回轉(zhuǎn)窯介紹實(shí)用教案

1、 回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)(jigu)1.窯體窯體形式： 直筒形窯體直徑相同，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制作和維修； 熱端擴(kuò)大型擴(kuò)大燃燒區(qū)域（煅燒帶）的直徑，加大煅燒帶的容積，提高窯的發(fā)熱能力，同時(shí)加大火焰氣體輻射層的厚度，改善了窯內(nèi)高溫區(qū)域的傳熱。 冷端擴(kuò)大型擴(kuò)大干燥帶和預(yù)熱帶，提高窯的預(yù)熱能力，降低(jingd)窯尾風(fēng)速和廢氣溫度。主要用于濕法長(zhǎng)窯。 啞鈴型冷端擴(kuò)大是為了放置熱交換裝置而不致過多地提高氣體的流速，熱端擴(kuò)大是為了提高窯的發(fā)熱能力，中間收縮可節(jié)省鋼材。第1頁/共52頁第一頁，共53頁。長(zhǎng)徑比筒體平均內(nèi)徑筒體的有效長(zhǎng)度DLKL回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)徑比KL的選擇：原料的煅燒溫度(wnd)溫度(wnd)高， KL大；加

2、熱制度加熱時(shí)間長(zhǎng)， KL大；窯尾是否設(shè)置余熱裝置有預(yù)熱裝置， KL小；我國(guó)現(xiàn)有耐材回轉(zhuǎn)窯：(有預(yù)熱裝置取下限） 粘土、高鋁 KL取1520； 鎂石、白云石 KL取3040；水泥工業(yè)用回轉(zhuǎn)窯：(有預(yù)熱裝置取下限） 干法長(zhǎng)窯 KL3035；干法短窯 KL1520 ； 濕法長(zhǎng)窯 KL3040 ；第2頁/共52頁第二頁，共53頁。筒體 鋼制圓筒，用2040mm的鋼板焊接。沿長(zhǎng)度方向，每隔一定距離裝設(shè)有加固圈。筒體通過若干(rugn)滾圈支撐在拖輪上。大型窯，筒體內(nèi)側(cè)每隔一定距離設(shè)有一卡磚圈。窯體內(nèi)襯材質(zhì)材質(zhì)選擇根據(jù)工作條件的要求。窯頭化學(xué)侵蝕嚴(yán)重。要求耐高溫性和較高的熱震穩(wěn)定性。煅燒帶承受高溫沖擊、化

3、學(xué)侵蝕。要求材質(zhì)有耐高溫性，在高溫下易于粘掛窯皮，保護(hù)襯料。第3頁/共52頁第三頁，共53頁。放熱反應(yīng)帶溫度變化頻繁、溫度高、化學(xué)侵蝕嚴(yán)重。 要求窯襯能承受高溫沖擊，有較高的熱態(tài)抗折強(qiáng)度和 較小的彈性模量。分解帶與預(yù)熱帶(rdi)相鄰區(qū)熱應(yīng)力、化學(xué)應(yīng)力小，可采 用各種質(zhì)量的粘土磚、高鋁磚。分解帶與放熱反應(yīng)帶相鄰區(qū)高溫、機(jī)械磨損。選用 等高鋁磚、普通鎂鉻磚。預(yù)熱帶(rdi)采用普通耐火磚，如粘土磚。卸料口、冷卻帶機(jī)械磨損、化學(xué)侵蝕嚴(yán)重。要求良好的抗磨蝕性和較高的熱震穩(wěn)定性。第4頁/共52頁第四頁，共53頁。2.支撐與傳動(dòng)裝置滾圈 安裝在筒體上，并在托輪上轉(zhuǎn)動(dòng)(zhun dng)。滾圈通過墊板、座

4、板與窯體連接。圖3-14第5頁/共52頁第五頁，共53頁。托輪作用借滾圈支撐窯體，還在徑 向和軸向?qū)ν搀w起著定位作用。數(shù)量取決于窯體長(zhǎng)短，一般 29對(duì)。位置與滾圈的位置相對(duì)應(yīng)。安裝托輪中心線與窯的中心線平行(pngxng)。為保護(hù)托輪，在托輪底座上裝有水槽，由冷水進(jìn)行冷卻。在窯體熱端的托輪上安裝易于拆卸的遮熱板。圖3-15第6頁/共52頁第六頁，共53頁。擋輪 回轉(zhuǎn)窯傾斜安裝，斜率一般3%5%，絕大多數(shù)3.5%4% 之間。正常情況，窯體本身的重力在沿軸線方向向下滑動(dòng)的分力等于滾圈與托輪間的摩擦力，窯體平衡。當(dāng)失去平衡時(shí)，大小齒輪的輪齒會(huì)離開嚙合范圍，密封裝置受到破壞，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)掉窯或窯體下坑的

