梁式窯是國際市場上的一款現代化石灰生產窯型，上世紀九十年代初從國外引入國內市場。國產化后經過持續的研發和改進，我公司現在已經擁有了完整的知識產權。多年來梁式窯的推廣和技術進步對石灰行業發展進步做出了很大貢獻。據不完全統計，到目前為止，國際市場上的梁式窯有278座，其中我國對外輸出的8座，產能2800萬噸。國內市場上梁式窯有448座，產能4050萬噸。按照國際石灰總產能3.6億噸計算，梁式窯產能占了總產能的19.03%，如此巨大的市場份額充分說明了梁式窯市場競爭力十分強大。

一 梁式窯具備以下特點：

1）結構簡單

梁式窯屬于單膛豎窯，結構簡單。

2）原料適應能力強

可以使用目前市場上的各種粒度的原料，對有自有礦山的客戶來講，可以實現原料利用效率最大化。

3）燃料范圍廣

梁式窯可使用的燃料是目前世界范圍內最廣的。能夠使用的燃料如下：
☆氣體燃料：天然氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣、高爐煤氣、發生爐煤氣、蘭炭煤氣、黃磷爐煤氣、電石爐煤氣、生物質煤氣、或者混合煤氣。
☆固體燃料：煙煤、褐煤、焦末、生物粉末燃料等。
☆ 液體燃料：重油、輕油等。
☆ 復合燃料：煤氣+煤粉；燃氣+油；低熱值燃氣+高熱值燃氣等各種混合使用的燃料。

4）操作簡單降低大量人力成本

操作相對簡單，可以節約大量的人工成本。

5）質量指標優

質量指標達到了世界先進水平，可以適應于各種活性石灰生產。

6）環保指標優秀

環保指標可以適應世界各國對環保指標的要求。

7）可操作性能好

梁式窯可以在設計產能的40～110%之間任意調整，都能確保性能穩定。

8）性價比高

其造價比其他現代化窯形相比低三分之一以上，這一點是廣大客戶最喜歡接受的。

9）可以用梁式窯技術直接改造升級普通機械立窯，實現技術升級。

10）自動化程度高

梁式窯采用PLC控制，實現了設備的全自動操作模式。
 

二 梁式窯核心技術概念
 

1）燃燒梁

燃燒梁的基本定義：它是一種為工業爐提供可控制供熱強度和燃料分布區域的熱工工具。

　　提供可控制供熱強度是指，燃燒梁根據窯型的大小或燃料的不同，在設計上采用不同的燒嘴形式和尺寸，并且配置可調整的燃料供應量和空燃比，實現供熱強度的控制。目前市場上一棵燃燒梁的供熱能力在3.92～14.5GJ/h之間。

　　燃料分布區域是指，燃燒梁可以根據窯型大小和燃料不同，設計不同的燃燒梁布置間距和燒嘴間距，可以將燃料分布到不同的區域范圍，實現石灰煅燒的最佳布置效果。燃燒梁在長度方向上根據燃料不同，設計不同的燒嘴數量，貫穿整個窯膛。根據窯膛截面大小，一座窯可設置多根燃燒梁，而且分上下兩層交叉布置，這樣每個燒嘴所能覆蓋的范圍布滿整個窯膛的截面，燒嘴將燃料從燃燒梁的燒嘴孔處噴射入梁式窯窯膛內，助燃風從燃燒梁的燒嘴孔處噴入梁式窯窯膛內，兩者混合產生的火焰直接進行石灰煅燒。整個窯膛截面內幾十個或上百個燒嘴同時煅燒，實現了整個窯膛的熱工場內均勻煅燒的熱工效果。

