現(xiàn)代石灰窯與傳統(tǒng)土燒窯相比具有環(huán)保、節(jié)能；機械化 、自動化程度較高的優(yōu)點，能充分利用廉價能源，特別能利用原來對環(huán)境有污染的氣體作主要能源，變廢為寶，不但對環(huán)境能達到保護，而且它生產(chǎn)的石灰，不但質(zhì)量好而且成本低，對企業(yè)經(jīng)濟效益會有明顯增加。
一、石灰窯種類
1、按燃料分：有混燒窯（即燒固體燃料，焦炭、焦粉、煤等）和氣燒窯（即2、燒高爐煤氣、焦爐煤氣、電石尾氣、發(fā)生爐煤氣、天然氣等）。
3、按窯形分：有豎窯、回轉(zhuǎn)窯、套筒窯、雙膛窯、雙梁窯等。
4、按操作壓力分：有正壓操作窯和負壓操作窯。
二、基本原理和熱工工藝
石灰石主要成分是碳酸鈣，而石灰成分主要是氧化鈣。燒制石灰的基本原理就是借助高溫，把石灰石中碳酸鈣分解成氧化鈣和二氧化碳。
反應式
CaCO3=CaO+CO2-42.5Kcal
工藝過程：石灰石和燃料裝入石灰窯（若氣體燃料經(jīng)管道和燃燒器送入）預熱后到850℃開始分解，到1200℃完成煅燒，再經(jīng)冷卻后，卸出窯外。即完成生石灰產(chǎn)品的生產(chǎn)。不同的窯形有不同的預熱、煅燒、冷卻和卸灰方式。但有幾點工藝原則是相同的即：原料質(zhì)量高，石灰質(zhì)量好；燃料熱值高，數(shù)量消耗少；石灰石粒度和煅燒時間成正比；生石灰活性度和煅燒時間，煅燒溫度成反比。
三、燃料與燃燒
燒石灰的燃料很廣泛，固體燃料、氣體燃料、液體燃料都可以。新技術(shù)石灰窯的燃燒原則是：哪種燃料最經(jīng)濟，哪種燃料更有利于環(huán)保，哪些燃料更能節(jié)約能源。
現(xiàn)在使用普遍的主要是焦炭和煤氣，最理想的還是煤氣，包括高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦爐煤氣、電石尾氣（煤氣）發(fā)生爐煤氣等是石灰窯的最好燃料。因為這些氣體燃料都屬于廢物利用，循環(huán)經(jīng)濟性質(zhì)，特別像焦爐煤氣現(xiàn)在大部分放散，資源十分豐富，其次是高爐煤氣，再就是電石尾氣,這些煤氣若利用起來，一來可大量節(jié)約能源，二來環(huán)境可得到保護，更重要的是企業(yè)可以收到很好的經(jīng)濟效益。
燒石灰用燃料的多少，是和它爐型與燃料的熱值有關(guān)的。煅燒石灰所需的熱量是由燃料的燃燒而得，固體燃料的主要成分碳的燃燒過程的分子式為C+O2 = CO2，氣體燃料則是根據(jù)它的熱值來計算的。按實際經(jīng)驗生產(chǎn)一公斤石灰約需960kcal熱量，但由于各廠的生產(chǎn)設備和工藝條件不同也有區(qū)別。一般來說，燒一噸灰用高爐煤氣需1600m3左右，燒焦爐煤氣需300m3左右。電石尾氣需360m3左右，天然氣需120m3左右，發(fā)生爐煤氣需900m3左右。
四、基本結(jié)構(gòu)和設備
石灰窯主要由窯體、上料裝置、布料裝置、燃燒裝置、卸灰裝置、電器、儀表控制裝置、除塵裝置等組成。不同形式的石灰窯，它的結(jié)構(gòu)形式和煅燒形式有所區(qū)別，工藝流程基本相同，但設備價值有很大區(qū)別，使用效果也是有差別的。
