摘 要：乌海中联化工3#套筒窑投产后，在短时间内实现了达产、达标。通过工艺调整，各项运行参数稳定，能耗在乌海同行业中处于较低水平。本文重点对套筒石灰窑原理、生产工艺进行介绍。
关键词：套筒石灰窑；生产；工艺；介绍
环形套筒窑在上世纪90年代由梅山钢铁公司率先引进该项技术，我国至今建成投产运行的环形套筒窑已有100余座。产量有150t、300t、500t、600t几种规格。
1 环形套筒窑工作原理
环形套筒石灰窑可以用电石炉尾气、焦炉煤气、天然气、煤粉等作为燃料，利用30%的废气余热对驱动空气进行加热，使燃料在燃烧室内充分燃烧，产生灼热的气体。石灰石在窑内由窑顶向下运动，被灼热的气体煅烧，然后在并流煅烧带得到充分煅烧，最后在窑底进行冷却。
2 石灰石的分解
石灰石在810℃下分解，生成CaO和CO2，不同的煅烧温度生产出活性石灰和死烧石灰。环形套筒窑用于生产活性石灰。
3 环形套筒窑生产工艺介绍
3.1 上料系统
套筒窑的上料系统由称量料斗、液压闸门、上料小车、卷扬机、中间料仓、旋转布料器、料盅、料位检查装置等组成，上料小车在卷扬机的牵引下，到达窑顶进行卸料。上料周期为214s。
3.2 煅烧系统
进入套筒窑内的石灰石依次经过预热带、上部逆流煅烧带、中部逆流煅烧带、下部顺流煅烧带、冷却带后由出灰装置卸料到窑底，经振动给料机将生石灰卸出石灰窑。每个燃烧室上方，有一个由耐火材料砌筑的拱桥，连接窑外套筒和下内套筒。燃料由上、下两排烧嘴进行燃烧（上燃室温度：1200—1300℃，下燃室温度：1300—1350℃），燃烧后的气体通过拱桥，类似于层流的形式进入到石灰石料层中，石灰石受热后进行分解，生成氧化钙。
3.3 冷却系统
上、下内套筒为夹层钢结构筒体，衬有耐火材料，由冷却风机提供的空气进行冷却，冷却风机为离心风机（一用一备）。冷却下内套筒的冷却空气，温度在220—240℃之间，进入下环管然后分配到上、下14个燃烧室作为助燃空气，部分多余的空气排入大气中。冷却上内套筒的冷却空气，温度在200—220℃，经排空管道排入大气中。
3.4 驱动风系统
两台驱动风机（罗茨风机，一台固频、一台变频）将适量的空气送到换热器与上内套筒内部的废气（约占废气总量的30%）进行换热，换热后的驱动空气温度为350—450℃，进入驱动空气环管，分配到七个喷射器，作为喷射器抽吸循环气体的动力气体，与循环气体一同进入下燃烧室。因下燃室加入驱动空气和循环气体，所以空气供给量充足，燃料在下燃室内充分燃烧。
3.5 废气系统
在廢气风机抽吸的作用下，下燃室燃烧后的高温气体一部分进入位于上、下层燃烧室中间的煅烧带，另一部分与冷却石灰的空气进入下内套筒循环气体通道。上燃室中供给的空气量不足，只有50%左右，为不完全燃烧，进入石灰石料层中还有一定的燃料，不完全燃烧的燃料与来自下燃室的过剩空气相遇，使不完全燃烧的燃料得到完全燃烧。完全燃烧的烟气在窑顶分成两部分，约70%的废气经预热带到达窑顶的集气箱，通过废气管道进入废气风机，另一部分经由上内套筒后进入换热器与驱动空气进行换热，温度降至350-450℃进入废气总管。进入废气风机的废气温度在180-220℃，然后经惨冷风阀混入冷空气，废气温度降至160-180℃进入布袋除尘器后由废气烟囱排入大气。
3.6 循环气体
上层和下层燃烧室以及下内套筒并流带和冷却带交接位置的循环气体入口是相互错位布置的，保证了燃烧气均匀的分布到整个环形套筒窑截面。并流带高温气体和冷却空气余热空气的混合气体称为循环气体。循环气体温度在800—920℃，并流带循环气体温度是煅烧工艺的关键。
4 环形套筒窑煅烧工艺调节
环形套筒窑的操作主要通过控制循环气体温度来调节煅烧状况，进而保证石灰质量。在石灰石冷却空气稳定的情况下，循环气体温度由进入并流带的并流气体的温度决定，而并流带气体的温度决定了石灰石的煅烧程度。燃烧带上移，并流气体温度降低，石灰石容易“生烧”。燃烧带下移，并流气体温度升高，石灰石容易“过烧”。因此，循环气体温度可以作为石灰质量好坏的依据，在石灰生产过程中起着至关重要的作用。
4.1 改变出料速度进行调节
出料速度影响石灰石在套筒窑内的停留时间，如果循环气体温度升高，表明石灰煅烧程度较高，就要加快出料速度（相应的石灰产量也要提高），反之亦然。
4.2 改变窑内热量输入进行调节
在出料速度及循环气体温度稳定的条件下，改变下燃室的热量输入，同样可以调节石灰质量。
5 环形套筒窑生产工艺特点
①对原料要求较广泛，粒度范围40—80mm为宜；②燃料使用范围广泛，可以使用煤粉、天然气、焦炉煤气、高炉煤气、电石炉尾气等作为燃料，有效的节约资源；③负压操作，有利于环境保护和人员安全；④窑内温度均匀，石灰石煅烧质量好，气体燃料在石灰石缝隙中可以完全燃烧；⑤由于气体燃烧能够与空气均匀混合，燃烧所需的空气过剩系数小，因此可以达到较高的燃烧强度；⑥尽大可能的回收热量，热损较低。
参考文献：
[1]刘宁军，曹军.套筒石灰窑工艺特点及控制要点[J].广东有色金属，1998（03）.
[2]涂叔颖，闫东峰.气烧套筒石灰窑活性石灰生产过程[J].能源技术，2009（01）.