　　燃燒梁可以設計成不同的尺寸和不同結構形式，隨著技術的不斷進步，目前市場上的燃燒梁有多種類型。

燃燒梁的類型概括起來分三大類：

第一類是常規型：采用油冷或水冷的冷卻形式，主體結構為合金鋼焊接結構的燃燒梁；
　　該類型的燃燒梁的結構形式有矩形燃燒梁、T形燃燒梁、雙T形燃燒梁、F形燃燒梁等。燃燒梁長度根據梁式窯斷面需要而設計，一般在4～8米之間，這取決于設計的斷面尺寸。燃燒梁中間為空腔，矩形燃燒梁底部（T形燃燒梁、雙T形燃燒梁兩個側面，F形燃燒梁一個側面）有燒嘴孔?？涨粌炔堪惭b燒嘴，燃料通過燒嘴送入窯內。燒嘴之外的空間輸送助燃風，助燃風從燒嘴孔送入窯內。在窯膛內燃料與助燃風混合燃燒，每個燒嘴周圍的石灰石得到有效煅燒。
　　矩形燃燒梁的結構示意圖如下圖。采用T形雙T形或者F形的燒嘴側噴，其原理一樣。
　　一代、二代梁式窯所使用的燃燒梁都是合金鋼組合焊接的結構形式，采用導熱油冷卻或者水冷卻方式。導熱油或者水循環帶出的熱量被風扇排入大氣。一代梁式窯大概會造成大約150～200Kcal/（kg·成品灰）的熱損耗。二代梁式窯大概造成200～250Kcal/（kg·成品灰）的熱損耗。一些規模型企業利用這部分熱量發電，實現了資源利用最大化，大部分企業這部分熱量沒有回收。

第二類是絕熱型：采用油冷或水冷的冷卻形式，主體結構是耐材與鋼材復合材料的絕熱式燃燒梁（國家發明專利ZL201410094521.8）；
　　三代梁式窯采用的是絕熱式燃燒梁，絕熱式燃燒梁主體采用耐材與鋼材的復合材料，其目的是減少導熱油或者水的熱損耗。三代梁式窯大概造成20～30Kcal/（kg.成品灰）的熱損耗。絕熱式燃燒梁是國家發明專利（ZL201410094521.8），下圖是絕熱式燃燒梁圖片。

三代梁式窯燃燒梁裝置圖片（該圖片是T形燃燒梁側噴方式）

第三類是風冷型：采用風冷的冷卻形式，主體結構是耐材與鋼材復合材料的絕熱式燃燒梁（國家發明專利ZL201610004568.9）；
　　四代及五代梁式窯采用的是風冷式燃燒梁，燃燒梁的冷卻方式采用助燃風冷卻，被燃燒梁預熱的助燃風直接參與燃燒，徹底消除了燃燒梁的熱損耗。風冷型燃燒梁是梁式窯技術發展史上最具革命意義的發明創造，它徹底消除了燃燒梁自身冷卻造成的熱量損失，徹底消除了油冷梁的安全隱患，實現了燃燒梁自身零損耗和梁式窯整體熱效率最大化，這項技術為梁式窯實現熱耗指標技術領先，打下了堅實的基礎。

2）梁式窯
梁式窯的基本定義：它是以燃燒梁為核心技術裝備煅燒石灰的一種現代化石灰生產窯型。使用燃燒梁為熱工工具，是梁式窯的核心特點。這一點是判定梁式窯主要依據。燃燒梁技術的使用，使得石灰窯整個斷面得到了均勻有效的煅燒，是石灰煅燒技術的一種先進技術之一，燃燒梁的使用方式有著多種不同形式和功能。梁式窯是一套自原料上料到成品儲存的綜合生產系統，以上定義是對其核心技術的高度概括。

梁式窯燃燒梁、出灰口及吸氣梁布置示意圖

　　梁式窯的設計理念是，通過在石灰窯斷面上布置燃燒梁，將燃料直接輸送到整個斷面所需要的位置，燃燒梁布置和燒嘴布置盡量滿足整個斷面的均勻性要求，整個石灰窯斷面上所有部位得到均勻有效地煅燒，能夠生產優質石灰。梁式窯的設計理念比較先進，不僅解決了石灰煅燒均勻性的問題，而且能夠實現大斷面設計，到目前為止梁式窯早已實現600t/d的能力，而且，近幾年更大單產的梁式窯窯型已經研發成功，正在全面推廣。