5、重大事故。作用檢驗(yàn)窯體是否有縱向移動(dòng)并控制(kngzh)窯體上下移動(dòng)。回轉(zhuǎn)窯正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，滾圈處于兩擋輪中間位置，滾圈兩側(cè)與擋輪的工作面間的間隙為3040mm。當(dāng)滾圈與任何一側(cè)擋輪接觸，說明窯體發(fā)生了竄動(dòng)。 第7頁/共52頁第七頁，共53頁。擋輪的結(jié)構(gòu)(jigu)形式：普通擋輪、推力擋輪、液壓擋輪、自控式推力擋輪。普通擋輪不能防止窯體上下竄動(dòng)，只能起信號(hào)作用，又叫信號(hào)擋輪。調(diào)節(jié)窯體上下竄動(dòng)，主要是靠歪斜托輪的方法。且有很多不良后果，如：輪帶與托輪接觸不良；活動(dòng)摩擦增大；表面潤(rùn)滑不良；托輪調(diào)整過于頻繁；增大了主電機(jī)功耗。推力擋輪第8頁/共52頁第八頁，共53頁。液壓擋輪。結(jié)構(gòu) 圖3-16。擋輪布置

6、(bzh)于滾圈的下側(cè)，通過空心軸支撐在兩根平行的支承軸（由上底座、下底座固定在基礎(chǔ)上）上。空心軸可在活塞活塞桿的推動(dòng)下，沿支承軸軸向滑移。第9頁/共52頁第九頁，共53頁。圖3-16第10頁/共52頁第十頁，共53頁。工作原理設(shè)有這種擋輪的窯，托輪與滾圈可以平行安裝，窯筒體在下滑力的作用下向下滑動(dòng)，到達(dá)一定位置后觸動(dòng)限位開關(guān)而啟動(dòng)(qdng)液壓油泵，靠液壓油的壓力推動(dòng)活塞活塞桿，從而推動(dòng)擋輪，由擋輪強(qiáng)制推動(dòng)滾圈即窯筒體上竄，上竄到一定位置后觸動(dòng)限位開關(guān)，油泵停止工作，滑閥換向，擋輪推動(dòng)窯筒體的力消失，筒體向下滑動(dòng)。如此往返，時(shí)滾圈在托輪表面上以每812小時(shí)有12次的上下滑行游動(dòng)。缺點(diǎn)第11

7、頁/共52頁第十一頁，共53頁。特征工作原理自控(z kn)式推力擋輪第12頁/共52頁第十二頁，共53頁。傳動(dòng)裝置作用通過大齒輪帶動(dòng)(didng)窯體旋轉(zhuǎn)。圖3-16安裝大齒輪通過彈簧鋼板與窯體相連，安裝在窯體中部，中心線與窯體中心線重合。工作(gngzu)原理電動(dòng)機(jī)通過減速器帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪帶動(dòng)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大齒輪帶動(dòng)窯體轉(zhuǎn)動(dòng)。新的傳動(dòng)裝置：液壓傳動(dòng)裝置第13頁/共52頁第十三頁，共53頁。3.窯頭及密封裝置窯頭小車 回轉(zhuǎn)窯的窯頭的下部裝有四個(gè)輪子，可以在軌道上移動(dòng)。窯頭正面留有安裝燒嘴的圓孔和看火孔，下部有一大方孔與熱煙室相連。密封裝置第14頁/共52頁第十四頁，共53頁。圍。特點(diǎn)(

8、tdin)：密封結(jié)構(gòu)形式：氣封式密封第15頁/共52頁第十五頁，共53頁。迷宮式軸向密封(mfng) 徑向密封(mfng)前者固定在不動(dòng)的構(gòu)筑物上（如窯頭或窯尾），后者固定在筒體上。兩組擋風(fēng)圈相互嚙合密封效果(xiogu)與間隙大小及迷宮數(shù)量有關(guān)。相鄰迷宮圈之間一般留有2040mm的間隙。特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒有接觸面，因而不受磨損。密封效果(xiogu)差。結(jié)構(gòu)靜止密封環(huán)和活動(dòng)(hu dng)密封環(huán)構(gòu)成。圖3-17第16頁/共52頁第十六頁，共53頁。端面摩擦式氣缸式密封第17頁/共52頁第十七頁，共53頁。圖3-18第18頁/共52頁第十八頁，共53頁。如圖3-19彈簧杠桿式密封第19頁/共52

