窑有
双膛和三膛竖窑两种结构。世界上第一座并流蓄热式竖窑于 19 世纪 50
续下移至冷却带，被来自下面的逆流冷风冷却，然后由液压驱动的出料机
构将石灰从卸料台卸在窑下部的石灰斗中。振动溜槽可随时将石灰斗中
的石灰卸出。该窑的核心为下部燃烧带，它保证了能够煅烧出优质活性石
灰。整个窑体为负压操作，对窑体密封要求不高，可以在线观察到窑内的
煅烧过程、在线取样及维修设备。因此，在所有竖窑中套筒窑的作业率是
活性石灰是钢铁工业的基本原料，它作为炼钢的造渣剂，具有缩短冶炼时间、提高钢水纯净度及收得率、 降低石灰及萤石消耗、提高转炉炉衬寿命等优点。因此，世界上发达国家己 100% 采用活性石灰炼钢，我国 也早在 1983 年冶金部召开第一次全国转炉炼钢会议时就明确的规定，转炉炼钢使用活性石灰是一项基本的 技术政策。此外，活性石灰还应用于钢水精练和铁矿粉的烧结过程中，也取得了很好的效果。
（2）环形套筒竖窑的结构 此种窑为两个同心筒体构成环状炉腔的煅烧设备，其结构如图 3［4］所示。窑内设有上下两个内套筒。 内套筒的外部与外套筒的内部均砌有耐火材料，内套筒两层铜板之间的夹套送入冷却用的空气。设置上下 两筒的目的即可减少料层的厚度，又便于引导气体，有效地利用热能。在套筒式竖炉的外壳上有上下两排错 开排列及等距离配置的燃烧室，其具体数量视窑的容积而定。每个燃烧室出口的上方在外壳与筒体之间设 有耐火砖砌筑拱桥，以便在下面的石灰料柱中构成一个空间，使热气体能均匀地进入石灰料柱内。耐火桥的 设置旨在稳定窑的结构，以及避免火焰与石灰石直接接触，力求使燃烧气体均匀扩散。由于设置两排燃烧室 及对气体的导流，将窑的煅烧带分成两部分，上部煅烧带内气体与石灰石形成对流，而下部煅烧带则是顺 流［4］。
年代在奥地利建成。由于煅烧出的石灰质量好，位于瑞士苏黎世的 Maerz
窑炉公司于 1965 年获得了设计和建造该窑的许可证。在奥地利境外的第
一座并流蓄热式竖窑建于 1966 年。通过不断的技术改造，采用该窑煅烧
活性石灰的技术目前在许多工业发达国家得到了广泛应用。目前己建成
投产的达数百座。我国包括台湾省在内已建有十多座，如太钢、包钢、唐钢
（1）环形套筒竖窑的基本情况 这种窑是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，现在世界各国已建成这种
石灰窑数百座，如我国的梅山、马钢等企业均建有环形套筒竖窑。该窑具有许多优点，诸如产品质量好、生产 率高、占地面积小、热耗低（3760kJ / kg 石灰）、生产灵活度大（ 有 80 ～ 500t 窑型）、燃料适应性强（ 可燃气体、 液体和固体燃料）等。上海宝钢集团上钢一公司为配合新上不锈钢工程，于 2002 年从特鲁兹·弗卡斯公司 引进一座日产 500 吨贝肯巴赫环形套筒窑，这是全世界第一座全自动化控制的套筒窑。该窑以转炉煤气为 燃料，运行状况良好。之后为满足新增炼钢能力对高活性石灰的需要，上钢一公司又从此公司引进第二座日 产 500 吨的全自动控制贝肯巴赫环形套筒窑。该窑将以天然气作燃料，是我国首座烧天然气的石灰窑。
8
河北理工学院学报
第 28 卷
图 3 环形套筒窑结构示意图［4］
（3）环形套筒竖窑的操作
石灰石入窑后在预热带以对流的方式预热，然后移至煅烧带的上部煅烧区。上排烧嘴未完全燃烧的热
气体进入石灰石料柱内完全燃烧，然后石灰石进入两排烧嘴之间的煅烧带内，并得到由下部煅烧带分流出的
热气体使之继续分解，并在下部煅烧带以顺流方式继续煅烧直至石灰石完全锻烧好为止。煅烧好的石灰继
耗量为 3550 ～ 3760kJ / kg 石灰，是所有石灰煅烧窑中热耗最低的。其生产率比国内以焦炭为燃料的竖窑高