混燒石灰窯布料很關(guān)鍵，因為它在把燃料和石灰石同時裝入窯內(nèi)時，必須通過布料實現(xiàn)爐料在窯內(nèi)的合理分布，消除爐壁效應，均衡爐內(nèi)阻力，力求整個爐截面“上火”均勻一致，所以布料器形式和使用效果對石灰窯的生產(chǎn)效率有很大影響。布料器包括旋轉(zhuǎn)布料器、海螺形布料器、固定布料等等。
氣燒窯的主要附屬設備是燃燒器，因為它的氣體燃料是通過燃燒器把可燃氣體和所需氧氣（空氣）按一定的比例在燃燒器內(nèi)混合后送入爐內(nèi)燃燒的，而且不同的燃氣所需的空氣量也不同。不同的爐型，不同的加熱方式，它需要的火焰類型也不相同，如預混式、半混式、外混式及氧化焰、中性焰、還原焰等等。所以說氣燒窯的燃燒器一定程度上決定著石灰窯 的煅燒效果。
當然其它附屬設備也很重要，如風帽，看相似很簡單，但要保證它所供窯內(nèi)風量在整個窯斷面上的分布才有好的效果。
五、石灰石質(zhì)量要求和數(shù)量消耗
1、含碳酸鈣成分含量高，一般要求要在97%以上。
2、結(jié)構(gòu)晶粒要小，一般粒度為30mm—60mm，因為晶粒小的石灰石晶間不嚴實，且在含有有機物的情況下，有機物燃燒形成的多孔狀，二氧化碳容易分離，便于煅燒。
3、雜質(zhì)少，特別是有害成分少如二氧化硅，氧化鎂、氧化鋁、氧化鐵、硫和磷等，這些成分在石灰石中若有百分之一，到煅燒成的生石灰中，就是百分之十八。
4、煅燒時“生”“過”燒的高低對石灰石質(zhì)量好壞也有一定區(qū)別 。
燒1噸石灰按理論計算需1.78噸石灰石。
六、生石灰的質(zhì)量標準
石灰質(zhì)量的一般標準是：氧化鈣含量，生、過燒率、活性度、有害成分含量等，不同的行業(yè)，不同的用途又有不同的標準。如電石行業(yè)特別強調(diào)活性度即軟燒灰，煉鐵行業(yè)又強調(diào)的是強度，所以要硬燒灰，煉鋼則又要軟燒灰。因此它的指標也是不一樣的。一般標準生石灰，氧化鈣含量要達到 97%以上，生過燒率小于 10%，活性度要300ml以上。
七、供風和風機選擇
無論混燒窯還是氣燒窯都是需要一定合理供風的，因為任何燃料燃燒都必須具備三個條件，即燃料、空氣(氧氣)、和明火，缺少任何一項條件都是不會燃燒的。風的用量是根據(jù)燃料的可燃成分的需氧量來計算,若供風不足燃料就不會充分燃料,供風過量過�？諝鈩t變成煙氣，大量熱量流失，從而造成燃料的增加和浪費。風量一般按公式計算，但原燃料粒度不同也有差異。因此選用風機既要以理論計算為基礎又要以具體爐型和實際經(jīng)驗為依據(jù)來選定風機，才能有好的使用效果。
八、石灰窯的除塵與環(huán)保
石灰在煅燒時排放的煙塵中含有大量的有害氣體和10微米以下的粉塵，粉塵中又包含SO2、 F2O3、AlO3等，這些有害氣體和粉塵對人體的危害很大，而采用新技術(shù)的現(xiàn)代石灰窯除能耗低、產(chǎn)量高、質(zhì)量好外，最大的好處是便于除塵。因為整個煅燒過程是相當于在一個密封容器中進行，它的煙氣可從窯頂煙氣管道排出，通過除塵凈化，然后達到無害、無污染的達標排放。
九、三種活性石灰窯及其性能比較
1 環(huán)形套筒豎窯
