梁式窑是国际市场上的一款现代化石灰生产窑型，上世纪九十年代初从国外引入国内市场。国产化后经过持续的研发和改进，我公司现在已经拥有了完整的知识产权。多年来梁式窑的推广和技术进步对石灰行业发展进步做出了很大贡献。据不完全统计，到目前为止，国际市场上的梁式窑有278座，其中我国对外输出的8座，产能2800万吨。国内市场上梁式窑有448座，产能4050万吨。按照国际石灰总产能3.6亿吨计算，梁式窑产能占了总产能的19.03%，如此巨大的市场份额充分说明了梁式窑市场竞争力十分强大。

一 梁式窑具备以下特点：

1）结构简单

梁式窑属于单膛竖窑，结构简单。

2）原料适应能力强

可以使用目前市场上的各种粒度的原料，对有自有矿山的客户来讲，可以实现原料利用效率最大化。

3）燃料范围广

梁式窑可使用的燃料是目前世界范围内最广的。能够使用的燃料如下：
☆气体燃料：天然气、焦炉煤气、转炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气、兰炭煤气、黄磷炉煤气、电石炉煤气、生物质煤气、或者混合煤气。
☆固体燃料：烟煤、褐煤、焦末、生物粉末燃料等。
☆ 液体燃料：重油、轻油等。
☆ 复合燃料：煤气+煤粉；燃气+油；低热值燃气+高热值燃气等各种混合使用的燃料。

4）操作简单降低大量人力成本

操作相对简单，可以节约大量的人工成本。

5）质量指标优

质量指标达到了世界先进水平，可以适应于各种活性石灰生产。

6）环保指标优秀

环保指标可以适应世界各国对环保指标的要求。

7）可操作性能好

梁式窑可以在设计产能的40～110%之间任意调整，都能确保性能稳定。

8）性价比高

其造价比其他现代化窑形相比低三分之一以上，这一点是广大客户最喜欢接受的。

9）可以用梁式窑技术直接改造升级普通机械立窑，实现技术升级。

10）自动化程度高

梁式窑采用PLC控制，实现了设备的全自动操作模式。
 

二 梁式窑核心技术概念
 

1）燃烧梁

燃烧梁的基本定义：它是一种为工业炉提供可控制供热强度和燃料分布区域的热工工具。

　　提供可控制供热强度是指，燃烧梁根据窑型的大小或燃料的不同，在设计上采用不同的烧嘴形式和尺寸，并且配置可调整的燃料供应量和空燃比，实现供热强度的控制。目前市场上一棵燃烧梁的供热能力在3.92～14.5GJ/h之间。

　　燃料分布区域是指，燃烧梁可以根据窑型大小和燃料不同，设计不同的燃烧梁布置间距和烧嘴间距，可以将燃料分布到不同的区域范围，实现石灰煅烧的最佳布置效果。燃烧梁在长度方向上根据燃料不同，设计不同的烧嘴数量，贯穿整个窑膛。根据窑膛截面大小，一座窑可设置多根燃烧梁，而且分上下两层交叉布置，这样每个烧嘴所能覆盖的范围布满整个窑膛的截面，烧嘴将燃料从燃烧梁的烧嘴孔处喷射入梁式窑窑膛内，助燃风从燃烧梁的烧嘴孔处喷入梁式窑窑膛内，两者混合产生的火焰直接进行石灰煅烧。整个窑膛截面内几十个或上百个烧嘴同时煅烧，实现了整个窑膛的热工场内均匀煅烧的热工效果。

　　燃烧梁可以设计成不同的尺寸和不同结构形式，随着技术的不断进步，目前市场上的燃烧梁有多种类型。

燃烧梁的类型概括起来分三大类：

第一类是常规型：采用油冷或水冷的冷却形式，主体结构为合金钢焊接结构的燃烧梁；
　　该类型的燃烧梁的结构形式有矩形燃烧梁、T形燃烧梁、双T形燃烧梁、F形燃烧梁等。燃烧梁长度根据梁式窑断面需要而设计，一般在4～8米之间，这取决于设计的断面尺寸。燃烧梁中间为空腔，矩形燃烧梁底部（T形燃烧梁、双T形燃烧梁两个侧面，F形燃烧梁一个侧面）有烧嘴孔。空腔内部安装烧嘴，燃料通过烧嘴送入窑内。烧嘴之外的空间输送助燃风，助燃风从烧嘴孔送入窑内。在窑膛内燃料与助燃风混合燃烧，每个烧嘴周围的石灰石得到有效煅烧。
　　矩形燃烧梁的结构示意图如下图。采用T形双T形或者F形的烧嘴侧喷，其原理一样。
　　一代、二代梁式窑所使用的燃烧梁都是合金钢组合焊接的结构形式，采用导热油冷却或者水冷却方式。导热油或者水循环带出的热量被风扇排入大气。一代梁式窑大概会造成大约150～200Kcal/（kg·成品灰）的热损耗。二代梁式窑大概造成200～250Kcal/（kg·成品灰）的热损耗。一些规模型企业利用这部分热量发电，实现了资源利用最大化，大部分企业这部分热量没有回收。

第二类是绝热型：采用油冷或水冷的冷却形式，主体结构是耐材与钢材复合材料的绝热式燃烧梁（国家发明专利ZL201410094521.8）；
　　三代梁式窑采用的是绝热式燃烧梁，绝热式燃烧梁主体采用耐材与钢材的复合材料，其目的是减少导热油或者水的热损耗。三代梁式窑大概造成20～30Kcal/（kg.成品灰）的热损耗。绝热式燃烧梁是国家发明专利（ZL201410094521.8），下图是绝热式燃烧梁图片。

