豎窯(亦稱立窯，瓶子窯)是用來鍛燒耐火原料及石灰的窯爐。
(1)豎窯分類方法：一般可按鍛燒物料種類和使用燃料的不同進行分類，也可按送風方式和機械化水平不同進行分類。
1)按鍛燒物料種類不同可分為：
粘土豎窯(鍛燒溫度1300?1400℃)
白云石豎窯(煅燒溫度1600?1650℃)
石灰豎窯(煅燒溫度1200?1300℃)
鎂石豎窯(煅燒溫度1600?1650℃)
高鋁豎窯(煅燒溫度1450?1650℃)
2)按使用燃料種類可分為：
固體燃料豎窯(以焦炭、無煙煤為燃料)
液體燃料豎窯(以重油為燃料)
氣體燃料豎窯(焦爐煤氣、混合煤氣、天然氣)
3)按送風方式不同可分為：
強制通風豎窯：采用鼓風機將空氣鼓入窯內，強化鍛燒過程。
自然通風豎窯：窯內氣體流動主要靠豎筒本身的自然抽力進行操作。
4)按機械化程度不同可分為：人工加料豎窯;機械化豎窯，從加料到出料完全機械化。
(2)豎窯的優點：設備簡單、投資少、單位成品所消耗的燃料少、成本低、單位容積利用系數大、設備本身占地面積小等。缺點：窯內溫度分布不均勻，因此容易產生欠燒和過燒品;使用焦炭或無煙煤作燃料時，灰分污染產品;對入窯的原料塊度有一定的限制，碎料(<30mm)不能用在豎窯鍛燒，造成了資源的浪費，而且豎窯的生產能力也較小，勞動條件較差。
從豎窯的發展來看，最初是人工操作，自然通風，定時加出料。隨著生產技術的發展，為提高產量、質量、改善勞動條件、提高生產效率、降低燃料消耗，逐步實現了機械化通風、機械化加料和出料、水冷爐壁、密閉裝置等類型的機械化豎窯，使豎窯不斷改進，以適應生產的現代化。
豎窯的結構、形狀
(1)豎窯的結構：窯體、加料裝置、密封裝置、汽化冷卻裝置、卸料裝置及通風裝置等。
(2)窯體的形狀：對物料在窯內的運動和氣流在窯內的分布無疑都有重要影響。保證窯內物料的均勻下沉和順行，并使氣流沿窯截面均勻分布，是對豎窯體形狀的基本要求，其形狀大致有以下幾種：
1)直筒形：即上下內徑相同的圓筒形，這種類型適用于煅燒各種耐火原料。這種豎窯結構簡單、堅固，有利于物料順行和均勻下沉，且砌筑方便。但物料在窯內自上而下運動時，一旦燒結，體積便會收縮，使其與窯壁間形成環形縫隙，造成窯周邊的阻力比窯中間的要小;同時，物料在貼近窯襯處的堆積密度也較中部疏松，從而使豎窯同一斷面通風不均，以致物料煅燒不均。
2)鍛燒帶內徑收縮的圓筒形豎窯：為克服上述缺點，可將煅燒帶內徑略加收縮，這樣可減少物料與窯壁之間的縫隙，從而使氣體沿窯截面較為均勻分布。對使用汽化冷卻爐壁的豎窯，還可使周邊物料在下沉過程中有可能向內翻動，從而改善物料的煅燒條件，減少欠燒品。
3)啞鈴形豎窯：為了擴大窯的容積，常采用預熱帶和冷卻帶擴大的啞鈴形截面。
4)矩形豎窯：以重油與煤氣為燃料的豎窯。由于圓形截面受火焰穿透深度的限制，窯容積不能太大。因此，設計大容積重油、煤氣和外火箱豎窯時，需采用矩形截面，其容積范圍：白云石、鎂石、粘土及高鋁原料豎窯，容積都大于50m3;石灰豎窯容積大于100m3。
豎窯內各帶的作用
(1)原料在豎窯內需歷經三帶：預熱帶、煅燒帶、冷卻帶。
(2)在預熱帶的原料借助于煙氣的熱量進行預熱;在煆燒帶的原料借助于燃料燃燒所放出的熱量進行煅燒;在冷卻帶已煅燒好的原料與鼓入的冷卻空氣進行熱交換，原料被冷卻，而空氣被加熱后進入煅燒帶供助燃用。由于在預熱帶和冷卻帶按逆流方式進行熱交換，熱量得到較好利用。因此，豎窯與其它類型窯比較，有較高的熱效率。原料在窯內的停留時間有重要意義，如果停留時間短，就會影響煅燒質量;停留時間過長，將使窯的產量降低，熱耗增加，有時也會影響產品質量。因此，原料在窯內的停留時間必須與窯內傳熱情況相配合。如能適當提高鍛燒溫度，加大氣流速度，減少原料塊度等，均可加速傳熱速率，縮短原料在窯內的停留時間，提高窯的產量。
喇叭型豎窯的窯型
(1)設計原則：
1)窯體上口直徑等于或略小于窯體下口直徑，有效高度12m;2)窯體直徑基本上是兩頭小、中間大;