　　梁式窯是一個完整的綜合生產系統，主要包括以下幾個子系統即：上料系統；窯本體系統；燃料供應系統；燃燒梁系統；供風系統；廢氣除塵系統；出灰系統；電器自動化系統；外圍配套系統。
燃燒梁系統所使用的燃燒梁，工作在1000度以上的熱工區內。它自身需要冷卻保護，因此，燃燒梁要想達到正常的使用壽命，必須配置相應的冷卻系統。燃燒梁系統主要包括兩部分，即燃燒梁及其配套的燒嘴組和給燃燒梁提供冷卻介質的燃燒梁冷卻系統。目前，燃燒梁的冷卻形式主要有導熱油冷卻系統，水冷卻系統和風冷卻系統三種形式。油冷或者水冷形式，已經使用了幾十年，性能穩定可靠，其缺點是熱損耗高，采用導熱油冷卻還存在火災風險。2014年之后絕熱式燃燒梁開始投入市場，仍然采用油冷或者水冷，熱損耗減少了70%，這項技術的應用，推動了梁式窯的技術的進步。2019年之后，風冷式燃燒梁投放市場，將熱損耗徹底消除，這項技術給梁式窯帶來了徹底的革命性進步，由此產生了四代梁式窯技術。目前，四代梁式窯已經在多座石灰窯進行了升級改造，運行穩定，為業主創造了巨大效益。

燃料供應系統分三類：氣體燃料供應系統；固體燃料供應系統；液體燃料供應系統。有些單位使用兩種燃料混合，常見的是不同熱值的混合煤氣、煤氣與煤粉混合等。
　　外圍配套系統差別很大，比如原料篩分儲運系統、成品破碎篩分儲運系統、配套環境除塵系統、氣體輸送系統等等，不同的企業有不同的需求。這些系統的配置都是圍繞核心生產線的輔助配置，多與少根據現場實際選配，不影響梁式窯的核心功能。
　　梁式窯屬于當今國際市場上的一款現代化窯形，已經發展了幾十年的時間，在我國也有近30年的發展史。經過多年的實踐和技術進步，梁式窯從最初引進的一代梁式窯，逐步發展到了二代梁式窯、三代梁式窯、四代梁式窯和五代梁式窯。
　　五代梁式窯是一款大型化豎窯——我公司將其定義為梁式套筒窯簡稱CAB，產能在800～1500t/d 之間，是到目前為止單產最高的一款石灰豎窯，專利號為ZL201911026606.1.。后面有單獨的介紹。

3）各代梁式窯介紹

a)一代梁式窯

b)二代梁式窯

c)三代梁式窯

d)四代梁式窯

　　以上幾代梁式窯的工藝流程，主要區別在于核心技術的設計方式的變化，也是梁式窯技術不斷進步的重要體現。

　　我公司三段密封出灰機，國家發明專利產品（ZL201921811475.3）該出灰裝置，配置在三代梁式窯以后的梁式窯上。

4）梁式石灰窯技術經濟指標
　　梁式窯技術的進步，是在大量的生產實踐的基礎上，不斷改進不斷創新才逐漸積累起來的。我公司的工程技術人員，持之以恒，努力探索，在梁式窯技術進步方面付出了大量的心血和汗水，推動者梁式窯的技術經濟指標持續提高。下面簡單列舉一下技術經濟指標數據，從中就能看到梁式窯技術進步的軌跡。

隨著技術進步，我們向廣大客戶推薦使用先進的技術，建設新的石灰窯項目，同時舊有的梁式窯項目可以進行技術改造，提高經濟指標水平。
 

一代梁式石灰窯技術經濟指標標準

二代梁式石灰窯技術經濟指標標準

三代梁式石灰窯技術經濟指標標準

四代梁式石灰窯技術經濟指標標準