9、頁第十九頁，共53頁。圖3-19第20頁/共52頁第二十頁，共53頁。徑向摩擦式密封石墨塊密封第21頁/共52頁第二十一頁，共53頁。薄片(bo pin)式密封 特點(diǎn)(tdin)第22頁/共52頁第二十二頁，共53頁。 4.生料預(yù)熱裝置為利用窯尾煙氣余熱，提高熱效率，在回轉(zhuǎn)窯窯尾安裝有生料預(yù)熱、預(yù)分解(fnji)裝置。爐篦式預(yù)熱機(jī)結(jié)構(gòu)：金屬外殼罩著的活動(dòng)爐篦，有可動(dòng)爐床和爐篦子 等組成，爐篦子在上下支撐裝置的支撐下，由主動(dòng)輪 帶動(dòng)回轉(zhuǎn)。爐篦子上部空間分為干燥室、預(yù)熱室、 分解(fnji)室三部分。爐篦子上有篦孔，總的有效通風(fēng) 面積占加熱機(jī)工作面積的20%30%。特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)熱效率高，熱耗?。?缺

10、點(diǎn)附屬設(shè)備多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；對(duì)原料的適應(yīng)性 不強(qiáng)，難以適應(yīng)塊狀原料的煅燒。第23頁/共52頁第二十三頁，共53頁。圖3-183-18第24頁/共52頁第二十四頁，共53頁。爐篦子加熱(ji r)機(jī)的工作過程料球（515mm）活動(dòng)篦床（料層控制板控制料層厚度（150200mm）下料溜子干燥室預(yù)熱室分解室回轉(zhuǎn)窯刮板高溫(gown)氣體9001000分解(fnji)室 加熱料球室600 700 斜煙道冷風(fēng)煙囪吸風(fēng)口1#排煙機(jī)室350 500 2#排煙機(jī)煙氣排出煙氣排出加熱料球第25頁/共52頁第二十五頁，共53頁。其它預(yù)熱器豎式預(yù)熱器懸浮預(yù)熱器 優(yōu)點(diǎn) 生料呈懸浮狀態(tài)，能與氣流充分接觸，傳熱速度快，效率高

11、；附屬設(shè)備不多，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用低。 缺點(diǎn)流體(lit)阻力大，電耗高；原料中有害成分氯、堿、硫含量高時(shí)，易使預(yù)熱器粘結(jié)、堵塞。第26頁/共52頁第二十六頁，共53頁。5.熟料冷卻裝置 熟料出窯溫度可達(dá)1000以上(yshng)，經(jīng)過冷卻裝置，可以回收熟料中的余熱，提高二次空氣的入窯溫度。筒式冷卻機(jī)單筒冷卻機(jī)冷卻筒直徑(zhjng)一般1.23.0m，長(zhǎng)度1420m，長(zhǎng)徑比10左右；筒體轉(zhuǎn)速比回轉(zhuǎn)窯高，210r/min；斜度3%4%。圖3-19第27頁/共52頁第二十七頁，共53頁。工作(gngzu)過程：冷卻筒熱交換熟料窯尾出料冷空氣回轉(zhuǎn)窯優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固；熱效率高，電耗低。缺點(diǎn)(qu

12、din)：冷卻效果差，揚(yáng)塵大。特點(diǎn)(tdin)：（靠窯尾排煙機(jī)在窯頭處產(chǎn)生的負(fù)壓吸進(jìn)來）第28頁/共52頁第二十八頁，共53頁。多筒冷卻機(jī): 由圍繞窯的卸料端的614個(gè)冷卻筒構(gòu)成。屬于逆流工作方式。冷卻空都是靠窯尾排煙(pi yn)機(jī)在窯頭處產(chǎn)生的負(fù)壓吸進(jìn)來。篦式冷卻機(jī)：第29頁/共52頁第二十九頁，共53頁?；剞D(zhuǎn)窯的工作(gngzu)原理1.物料的運(yùn)動(dòng)理想狀況不考慮物料顆粒在窯壁上和料層內(nèi)的滑動(dòng)，以及物料顆粒大小對(duì)物料運(yùn)動(dòng)的影響。圖3-20。實(shí)際狀況物料間由于粉料的存在或加料量太少，粉料或中間一層物料不能與其它物料均勻混合，往往(wngwng)夾在中間滑動(dòng)。 物料顆粒在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的運(yùn)動(dòng)呈周期性