三代梁式窑燃烧梁装置图片（该图片是T形燃烧梁侧喷方式）

第三类是风冷型：采用风冷的冷却形式，主体结构是耐材与钢材复合材料的绝热式燃烧梁（国家发明专利ZL201610004568.9）；
　　四代及五代梁式窑采用的是风冷式燃烧梁，燃烧梁的冷却方式采用助燃风冷却，被燃烧梁预热的助燃风直接参与燃烧，彻底消除了燃烧梁的热损耗。风冷型燃烧梁是梁式窑技术发展史上最具革命意义的发明创造，它彻底消除了燃烧梁自身冷却造成的热量损失，彻底消除了油冷梁的安全隐患，实现了燃烧梁自身零损耗和梁式窑整体热效率最大化，这项技术为梁式窑实现热耗指标技术领先，打下了坚实的基础。

2）梁式窑
梁式窑的基本定义：它是以燃烧梁为核心技术装备煅烧石灰的一种现代化石灰生产窑型。使用燃烧梁为热工工具，是梁式窑的核心特点。这一点是判定梁式窑主要依据。燃烧梁技术的使用，使得石灰窑整个断面得到了均匀有效的煅烧，是石灰煅烧技术的一种先进技术之一，燃烧梁的使用方式有着多种不同形式和功能。梁式窑是一套自原料上料到成品储存的综合生产系统，以上定义是对其核心技术的高度概括。

梁式窑燃烧梁、出灰口及吸气梁布置示意图

　　梁式窑的设计理念是，通过在石灰窑断面上布置燃烧梁，将燃料直接输送到整个断面所需要的位置，燃烧梁布置和烧嘴布置尽量满足整个断面的均匀性要求，整个石灰窑断面上所有部位得到均匀有效地煅烧，能够生产优质石灰。梁式窑的设计理念比较先进，不仅解决了石灰煅烧均匀性的问题，而且能够实现大断面设计，到目前为止梁式窑早已实现600t/d的能力，而且，近几年更大单产的梁式窑窑型已经研发成功，正在全面推广。

　　梁式窑是一个完整的综合生产系统，主要包括以下几个子系统即：上料系统；窑本体系统；燃料供应系统；燃烧梁系统；供风系统；废气除尘系统；出灰系统；电器自动化系统；外围配套系统。
燃烧梁系统所使用的燃烧梁，工作在1000度以上的热工区内。它自身需要冷却保护，因此，燃烧梁要想达到正常的使用寿命，必须配置相应的冷却系统。燃烧梁系统主要包括两部分，即燃烧梁及其配套的烧嘴组和给燃烧梁提供冷却介质的燃烧梁冷却系统。目前，燃烧梁的冷却形式主要有导热油冷却系统，水冷却系统和风冷却系统三种形式。油冷或者水冷形式，已经使用了几十年，性能稳定可靠，其缺点是热损耗高，采用导热油冷却还存在火灾风险。2014年之后绝热式燃烧梁开始投入市场，仍然采用油冷或者水冷，热损耗减少了70%，这项技术的应用，推动了梁式窑的技术的进步。2019年之后，风冷式燃烧梁投放市场，将热损耗彻底消除，这项技术给梁式窑带来了彻底的革命性进步，由此产生了四代梁式窑技术。目前，四代梁式窑已经在多座石灰窑进行了升级改造，运行稳定，为业主创造了巨大效益。

燃料供应系统分三类：气体燃料供应系统；固体燃料供应系统；液体燃料供应系统。有些单位使用两种燃料混合，常见的是不同热值的混合煤气、煤气与煤粉混合等。
　　外围配套系统差别很大，比如原料筛分储运系统、成品破碎筛分储运系统、配套环境除尘系统、气体输送系统等等，不同的企业有不同的需求。这些系统的配置都是围绕核心生产线的辅助配置，多与少根据现场实际选配，不影响梁式窑的核心功能。
　　梁式窑属于当今国际市场上的一款现代化窑形，已经发展了几十年的时间，在我国也有近30年的发展史。经过多年的实践和技术进步，梁式窑从最初引进的一代梁式窑，逐步发展到了二代梁式窑、三代梁式窑、四代梁式窑和五代梁式窑。
　　五代梁式窑是一款大型化竖窑——我公司将其定义为梁式套筒窑简称CAB，产能在800～1500t/d 之间，是到目前为止单产最高的一款石灰竖窑，专利号为ZL201911026606.1.。后面有单独的介绍。

3）各代梁式窑介绍

a)一代梁式窑

b)二代梁式窑

c)三代梁式窑

d)四代梁式窑

　　以上几代梁式窑的工艺流程，主要区别在于核心技术的设计方式的变化，也是梁式窑技术不断进步的重要体现。

　　我公司三段密封出灰机，国家发明专利产品（ZL201921811475.3）该出灰装置，配置在三代梁式窑以后的梁式窑上。

4）梁式石灰窑技术经济指标
　　梁式窑技术的进步，是在大量的生产实践的基础上，不断改进不断创新才逐渐积累起来的。我公司的工程技术人员，持之以恒，努力探索，在梁式窑技术进步方面付出了大量的心血和汗水，推动者梁式窑的技术经济指标持续提高。下面简单列举一下技术经济指标数据，从中就能看到梁式窑技术进步的轨迹。

随着技术进步，我们向广大客户推荐使用先进的技术，建设新的石灰窑项目，同时旧有的梁式窑项目可以进行技术改造，提高经济指标水平。
 

一代梁式石灰窑技术经济指标标准

二代梁式石灰窑技术经济指标标准

三代梁式石灰窑技术经济指标标准

四代梁式石灰窑技术经济指标标准