回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)與工作原理

08:12:361.4回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)與工作原理08:12:362主要內(nèi)容及要求1.4.1回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)理解回轉(zhuǎn)窯的構(gòu)造由哪些部件組成，有何作用。1.4.2回轉(zhuǎn)窯的工作原理（重點(diǎn)）掌握回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料的運(yùn)動(dòng)、燃料的燃燒、氣體的流動(dòng)和傳熱過程的影響因素，掌握噴煤管的工作原理和調(diào)節(jié)。08:12:36筒體輪帶托輪擋輪密封裝置傳動(dòng)裝置附屬設(shè)備1.4.1回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)08:12:36是由不同厚度鋼板事先卷成的，筒體內(nèi)鑲砌有耐火材料，圓筒外面套裝有幾道輪帶，筒體成一定斜度，坐落在與輪帶相對(duì)應(yīng)的托輪上。1、筒體08:12:36回轉(zhuǎn)窯筒體規(guī)模（t/d）窯規(guī)格（m）熱端鋼板厚(mm)燒成帶鋼板厚(mm)輪帶下鋼板厚(mm)輪帶兩側(cè)過渡板厚(mm)齒輪兩側(cè)板厚(mm)其他鋼板厚度(mm)40004.7*74453255/95/5545/65/45452840004.75*74503070/75/7035/38/35352550004.8*72503275/80/7542/55/42422808:12:36托輪之間的筒體會(huì)產(chǎn)生軸向彎曲。支撐輪帶下筒體變形最大，而離開輪帶中心距離越大筒體徑向變形越??；窯體出口端稱為窯口護(hù)鐵08:12:36窯頭護(hù)鐵板窯頭冷風(fēng)套08:12:36輪帶托輪托輪軸輪帶是一個(gè)堅(jiān)固的大鋼圈套裝在筒體上，支撐回轉(zhuǎn)窯（包括窯磚和物料）的全部重力；輪帶的重量從20噸（直徑3.6m）到100噸（直徑5.6m）不等；輪帶附近的壁厚增大，目的是減少托輪的壓力而產(chǎn)生的變形。2、輪帶（又稱滾圈）08:12:36托輪通過軸承支撐在窯的基礎(chǔ)上，軸承安裝在水泥墩上注意托輪及輪帶表面的清潔托輪及輪帶表面的光滑托輪表面的潤(rùn)滑托輪軸的溫度托輪之間的平衡3、托輪08:12:36托輪其直徑一般為輪帶的1/4，寬比輪帶寬50~100mm，為什么？考慮冷窯和熱窯時(shí)輪帶的位置不同，同時(shí)移動(dòng)輪帶使托輪整個(gè)表面受到均勻的磨損，否則會(huì)留下溝紋，無(wú)法正常工作。08:12:363、托輪為使托輪磨損均勻：窯體每班上下移動(dòng)1~3次，每次移動(dòng)幅度約50mm上下移動(dòng)可通過：托輪的傾斜液壓擋輪完成。止動(dòng)擋輪筒體08:12:361、液壓擋輪是圍繞縱向軸運(yùn)動(dòng)的滾輪安裝在窯尾輪帶靠近窯頭側(cè)的平面上。2、作用：及時(shí)指出窯體在托輪上的運(yùn)轉(zhuǎn)位置是不否合理，并限制或控制窯體軸向竄動(dòng)。4、液壓擋輪08:12:36目的：保證窯的旋轉(zhuǎn)和調(diào)節(jié)窯的轉(zhuǎn)數(shù)小齒輪大齒輪聯(lián)軸器主減速機(jī)主電機(jī)附屬減速機(jī)附屬電機(jī)聯(lián)軸器5傳動(dòng)裝置08:12:36附屬減速機(jī)、電機(jī)當(dāng)窯出現(xiàn)故障或檢修時(shí)，為保證窯筒體溫度均勻，避免筒體變形需緩慢旋轉(zhuǎn)窯（0.1~0.2轉(zhuǎn)/分種），需設(shè)置附屬電機(jī)和減速機(jī)。08:12:36回轉(zhuǎn)窯是在負(fù)壓下操作的，在筒體與窯頭罩、煙室連接的地方都存在縫隙，為防止漏風(fēng)，必須設(shè)有密封裝置，否則會(huì)漏風(fēng)和漏料。缺點(diǎn)是氣動(dòng)裝置系統(tǒng)復(fù)雜，而且需要安裝專用的小型空壓機(jī)，單獨(dú)供氣，造價(jià)較高，維護(hù)工作量大。6密封裝置08:12:36彈簧杠桿式主要由煙室上的固定環(huán)和一周若干塊隨窯回轉(zhuǎn)的活動(dòng)扇形板來(lái)實(shí)現(xiàn).間隙可以調(diào)到小至0.5mm優(yōu)點(diǎn):運(yùn)動(dòng)件比較輕巧靈活，便于調(diào)整，密封效果不錯(cuò)。缺點(diǎn)：零件必須加工精確，安裝調(diào)整仔細(xì)。08:12:36薄片式密封密封要求具有足夠大的摩擦表面，密封性好，同時(shí)對(duì)窯的彎曲偏擺等具有很大的適應(yīng)性。此外零件加工、更換和找正都較方便1mm厚08:12:36燒成帶的軸流風(fēng)機(jī)：利于窯皮的形成，保護(hù)筒體7輔助設(shè)備08:12:36傳感器筒體溫度傳感器；用來(lái)測(cè)定窯傳動(dòng)力矩的電流表或功率表；窯縱向高位或地位的傳感器，用于控制液壓擋輪。窯頭強(qiáng)電控制站08:12:36窯頭罩08:12:361.4.2、回轉(zhuǎn)窯的工作原理