13、變化，只有在物料顆粒降落的過程中，才能沿窯長(zhǎng)方向移動(dòng)。第30頁/共52頁第三十頁，共53頁。圖3-20第31頁/共52頁第三十一頁，共53頁。圖3-21第32頁/共52頁第三十二頁，共53頁。物料在窯內(nèi)的運(yùn)動(dòng)(yndng)速度：min/60，物料在窯內(nèi)的停留時(shí)間窯長(zhǎng)，mLsmLu經(jīng)驗(yàn)(jngyn)公式mDrnsmnDuii窯的內(nèi)徑，窯的傾斜角，度物料休止角，度窯的轉(zhuǎn)速，min/77. 160第33頁/共52頁第三十三頁，共53頁。影響物料運(yùn)動(dòng)(yndng)速度的因素：u與Di、n成正比，與1/2成反比；當(dāng)Di一定時(shí)，u與n成正比。若u一定，則越大， n越低；實(shí)際生產(chǎn)中，Di、已定，u與n成正比

14、；窯內(nèi)有結(jié)圈（煅燒帶與冷卻帶交界處）、擋料圈（加在窯的出口處）時(shí)，u降低；窯內(nèi)的換熱裝置影響u。物料運(yùn)動(dòng)(yndng)速度影響窯的產(chǎn)量與產(chǎn)品質(zhì)量。第34頁/共52頁第三十四頁，共53頁。料層厚度的選擇：料層厚帶起高，在窯回轉(zhuǎn)一周時(shí)，物料被帶起的次數(shù)少，受熱的均勻性和傳熱效果差；料層太薄物料受熱均勻性好，但窯的產(chǎn)量低，且物料易發(fā)生滑動(dòng)。 因此，應(yīng)根據(jù)物料煅燒的難易與粉料量的多少選擇合理的物料厚度。物料厚度用窯內(nèi)物料填充系數(shù)來表示。物料填充系數(shù)物料所占窯橫斷面積(min j)與窯凈空橫斷面積(min j)之比。窯內(nèi)物料填充系數(shù)一般在6%15%。第35頁/共52頁第三十五頁，共53頁。氣體的流速：影

15、響(yngxing)傳熱速率、窯的產(chǎn)量、熱耗及成品率。 流速過大產(chǎn)量高，出窯廢氣溫度升高，熱耗大； 流速太小產(chǎn)量低，傳熱速率低，熱耗大。 所以，應(yīng)選擇合適的氣體流速。直徑為3m的窯，氣體流速3m0/s左右。2.氣體(qt)的運(yùn)動(dòng)與窯內(nèi)的熱交換第36頁/共52頁第三十六頁，共53頁。窯內(nèi)的熱交換：高溫氣體物料上表面暴露的襯磚表面對(duì)流、輻射方式對(duì)流、輻射方式輻射襯磚物料環(huán)境物料導(dǎo)熱綜合傳熱綜合傳熱包括物料間的接觸導(dǎo)熱、顆粒表面間的熱輻射、氣體與物料表面間的對(duì)流換熱。第37頁/共52頁第三十七頁，共53頁。3.燃料燃燒 中低溫(dwn)回轉(zhuǎn)窯多使用固體燃料煤灰等，高溫窯多使用液體燃料重油或氣體燃料天

16、然氣等。使用固體燃料煤灰的要求：熱值21000kJ/kg，灰分小。應(yīng)控制的因素：火焰溫度根據(jù)物料所要求的煅燒溫度來控制。 一次空氣主要是用來輸送煤粉以及供給燃料揮發(fā)分燃燒，一般情況：一次空氣/二次空氣=30/70或25/75。 二次空氣的溫度隨冷卻機(jī)的形式而異，一般在400800第38頁/共52頁第三十八頁，共53頁。火焰的長(zhǎng)度火焰長(zhǎng)度指煤粉從開始燃燒到完全(wnqun)燒盡所經(jīng)過的 距離。即煅燒帶的長(zhǎng)度?；鹧孢^短燃燒集中，局部溫度過高， 影響該處窯襯壽命；火焰過長(zhǎng)火力不集中，火焰溫度低， 出窯廢氣溫度高，熱量損失多。第39頁/共52頁第三十九頁，共53頁。影響火焰長(zhǎng)度的因素：主要是窯內(nèi)氣體(