3)根據窯體有效高度合理設計預熱帶、煅燒帶、冷卻帶的各帶高度;4)高度與直徑之比最好在3.8?4.2之間(最大不超過4.3)。因為高徑比小，原料預熱不夠，窯頂廢氣溫度過高，熱能利用率低;高徑比大，原料在窯內停留時間過長，操作困難;5)窯壁的收縮率(窯壁向內傾斜)，最好掌握在5?6%之間，因為太小成了直筒型，太大時則窯頂直徑太小;6)窯尾收縮應在中爐條以上1.2m高處開始向下收縮，因為過高不利于落料，過低爐條承受壓力過大，易損傷爐條，其收縮率為25?30%;7)設計要有利于原料通過預熱、煅燒、冷卻三個帶不紊亂層位，順序下沉。易做到操作方便，三帶穩定，不發生事故。最后達到優質高產、低耗的目的。
(2)12m高喇叭型豎窯各部位主要尺寸：
1)窯體有效高度12m，中爐條上1.2m處直徑為2.8?3m。窯底直徑為2.5?2.6m，窯頂直徑為1.6?1.8m，窯壁向內傾斜為5?6%。
2)窯壁厚度：它由窯內襯與隔熱層組成。窯內襯用耐火磚砌筑時厚度為0.35m。窗內襯與隔熱層厚度之和不小于1.1?1.2m。
3)出料口：高2.2m，寬1.8?2.0m。出料口前后窯壁厚度為1.2m。
4)進料口：高1.6m，寬0.8m。其個數，若爐頂口大，相對開2個進料口。
5)吸塵洞：與窯體縱向平行，一般在窯體后邊。距窯內壁2.8m左右。下邊口低于最下邊的大爐條;上邊出地面2m。底圓直徑為0.6m，上口直徑為0.5?0.4m。
6)吸熱洞：位于工房頂部，直徑為0.4?0.5m，上邊超出地面2m。
7)爐帽：位于窯頂，有圓形和方形兩種。以方形為例：高2.2m，內墻距窯壁最近點為0.35m。外墻長、寬均為2.2m。其墻厚度為0.4m(或0.37m)，其中留兩對進料口或一個進料口和一個排煙口。
8)煙囪拐道：是連接煙囪和爐帽的設施，其長短根據情況而定。要有一定的坡度，內部尺寸高0.8m，寬0.7m。出口高度要與煙囪下邊留的口吻合，距地面2.5?3m高。
9)煙囪：高度是窯體有效高的1.5?2倍。外壁向內傾斜3%。煙囪出口內徑不小于0.8?1m。
豎窯的高徑比
窯的內徑是根據煅燒原料的性質、鍛燒溫度的高低、煅燒操作的靈活程度等因素確定的。窯的內徑大，產量高。但內徑太大，難于在全窯體橫截面上透氣性一致、煅燒均勻，窯內煅燒情況不易掌握。一般根據原料性質所需要的鍛燒溫度、產量要求及能量消耗等各種因素確定高徑比。
所謂高徑比，就是以窯體的有效高度與窯體內徑之比，高徑比過大，意味著窯體過長，會增加空氣透過料層的流體阻力;高徑比過小，則窯體過短，熱交換來不及充分進行。因此，不適當的高徑比，無論過大或過小都會影響產品質量、產量及燃料消耗。
目前，河南省礬土豎窯高徑比一般采用3.8?4.2，最大不超過4.3。對于煅燒耐火級原料，高徑比可取上限4.2，對于煅燒研磨級原料，高徑比可取下限3.8。
豎窯內物料的運動方式
(1)在豎窯中物料與氣流呈逆向運動。物料在豎窯中運動的原因有兩種：一種是由于物料在煅燒過程中的收縮而引起上層物料(預熱帶與鍛燒帶)的運動;另一種是由于下部物料的卸出而引起全窯物料的運動。因此，預熱帶上層的物料就包含了全部收縮運動與出料運動(而冷卻帶幾乎只有出料運動)。在混料窯中應當包括燃料燃盡所引起的收縮運動。
(2)豎窯中的空氣由窯底部鼓入或吸入，煙氣由上部經煙囪排出。氣體在穿過散狀料層時，阻力損失很大，每米散狀料層阻力可達800?1000Pa。因此，研究豎窯內氣體運動，對于保證煅燒帶燃料燃燒所需空氣量的供應、氣體在窯斷面上的合理分布、降低氣體流動過程的阻力損失、保證豎窯產量、質量等方面都是有意義的。
1)豎窯產量與鼓風條件的關系：在豎窯斷面固定不變時，若空氣流量增加，則氣流速度加快;由于空氣量增大，燃料燃燒速度加快;同時，氣流與物料間對流換熱増強，從而加快了物料預熱、煅燒及冷卻過程，窯的產量、煅燒物料質量都可以提高。豎窯一般選用高壓離心式鼓風機或羅茨鼓風機。為減少動力消耗，在實際操作中應確定較為經濟合理的氣流速度。