主要內(nèi)容：

1回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料的運(yùn)動(dòng)

2回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃料的燃燒

3回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣流的流動(dòng)

4回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣固的傳熱08:12:36

物料喂入回轉(zhuǎn)窯后，由于筒體具有一定的斜度，并以一定的速度回轉(zhuǎn)，物料就會(huì)由窯尾向窯頭運(yùn)動(dòng)。(1)、物料在窯內(nèi)是如何向前運(yùn)動(dòng)的？返回1、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料的運(yùn)動(dòng)08:12:36（2）、物料在窯內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度怎樣計(jì)算？（3）、物料的運(yùn)動(dòng)速度與哪些因素有關(guān)？返回08:12:36vm與窯徑、轉(zhuǎn)速、傾斜度、物料的物理性質(zhì)及操作條件有關(guān)：Di↑vm↑;返回

轉(zhuǎn)速越快，vm↑;由于入窯物料已大部分分解，預(yù)燒良好，且燒成帶長(zhǎng)度大大增加，一般帶分解爐的回轉(zhuǎn)窯的斜度仍取3.5~4%,窯速增加到3.5r/min左右。08:12:36

回轉(zhuǎn)窯的斜率與窯的轉(zhuǎn)數(shù)和填充率有關(guān)?；剞D(zhuǎn)窯的斜率β↑vm↑

物料的填充率應(yīng)越大，窯的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)越大。填充系數(shù)：窯內(nèi)物料的體積占筒體容積的百分比。用下式表示，即08:12:36

物料的休止角α↑vm↓

物料的粘度越大，流動(dòng)性困難，則vm↓

易燒性好的物料，在窯內(nèi)煅燒時(shí)間短，則vm↑08:12:36問：窯喂料量、窯的負(fù)荷填充率與窯速之間是什么關(guān)系？⑴在窯喂料量不變時(shí)，窯速加快，會(huì)使窯的填充率降低。此時(shí)窯的產(chǎn)量并未增加；但由于是簿料快轉(zhuǎn)，有利于熟料煅燒均勻，質(zhì)量提高；傳熱效果好，熱耗降低；窯皮、窯耐火磚受熱波動(dòng)小，窯的安全運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)。⑵在窯填充率不變時(shí)，讓窯速與喂料量同步增加或減少，即窯的產(chǎn)量高低時(shí)刻伴隨著窯速的快慢進(jìn)行。但由于窯的熱負(fù)荷要相應(yīng)改變，窯皮與窯襯所承受的熱負(fù)荷也要變化，勢(shì)必影響窯的安全運(yùn)轉(zhuǎn)周期。這種方法慎用08:12:36思考：