17、qt)的流速及燃料燃燒所需的時(shí)間。 即： Lu （m） u取決于一、二次空氣的速度。一次空氣速度增加，火焰變長(zhǎng)，但當(dāng)風(fēng)速增加超過一定值后，火焰變短。二次空氣速度增加，火焰變長(zhǎng)。與煤粉細(xì)度、揮發(fā)分含量、煤粉與空氣混合情況有關(guān)。第40頁/共52頁第四十頁，共53頁?；鹧?huyn)的形狀與位置位置(wi zhi)：略靠近物料處。 2A或2B處形狀：C 能較短時(shí)間內(nèi)放出 熱量，且保持位置(wi zhi) 的穩(wěn)定第41頁/共52頁第四十一頁，共53頁。 操作控制1.控制煅燒帶的溫度、位置和長(zhǎng)度 主要通過調(diào)整加料量、窯轉(zhuǎn)速、負(fù)壓、燃料、助燃空氣量等參數(shù)來達(dá)到控制煅燒帶的目的。2.控制生料的位置3.觀察(

18、gunch)熟料情況4.觀察(gunch)窯襯磚及窯皮顏色5.控制窯尾溫度6.防止和消除回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈。第42頁/共52頁第四十二頁，共53頁。（1)保護(hù)燒成帶耐火磚，使耐火磚不直接受機(jī)械、高溫和化學(xué)侵蝕； (2)儲(chǔ)存熱能，減少窯筒體向周圍的熱損失，提高窯的熱效率； (3)作為傳熱介質(zhì)； (4)由于窯皮的表面比較粗糙，它產(chǎn)生的阻力可以降低粉料的流動(dòng)速度，延長(zhǎng)物料在窯內(nèi)的反應(yīng)(fnyng)時(shí)間，使物料的物理化學(xué)反應(yīng)(fnyng)充分進(jìn)行，有利于熟料中各礦物的形成。窯皮是由熟料或粉塵通過液相粘掛在窯襯上形成的具有一定厚度的物料層。它的作用主要有以下(yxi)幾方面：第43頁/共52頁第四十三頁，共53

19、頁。影響窯皮形成(xngchng)的因素 窯皮的形成主要受物料的特性、窯襯的種類、窯內(nèi)溫度和窯內(nèi)火焰形狀等因素的影響。 21物料的特性 從熟料的三率值講，KH值高，C3S的含量就增多，C2S的含量相對(duì)減少，物料不易煅燒，形成的液相量就少，不易掛窯皮，反之則易掛窯皮. 22窯襯的種類 不同的耐火磚其性能各不相同，掛窯皮的性能也有很大的差異。就窯內(nèi)燒成帶用磚及其窯皮易掛性來講，目前(mqin)國(guó)內(nèi)普遍認(rèn)可的是鎂鉻磚。第44頁/共52頁第四十四頁，共53頁。 23窯內(nèi)溫度 窯皮的形成取決于窯內(nèi)的液相量，而液相的出現(xiàn)既與熟料三率值有關(guān)，又與窯內(nèi)溫度有關(guān)。一般認(rèn)為水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度在1 3801 450較

20、合適(hsh)。 24窯內(nèi)火焰形狀 長(zhǎng)火焰對(duì)窯皮較為有利，但會(huì)使窯內(nèi)的熱量分散，形成厚窯皮，對(duì)熟料的燒成不好。 太粗、太短、太急的火焰，溫度較集中，對(duì)熟料的燒成有利，但對(duì)窯皮的侵蝕損壞比較厲害第45頁/共52頁第四十五頁，共53頁。防止和消除回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈 結(jié)圈的形成煤中的灰分或原料中的鐵礦石在一定的溫度下，形成低熔點(diǎn)化合物，粘附于窯壁上，形成結(jié)圈。結(jié)圈的危害工藝制度失常、失控，影響(yngxing)產(chǎn)量、質(zhì)量，增加能耗，嚴(yán)重時(shí)不得不熄火停窯。發(fā)生結(jié)圈的判斷火焰急促，熱力集中，窯尾廢氣溫度下降，負(fù)壓升高等。第46頁/共52頁第四十六頁，共53頁。防止和消除結(jié)圈的措施 選用還原煤的灰熔點(diǎn)1200；保證入窯礦的強(qiáng)度（入窯礦在窯內(nèi)