关键词：活性石灰；生产；冶金；应用 摘 要：介绍了国内外生产活性石灰所选用的主要窑炉及其工艺过程、活性石灰在炼钢及精炼 等冶金生产中的应用。 中图分类号：TF 734. 6 + 2 文献标识码：A
0引言
所谓活性石灰，就是一种优质轻烧石灰，它具有晶粒细小、气孔率高、体积密度小、比表面积大、反应性 强、杂质低、粒度均匀，同时还具有一定强度等优点。活性石灰的活性度一般在 300ml 以上［1（］ 4NHCl·40 士 1℃ ，10min 盐酸滴定值）。
第1 期
宋延辉，等：活性石灰的生产及在冶金中的应用
7
图 2 回转窑系统示意图［4］
适当粒度的石灰石首先进入窑的预热器。在预热器中石灰石被来自回转窑窑尾的 1000 ～ 1100℃ 的烟 气预热到 900℃ 左右，大约有 10% ～ 20% 的石灰石被分解。预热后的石灰石通过溜槽进入回转窑，在窑中石 灰石进一步加热，在 1200 ～ 1250℃ 的温度下继续分解，直至完全煅烧。煅烧好的石灰从窑头排出，落入窑的 冷却器内进行冷却。石灰落入冷却器时的温度为 1100℃ 左右，从冷却器底部鼓入的冷风将石灰冷却到 40 ～ 100℃ 冷却后的石灰经震动出灰装置排出。回转窑系统示意图见图 2［4］。
等。 （2）并流蓄热式竖窑的优点
4 并流蓄热式双膛竖窑结构示意图［4］
采用并流蓄热式竖窑锻烧出的石灰质量好，活性度高（ 可达到 350 ～ 400ml），残余 CO2 含量一般不超过
第1 期
宋延辉，等：活性石灰的生产及在冶金中的应用
9
2% ，硫含量亦低（ 当然与石灰石的质量有关），完全可以满足炼钢的要求。此外，节能效果显著，单位产品热
图 1 石灰的物理性质与煅烧温度的关系［3］
注：1. 比表面积（ 计算）；2 一体积密度；3 一平均颗粒；4 一气孔率（ 计算）；5 一气孔率（ 实测）
1. 3 煅烧设备 提高活性石灰质量的关键：一是要有质量较好的原料和燃料；二是要有先进的煅烧设备。下面，介绍 4
种国内外常用的煅烧活性石灰的窑炉。 1. 3. 1 回转窑
学成分、矿物组成以及物理性质随其形成时间的长短而变化，形成的时间愈久石灰石愈致密、坚硬，形成的时 间愈短，结构愈疏松。作为生产冶金石灰的原料，其质量决定于它的结构、杂质的成分和含量以及这些杂质 在石灰石中的分布均匀程度。一般来说，易造成对石灰煅烧工艺困难的杂质是：SiO2 、Al2 O3 、Fe2 O3 、Na2 O、 K2 O 等。杂质含量大于 4% ～ 5% ，或碱金属含量大于 0. 1% ～ 0. 2% 的石灰石有形成各种低熔点化合物的可 能性。形成石灰局部或全部过烧，堵塞作为释放 CO2 通路的细孔，阻碍石灰石的煅烧分解。
（1）回转窑的种类［4］ 回转窑可分为长回转窑和短回转窑两种。长回转窑的长度一般为 80 ～ 152 m，不带单独的预热器。最 大能力为 2 000t / d。煅烧用的石灰石块度为 5 ～ 50mm。长回转窑的热耗比较高，一般为 6 270 ～ 8386 kJ / kg 石灰，这种长回转窑正在逐渐被短回转窑取代。短回转窑一般长为 20 ～ 60 m。短回转窑采用的预热器一般 分为篦式预热器、竖式预热器和旋流预热器。回转窑装有预热器可以降低热耗。其煅烧石灰石的块度一般 为 10 ～ 50 mm，热耗一般为 4 800 ～ 6 960 kJ / kg 石灰（ 带旋流预热器的短回转窑的热耗为 4590 ～ 5440kJ / kg 石灰）。 （2）回转窑的特点 回转窑煅烧出的石灰质量好、纯度高（ 活性度一般可达到 350 ～ 400m（l 50g 石灰、4NHCl、10min））。