雙膛并流蓄熱式豎窯是用于煅燒石灰石、白云石、菱鎂礦等礦石的輕燒窯，可采用煤粉、煤氣、天然氣、燃油為燃料。并流蓄熱式豎窯的生產(chǎn)原理是由奧地利人Aiois Schmid與Hermann Hofer提出的，故亦稱施密特—霍佛窯。1957年，{dy}座雙膛豎窯（邁爾茲窯）在奧地利維也納近郊的Wopfimger Kalk     Und Steinwer Ke & Co.建成投產(chǎn)。此窯為并排雙筒形，外有鋼板窯殼，各窯膛具有3.5m2斷面積，原料為60～110mm石灰石 ，使用天然氣做燃料，日產(chǎn)石灰150t,次年改成重油燃料，運行良好。1963年在Wop-fimer石灰廠建成150t／d  方形石灰豎窯，燃料為天然氣。1965年在Schaefer石灰廠建成最初的原形三膛石灰豎窯，150t／d，液化氣為燃料。1968年建成了250t／d 三窯膛豎窯和300t／d 的石灰豎窯。

初期的豎窯為方形，后來逐漸發(fā)展成圓形。初期豎窯使用二支旋轉燒嘴的燃燒方式，從1971年起采用了噴腔燃料的方式。由于這種并流蓄熱式豎窯煅燒石灰的熱耗量低，石灰質量好，尤其在窯的自動化控制及開發(fā)以煤粉為燃料等方面又取得了新的進展后，在世界范圍內得到了很大發(fā)展。

我國已從瑞士邁爾茲(MAERZ)公司引進了十幾座不同規(guī)格的雙膛豎窯，也從意大利西姆（CIMPROGETTI）公司引進了雙D窯 ，這些窯的生產(chǎn)運行都一直良好。

一、              結構特點   

    1）豎窯窯體由兩個圓形或方形窯身構成，窯外殼是鋼板，內襯砌筑耐火磚和隔熱磚。窯殼外圍設有金屬平臺，可方便生產(chǎn)操作和檢修維護。平臺之間采用斜梯鉸性連接，可以吸收受熱等因素引進的形變。有的工廠為方便上下，還設有一臺載貨電梯。

2）向窯內供給燃料的噴腔懸掛于預熱帶中部窯的側壁，液體燃料的噴腔由三層套管組成。最內部的管道送入霧化的燃料，第二層管道送入冷卻空氣，最外層管道內裝隔熱材料起隔熱保護作用。為防止石灰石落下的沖擊和磨損，噴腔上面裝有保護膜。每個窯膛內裝有數(shù)十根噴腔。生產(chǎn)過程中，需向蓄熱側窯身的噴腔內噴入空氣，防止噴腔氧化和阻塞。

3）連接通道處于煅燒帶和冷卻帶的結合部。在煅燒窯膛生產(chǎn)的氣體從窯身外側均勻進入蓄熱窯膛側窯身。

4）對于超過300t／d的圓形窯，石灰石投入裝置由輔助料斗、可逆皮帶機、裝料口及料鐘組成。小于300t／d的矩形窯，石灰石投入裝置由輔助料斗、溜槽及料鐘組成。             

5）窯頂氣體各設置一個燃燒空氣轉換閥和廢氣轉換閥。燃燒時燃燒空氣轉換閥打開，蓄熱窯的燃燒空氣轉換閥關閉。空氣從燃燒窯爐進入。燃燒窯爐的廢氣閥關閉，蓄熱窯爐的廢氣閥打開，廢氣從蓄熱窯爐向窯外排出。             

6）燃燒空氣和冷卻空氣都由專用羅茨風機送入窯內。根據(jù)空氣過剩系數(shù)和產(chǎn)量任意設定送風量。豎窯在燃燒過程中為正壓，通常風壓在30kPa以下操作。                                            

7）爐窯操作配置PLC控制操作系統(tǒng)，簡單易操作。一個周期的時間一旦被確定，程序控制器便是指令此一周期中的各個工序（爐頂閥的轉換、燃燒、原石的投入、其他）的開始及終了的控制裝置。

二、熱工特性

石灰石的煅燒為物理化學過程，在加熱后發(fā)生下式分解反應：

                  CaCO3===CaO+CO2-3152kj／kg

    其分解溫度視CO2的分壓不同而異。在生產(chǎn)輕燒石灰時，要使熱量從表面通過一層層煅燒的石灰層傳到物料核心，物料的表面溫度一般是1100℃。溫度過低，則核心部位的CaCO3分解不wq；溫度過高，則發(fā)生CaO過燒，這兩種情況都會使石灰的活性降低。                                                                                                                                                                                                    

圖1并流式與逆流式豎窯煅燒帶溫度的分布

   （a）逆流加熱方式  (b)并流加熱方式

石灰煅燒過程的熱工特性表明，在煅燒初期，石灰石的分解需要吸收大量的熱，為了避免石灰的過燒，必須大幅度降低石灰的吸熱率。這是較理想的加熱制度。這種加熱制度無法再逆流加熱方式的豎窯中實現(xiàn)。因為逆流加熱的豎窯中石灰石允許的煅燒溫度與熱煙氣之間的溫差較大，容易導致窯內石灰的過燒。而采用并流蓄熱式豎窯的加熱系統(tǒng)可以實現(xiàn)開始煅燒時溫差大，煅燒結尾時溫差較小的要求，因而能煅燒出高質量的活性石灰。圖1所示為并流蓄熱式豎窯與傳統(tǒng)的逆流加熱式豎窯的煅燒帶溫度的分布情況。圖中橫坐標表示溫度，縱坐標為窯的煅燒帶高度，虛線表示物料所允許的表面溫度，實踐表示一次加熱時的煙氣溫度。

由于并流蓄熱式豎窯具有合理的煅燒石灰的熱加工特性，生產(chǎn)出的活性石灰質量才會較高。通常條件下，活性石灰的活性度達350ml以上（以4mol／ml的HCL，5min的滴定值），石灰CO2含量在2%以下。

這種窯采用了蓄熱換熱系統(tǒng)，使窯的煙氣廢氣廢熱得到充分的利用，單位產(chǎn)品的熱耗量波動范圍在3558.78～3977.46kj／kg石灰，是所有煅燒石灰的窯爐中熱耗{zd1}的。

三、工作原理

  圖二所示表明了并流蓄熱式雙膛豎窯的結構和工作原理。圖中A和B兩個窯膛在煅燒帶底部

相互聯(lián)通,物料沿兩個窯膛分別向下運行。在窯膛A鍛燒時,燃燒空氣和燃料在窯膛A中與物料并流,使最熱的火焰與溫度較低且吸收熱量{zd0}的物料接觸,相對而言,溫度較低的燃燒氣體與逐步鍛燒好的物料接觸,以達到均勻鍛燒條件,且取得很高的熱效率,燃燒后的產(chǎn)物與物料分解出的C02經(jīng)連接通道進入窯

膛B。此時窯膛B作為蓄熱窯膛,窯膛中的石灰石從廢氣中吸收熱量,同時使廢氣冷卻到較低溫度,物料蓄積的熱量,在下周期時用于加熱參加燃燒之前的助燃

間進行下列操作:

(1)石灰石裝入一個窯膛(現(xiàn)有的操作模式可再鍛燒期間加料);

(2)燒成石灰從各窯膛下部料斗中卸出;(

3)燃料流換向,往另一窯膛供送燃料;

(4)燃燒空氣與廢氣換向。

窯的鍛燒過程和換向過程均由PLC計算機系統(tǒng)檢測和控制。