竖窑

竖窑是指上部加料下部出料连续煅烧熟料的热工设备。由窑体、加出料装置及通风设备等组成。广泛用于煅烧各种耐火原料和石灰其优点是基建投资较省，占地面积较少，熟效率高，燃耗低及易于机被化和自动化。

简介

超高温竖窑在耐火材料工业应用历史久远，古老的自然通风超窑形如瓶子，俗称瓶子窑，是现代竖窑的前身。20世纪60年代竖窑结构和操作有了明显改进。白云石镁砂竖窑煅烧采用汽化冷却壁代替耐火砖衬解决了粘窑问题。采用料封装置，出料可不停风，为实现全窑系统操作自动化创造了条件。利用系数也大幅度提高。体衬砖隔热层采用高炉水淬渣硅藻土粉或硅酸铝耐火纤维毡等阵低了热耗。一部分竖窑由烧焦炭改烧煤气、天然气或重油，消除了燃料灰分对热科的污染，同时劳动条件得到了改善。70年代还建了温度达≥2200℃的高温竖窑。

工作原理

按逆流传热原理工作。窑内物料自上而下运动，烟气自下而上穿过整个料柱物料在窑内预热、煅烧及冷却，对入窑原料块度要求严格，一般为25-150mm，但必须分级装窑，最大块度与最小块度比不宜超过2-3mm。

工作系统设有加、出料系统，燃烧系统，敞风系统及排烟系统。人工竖窑工作系统较简单，原料和焦旋（或无烟媒）用人工分层从窑项送入窑内，由来自下部的烟气加热。随着物料下移，焦炭在原料间隙中燃烧。燃烧用空气由鼓风系统从窑底（底风）或冷却带密体周边（腰风）送入窑内，或两者同时送入窑内。废气由套顶烟囱排至大气。

以焦炭为燃料的机械化竖窑，原料和焦炭混合装入料斗或分别装入料斗交替倒入窑内。熟料由出料机间歇或连续卸出。设从底部和腰部或只从腰部鼓入的送风系统。烧烟气和原料分解产物形成废气，经除尘后由排烟机导入烟囱排至大气。在煅烧带设汽化冷却壁的竖窑，还设有相应的软水供应和蒸汽利用系统。以煤气为燃料的竖窑，在煅烧带窑体设1-2排烧嘴。每排烧嘴都沿窑体周边均匀布置。直径较大的竖窑也可在锻烧带设横穿断面的梁下烧嘴。或在锻烧带下部窑中心处设置辅助烧嘴，将一部分煤气直接引入窑中心燃烧，燃烧用二次空气由冷却带进入煅烧带。

以油为燃料的高温竖窑，在煅烧带沿窑体高度设2-3排烧嘴，为此还增设有烧嘴供油系统、供油雾化用的压缩空气系统、烧嘴冷却水套用的软水系统。冷却带需要放出多余热空气的放风系统。

基本结构

筒体为直筒形，其外壳为钢板，内衬以耐火材料。以焦炭为燃料的大型石灰竖窑，冷却带下部窑体的内径逐渐缩小至与出料机的卸料盘相衔接。机械化竖窑窑体上部中央装有布料器，侧面对称开有两个排烟口，用管道与除尘器或烟囱相联。窑体下部设有出料机。人工竖窑烟囱设于窑顶正中部位，加料门对称布置于窑体下部周边。为避免物料粘结窑壁现象，煅烧白云石的竖窑和镁砂的竖窑，在锻烧带可设汽化冷却壁代替耐火砖衬。

窑体耐火材料衬砖分3层，内层为工作层，直接与物料接触，在操作温度下承受物料撞击、磨损及化学侵蚀。中间为保护层，当工作层过度磨损或烧穿时起保护作用。外层为隔热层:煅烧带用作衬砖的材质高温性能要求较为严格。白云石、镁砂竖窑煅烧带厚300-380mm，内层采用镁砖或镁铝砖，粘土、高铝竖窑锻烧带内层厚230-300mm，采用高铝砖。石灰竖窑缎烧带内层厚300-350mm，采用粘土砖、高铝砖或镁砖砌筑。中间保护层一般厚230mm，大型石灰竖窑厚580mm，用粘土砖砌筑。隔热层厚60-70mm用轻质粘土砖和隔热填料。

煅烧带的汽化冷却壁有套筒式、全管式、砖管式和间管式。选择原则是最大限度地减少冷却壁表面积，以尽量减少对窑周边物料煅烧的影响和节能。

窑体主要尺寸包括有效高度、内径和高径比。

有效高度系指窑内料柱高度。当物料在窑内缎烧周期一定时，增加有效高度可以提高产量，但窑内气流阻力随之增加。高度过大会影响窑内物料顺行。过小则物料不能充分烧结。且出料温度也高。有效高度与窑内径之比，以焦炭为燃料的白云石、镁砂竖窑为6-7.5，粘土、高铝、石灰竖窑为4-6。

内径小，窑产量低，内径过大，窑内料柱易呈不均匀下移，影响竖窑断面气流均布和熟料质量，特别是以重油、煤气为燃料的竖窑，周边烧嘴送入的火焰，难于达到窑内料柱中心，造成中心物料欠烧。白云石、镁砂、高铝、粘土竖窑内径为1.6-2.5m，石灰竖窑内径为2.4-4m。

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