该窑 可以煅烧粒度较小的石灰石（5mm 以上），提高了原料的利用率。短回转窑煅烧活性石灰的单位热耗比一般 机械化竖窑低，但比并流蓄热式竖窑高 15% ～ 30% 。机械化程度高，易于控制，劳动条件好，产量大，适宜于 冶金工业。回转窑煅烧系统设备多，重量大，投资高，占地面积大，它比并流蓄热式竖窑单位产品耗钢材量大 3 ～ 5 倍，投资高出 50% ～ 80% ，占地面积多出 1 倍。回转窑对煅烧的石灰石强度有一定的要求，在煅烧过程 中强度变低、易爆裂的石灰石不适合在回转窑中煅烧。回转窑煅烧使用燃料范围较为广泛，可采用天然气、 高炉煤气、焦炉煤气或混合煤气、重油和煤粉等。 （3）回转窑（ 短回转窑）的煅烧工艺过程
生产活性石灰的窑炉种类很多，有传统式直筒竖窑、回转窑、环形套筒竖窑、并流蓄热式竖窑、双梁石灰 竖窑、沸腾窑、气体悬浮煅烧炉、横流式窑、外火箱窑及双斜坡窑等。其中，国内外生产活性石灰主要使用的 是回转窑、环形套筒竖窑、并流蓄热式竖窑和双梁石灰竖窑，本文将对这 4 种窑炉作重点介绍。
1 活性石灰的生产
1. 1 原燃料 生产冶金石灰所用的原料是石灰石，其矿物组成以方解石（ CaCO3 ）为主，偶有白云石共生。石灰石的化
第 28 卷 第 1 期 2006 年 2 月
来自百度文库
河北理工学院学报 Journal of Hebei Institute of Technology
Vol. 28 No. 1 Feb. 2006
文章编号：1007-2829（2006）01-0005-07
活性石灰的生产及在冶金中的应用
宋延辉，张羡夫
（ 河北理工大学 冶金与能源学院，河北 唐山 063009）
石灰组成中有游离氧化钙和结合氧化钙，游离氧化钙中又分活性氧化钙和非活性氧化钙。非活性氧化 钙在普通消解条件下，不能同水发生反应，但有可能转化为活性氧化钙（ 如磨细后）。活性氧化钙则是在普 通消解条件下，能同水发生反应的那部分游离氧化钙。结合氧化钙是不可回复的，故不能称为非活性氧化 钙。石灰的反应能力实际上可以看成是游离氧化钙总量中活性氧化钙的数量［2］。
石灰窑所用燃料有固体、液体和气体燃料。固体燃料虽因杂质含量高，对石灰活性有一定影响，但从燃 料多样化看，固体燃料是不可缺少的，我国大部分普通竖窑仍采用固体燃料。液体燃料由于短缺，很少采用。 选择气体燃料既方便又可以提高石灰的活性，因此是极为有利的。根据窑型和燃料市场价格的变化，石灰窑 所用燃料也随着变化。 1. 2 活性石灰的生成机理
收稿日期：2005-07-15 作者简介：宋延辉（1980-），女，河北邯郸人，河北理工大学冶金与能源学院硕士生。
6
河北理工学院学报
第 28 卷
石灰石的煅烧是石灰石菱形晶格重新结晶转化为石灰的立方晶格的变化过程。其变化所得到的晶体结构与 形成新晶核的速度和它的生长速度有关。当前者大于后者时，所得到的为细粒晶体，其活性氧化钙分子数量 多，具有高的表面能：反之，所得为低表面能的粗粒晶体，其活性氧化钙分子数量少［2］。石灰石在低温下煅 烧，所得到的为细粒晶体结构的石灰即活性石灰。因此，它的特点是晶粒细小、气孔率大、体积密度小、比表 面积大。石灰的物理性质与煅烧温度的关系，见图 1［3］。除锻烧温度的影响外，煅烧时间的延长也会使石灰 的晶粒显著增大，不利于活性石灰的生成。活性石灰成渣速度快，反应性强，更适合转炉炼钢、钢水炉外精炼 和铁水预处理。所以，使用活性石灰已成为当代钢铁冶金的一个发展趋势。
最高的［6］。
1. 3. 3 并流蓄热式竖窑（ MAERZ 窑）
（1）并流蓄热式竖窑的发展
并流蓄热式 竖 窑 的 操 作 原 理 是 由 奥 地 利 的 Alois Schmid 与 Herman