套筒窯由砌有耐火材料的窯殼和分成上下兩段的內(nèi)套筒組成,窯殼與內(nèi)套筒同心布置,礦石位于窯體和內(nèi)套筒之間的環(huán)形空間內(nèi)以利于氣流穿透,故名環(huán)形套筒豎窯。下內(nèi)套筒位于豎窯的下部,結(jié)構(gòu)為雙層鋼殼形成環(huán)隙,環(huán)隙內(nèi)通空氣冷卻,其內(nèi)外側(cè)砌耐火磚襯;上內(nèi)套筒懸掛在窯頂部。上下內(nèi)套筒各有其不同的功能,上內(nèi)筒主要是將高溫廢氣抽出用于預熱噴射空氣;下內(nèi)筒主要是用于產(chǎn)生循環(huán)氣流形成并流煅燒,同時起到保證氣流均勻分布的作用。套筒窯的結(jié)構(gòu)特點是因設置了內(nèi)套筒在一個窯身內(nèi)形成了并流煅燒�！�
套筒窯設有兩層燃燒室,燃燒室通過耐火材料砌筑的拱橋與內(nèi)套筒相聯(lián)。套筒窯使用的燃料為流體燃料,如天然氣、焦爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、高焦混合煤氣(發(fā)熱值在1600kcal/Nm3以上)、電石爐氣、輕油、重油、煤粉等,在上述燃料不足的情況下,也可添加少量的小塊焦炭。
套筒窯窯體從上到下分為:預熱帶、上部煅燒帶(逆流)、中部煅燒帶(逆流)、下部煅燒帶(并流)、冷卻帶,其核心為下部并流煅燒帶,石灰最終在下部煅燒帶內(nèi)燒成,保證了能夠煅燒出優(yōu)質(zhì)活性石灰。
套筒窯窯內(nèi)廢氣在預熱礦石及噴射空氣后自身溫度下降到180℃左右由廢氣引風機抽出,經(jīng)布袋除塵器凈化后排空。整個窯體為負壓操作,對窯體密封要求不高,可以在線觀察到窯內(nèi)的煅燒過程、在線取樣及維修設備,因此,在所有豎窯中套筒窯作業(yè)率最高。
2 并流蓄熱式雙膛豎窯
雙膛窯有兩個窯身,兩個窯身交替輪換煅燒和預熱礦石,在兩個窯身的煅燒帶底部之間有連接通道彼此連通,每隔12min換向一次以變換窯身的工作狀態(tài)。在操作時,兩個窯身交替裝入礦石,燃料分別由兩個窯身的上部送入,通過埋設在預熱帶底部的多支噴槍將燃料均勻地分布在整個窯的斷面上,使燃料得到均勻的燃燒。雙膛窯使用的燃料也是流體燃料,如燃氣、燃油、煤粉等均可。
助燃空氣用羅茨風機從豎窯的上部送入,助燃空氣與燃料混合前在預熱帶先被預熱,然后煅燒火焰氣流通過煅燒帶與礦石并流(在所有豎窯中,雙膛窯的并流帶最長),使礦石得到煅燒。煅燒后的廢氣通過連接兩個窯身的通道沿著另一窯體的預熱帶向窯頂排出。由于長行程的并流煅燒,石灰質(zhì)量很好。另外,由于兩個窯身交替換向操作,廢氣直接預熱礦石,熱量得到了充分的利用,在所有豎窯中單位熱耗最低�！�
雙膛窯為密封正壓操作,工作壓力在40kPa左右。整個窯的操作控制(如換向、裝料等)由PLC集中控制。
3 雙梁窯
雙梁窯的核心部分是采用兩層燒咀梁,梁內(nèi)有若干燃料管將燃料供給燒咀,燒咀分布在梁的兩側(cè),將燃料均勻地分布在窯的斷面上(雙梁窯斷面一般為方形或矩形), 保證了在整個豎窯斷面上均勻燃燒。燒咀梁采用導熱油冷卻,導熱油帶出的熱量用于預熱燃燒一次空氣,使窯的熱耗有所降低。
雙梁窯采用了雙向壓力系統(tǒng),煅燒帶以下為正壓,煅燒帶以上為負壓。燃燒所需的二次空氣由鼓風機通過分布梁進入冷卻帶,使窯內(nèi)煅燒帶以下保持正壓;窯上部的廢氣通過廢氣引風機抽出,使窯內(nèi)煅燒帶以上保持負壓。
雙梁窯使用的燃料亦為流體燃料,如燃氣、燃油、煤粉等。