2)豎窯斷面上的氣流分布：由于窯中物料堆積方式不同，將明顯影響氣體流動過程中的阻力損失。在靠近窯壁處，物料堆積與窯壁之間的孔隙率較物料之間堆積的孔隙率大，加之物料收縮造成環形縫隙，使氣流較易從周邊通過，即在窯的同一斷面上，周邊氣流的分配較中心處為多。由于氣流分配不均勻，致使物料在窯的同一斷面煅燒不均勻，這一現象稱為窯壁效應。由于斷面上的氣流不均勻分布，影響鍛燒帶物料在豎窯中的位置與形狀。
例如，用固體燃料的混級料，由于氣流易于從周邊通過，周邊燃料就較早點燃，且燃燒速度較快;而中心由于流體阻力大，氣流不易通過，需較晚才能點燃，燃燒過程也進行得較緩慢，從而形成“碗狀”煅燒帶。隨著鼓風壓力的提高，空氣供應量充分，整個煅燒帶將向上移動，并相應縮短;但其周邊上火仍比中心處快，故仍呈“碗狀”。若窯內阻力很大，鼓風壓力低，空氣供給不足，則煅燒帶向下移動，并且拉長。這樣不僅降低了煅燒溫度，而且冷卻帶變短，影響物料的煅燒與冷卻。
為克服上述現象，應増加周邊流體阻力，均衡窯斷面通風。為此，必須進行合理布料，即將碎料布于周邊，以增加阻力，同時應減少周邊燃料量，以降低溫度。
為了保證窯內氣體正常流動，并維持鍛燒帶所需空氣量，可采用三種不同的通風方式：第一種為壓入通風，即用風機由窯底鼓入空氣，在窯內形成正壓;第二種為抽出通風，由窯頂抽風，在窯內形成負壓;第三種為均衡通風，即由窯底進行鼓風，窯頂進行抽風，在窯內形成既有正壓區，又有負壓區，并在窯的一定高度處形成零壓面的壓力制度。一般機械化豎窯采用第一種通風形式，而自然通風豎窯為第二種方式。
豎窯中固體燃料燃燒的方法
豎窯中，燃料燃燒放出的熱量除供原料燒結外，剩下的是窯襯散失熱量，煙氣帶走熱量，這些損失造成豎窯的熱效率不高(約50%)。
豎窯中的燃料采用固體、液體、氣體三者均可。天然氣、重油常用于煅燒溫度較高的白云石或鎂砂豎窯;發生爐煤氣可用于煅燒溫度較低的石灰或粘土豎窯。但目前使用量最廣泛的還是固體燃料(煤和焦炭)。
(1)固體燃料在豎窯中的燃燒方法分為：窯內燃燒和窯外燃燒室進行燃燒兩種。前者又可分為燃料與原料分層交互裝料和混合裝料兩種。
(2)外火箱燃燒方式：主要適用于溫度較低的粘土豎窯，其優點是：煤中的灰分不會污染原料，熟料的純度較高，尤其適用于灰分較多的煤。燃料加入豎窯中燃燒時同時傳熱給原料，這樣傳熱快、產量高、煤耗低、設備也較簡單。但這種燃燒方式對燃料有一定的要求：
1)煤的灰分含量應小于20%?；曳诌^高，一方面使熱值降低、污染原料、影響熟料的純度;同時易造成煉窯、結瘤現象。對鎂砂、白云石質的熟料要求燃料的灰分必須低于13%。
2)煤的粒度控制甚為重要，它影響到燃料燃燒速度和燃燒帶的厚度。為了保證原料在鍛燒時的停留有足夠的時間，煤的粒度與原料的粒度(塊度)應有一定的比例。煤粒過小，燃燒時的高溫帶過分集中，高溫帶較短，生料在高溫帶的鍛燒時間短，原料的物理化學變化來不及完成，影響熟料的質量。同時，煅燒帶縮短，預熱帶相對增長，煅燒帶產生的CO2經預熱帶時還原為CO的比例增大，造成熱耗的增大。如果煤粒過大，則燃燒速度減慢，煅燒帶拉長，火力不集中，且使冷卻帶相應縮短，這樣造成原料煅燒和冷卻的質量欠佳。
入窯燃料粒度要求：對于白云石、鎂砂豎窯，易燒結原料，燃料粒度25?40mm;難燒結原料，燃料粒度40?70mm或25?40mm。石灰豎窯：原料粒度30?70mm，燃料粒度13?25mm或25?40mm;原料粒度70?75mm，燃料粒度25?40mm。
3)燃料的揮發分應小于7%，以防止化學不完全燃燒的熱損失過大。
燃料在外設燃燒室中進行燃燒，燃燒產生的煙氣通過窯壁火孔進入窯內。這種窯可以使用揮發分含量高的燃料。燃料灰分對原料的粘污也較混料式豎窯為輕，所以這種豎窯使用的燃料種類比較廣泛，亦可使用劣質煤。但由于部分熱量在燃燒室中散失，故其燃料消耗較混料式豎窯為高。此外，原料煅燒不夠均勻，窯中心部位易出現生料現象。為克服此現象，外設燃燒室豎窯一般砌成矩形截面，根據煙氣所能滲透的深度來確定矩形斷面寬度，以保證沿斷面均勻煅燒。
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