Hofer 提出来的，故亦称为斯米特一霍弗尔（ Schmid - Hofer）窑。这种窑有
双膛和三膛竖窑两种结构。世界上第一座并流蓄热式竖窑于 19 世纪 50
续下移至冷却带，被来自下面的逆流冷风冷却，然后由液压驱动的出料机
构将石灰从卸料台卸在窑下部的石灰斗中。振动溜槽可随时将石灰斗中
的石灰卸出。该窑的核心为下部燃烧带，它保证了能够煅烧出优质活性石
灰。整个窑体为负压操作，对窑体密封要求不高，可以在线观察到窑内的
煅烧过程、在线取样及维修设备。因此，在所有竖窑中套筒窑的作业率是
活性石灰是钢铁工业的基本原料，它作为炼钢的造渣剂，具有缩短冶炼时间、提高钢水纯净度及收得率、 降低石灰及萤石消耗、提高转炉炉衬寿命等优点。因此，世界上发达国家己 100% 采用活性石灰炼钢，我国 也早在 1983 年冶金部召开第一次全国转炉炼钢会议时就明确的规定，转炉炼钢使用活性石灰是一项基本的 技术政策。此外，活性石灰还应用于钢水精练和铁矿粉的烧结过程中，也取得了很好的效果。
（2）环形套筒竖窑的结构 此种窑为两个同心筒体构成环状炉腔的煅烧设备，其结构如图 3［4］所示。窑内设有上下两个内套筒。 内套筒的外部与外套筒的内部均砌有耐火材料，内套筒两层铜板之间的夹套送入冷却用的空气。设置上下 两筒的目的即可减少料层的厚度，又便于引导气体，有效地利用热能。在套筒式竖炉的外壳上有上下两排错 开排列及等距离配置的燃烧室，其具体数量视窑的容积而定。每个燃烧室出口的上方在外壳与筒体之间设 有耐火砖砌筑拱桥，以便在下面的石灰料柱中构成一个空间，使热气体能均匀地进入石灰料柱内。耐火桥的 设置旨在稳定窑的结构，以及避免火焰与石灰石直接接触，力求使燃烧气体均匀扩散。由于设置两排燃烧室 及对气体的导流，将窑的煅烧带分成两部分，上部煅烧带内气体与石灰石形成对流，而下部煅烧带则是顺 流［4］。
年代在奥地利建成。由于煅烧出的石灰质量好，位于瑞士苏黎世的 Maerz
窑炉公司于 1965 年获得了设计和建造该窑的许可证。在奥地利境外的第
一座并流蓄热式竖窑建于 1966 年。通过不断的技术改造，采用该窑煅烧
活性石灰的技术目前在许多工业发达国家得到了广泛应用。目前己建成
投产的达数百座。我国包括台湾省在内已建有十多座，如太钢、包钢、唐钢
（1）环形套筒竖窑的基本情况 这种窑是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，现在世界各国已建成这种
石灰窑数百座，如我国的梅山、马钢等企业均建有环形套筒竖窑。该窑具有许多优点，诸如产品质量好、生产 率高、占地面积小、热耗低（3760kJ / kg 石灰）、生产灵活度大（ 有 80 ～ 500t 窑型）、燃料适应性强（ 可燃气体、 液体和固体燃料）等。上海宝钢集团上钢一公司为配合新上不锈钢工程，于 2002 年从特鲁兹·弗卡斯公司 引进一座日产 500 吨贝肯巴赫环形套筒窑，这是全世界第一座全自动化控制的套筒窑。该窑以转炉煤气为 燃料，运行状况良好。之后为满足新增炼钢能力对高活性石灰的需要，上钢一公司又从此公司引进第二座日 产 500 吨的全自动控制贝肯巴赫环形套筒窑。该窑将以天然气作燃料，是我国首座烧天然气的石灰窑。
8
河北理工学院学报
第 28 卷
图 3 环形套筒窑结构示意图［4］
（3）环形套筒竖窑的操作
石灰石入窑后在预热带以对流的方式预热，然后移至煅烧带的上部煅烧区。上排烧嘴未完全燃烧的热
气体进入石灰石料柱内完全燃烧，然后石灰石进入两排烧嘴之间的煅烧带内，并得到由下部煅烧带分流出的
热气体使之继续分解，并在下部煅烧带以顺流方式继续煅烧直至石灰石完全锻烧好为止。煅烧好的石灰继