當(dāng)窯的斜率（）時(shí)，為得到同樣的物料運(yùn)動(dòng)速度，窯的轉(zhuǎn)數(shù)（）。A、越大、越大B、越小、越大C、越小、越小D、應(yīng)保證同樣的增長(zhǎng)速度。回轉(zhuǎn)窯的斜率為3.5%表示A、窯傾斜角為3.5度；B、每英尺窯長(zhǎng)為多少英寸；C、斜度角正切的百分?jǐn)?shù)；D、傾斜角度對(duì)應(yīng)的高除以相鄰的直角邊?！獭?8:12:36窯的喂料量不變的情況下，窯速增加，物料的填充率（），有利于熟料（）A、增大、煅燒均勻B、減少、煅燒均勻C、增大、傳熱效果好D、減少、傳熱效果不好√思考08:12:36返回物料的自然休止角越大，物料被帶起的（），向下回落時(shí)間（），物料的運(yùn)動(dòng)速度（）。A、高、短、慢；B、低、長(zhǎng)、快；C、高、長(zhǎng)、慢；D、低、短、快?！?8:12:36返回2、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燃料燃燒08:12:36（1）煤的燃燒過程是怎樣的？0~100-150℃燃料中水分蒸發(fā)，0.30-0.05S~450-500℃逸出揮發(fā)份；著火燃燒至700-800℃揮發(fā)份全部逸出；固定碳和灰分繼續(xù)燃燒。煤粉在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燃燒過程08:12:36（2）、什么是一次風(fēng)？有何作用？選取的依據(jù)是什么？一次風(fēng)是通過主燃燒器強(qiáng)制送入窯的自然空氣，由窯頭燃燒器的一次風(fēng)機(jī)供給。作用：輸送煤粉，并供煤中揮發(fā)份燃燒所需的氧。風(fēng)量占總風(fēng)量：＜15%選取的依據(jù)：形成優(yōu)質(zhì)火焰是衡量一次風(fēng)量、風(fēng)壓使用是否正確的唯一標(biāo)準(zhǔn)。通過熱電偶測(cè)的窯尾溫度，光電比色高溫計(jì)測(cè)的火焰溫度，紅外筒體溫度掃描儀測(cè)的筒體溫度分布，高溫氣體分析儀測(cè)示的窯尾廢氣含量等綜合判斷一次風(fēng)量和風(fēng)壓是否合理。08:12:36（3）一次風(fēng)對(duì)煅燒有何影響？一次風(fēng)是常溫，風(fēng)量過大，入窯后吸熱，使熟料煅燒的熱耗增加，熱效率降低；煤中揮發(fā)份低時(shí)，需要的一次風(fēng)應(yīng)少些；不利于NOx的排放。一次風(fēng)過少，揮發(fā)份燃燒慢，影響煤的燃燒速度，同時(shí)煤對(duì)噴煤管的磨損加大，設(shè)備損壞嚴(yán)重。08:12:36（4）、二次風(fēng)有何作用？①作用：經(jīng)冷卻機(jī)被預(yù)熱到650-1000℃后入窯，對(duì)氣流產(chǎn)生強(qiáng)烈的擾動(dòng)，有利于碳的燃燒。調(diào)節(jié)火焰長(zhǎng)短，窯尾溫度高低以及供燃料焦炭粒子燃燒所需的氧并能回收熟料的熱量。②當(dāng)一次風(fēng)不變時(shí)，二次風(fēng)大小決定著窯內(nèi)抽風(fēng)能力大小。二次風(fēng)大，火焰長(zhǎng)，否則短。08:12:36控制內(nèi)容有：火焰的溫度、長(zhǎng)度、著火位置及形狀（1）什么是火焰？返回煤粉燃燒過程的控制煤的熱值；煤的揮發(fā)份；煤的灰分；煤的水分；煤粉的細(xì)度；燃燒所需空氣用量；二次風(fēng)溫；窯體燒成帶壁溫度等?；鹧媸侨紵械臍怏w混合物，當(dāng)懸浮物中含有固體顆粒時(shí)，形成明亮火焰。（2）哪些因素影響火焰溫度？08:12:36控制內(nèi)容有：火焰的溫度、長(zhǎng)度、著火位置及形狀（1）哪些因素影響火焰溫度？返回增加燃料量不是總能提高火焰輸出的熱量，但是減少燃料量總是會(huì)降低熱量輸出。

煤粉燃燒過程的控制煤的熱值；煤的揮發(fā)份；煤的灰分；煤的水分；煤粉的細(xì)度；燃燒所需空氣用量；二次風(fēng)溫；窯體燒成帶壁溫度等。08:12:36（2）什么是火焰長(zhǎng)度？返回（3）火焰長(zhǎng)度對(duì)煅燒工藝的影響？有兩種：一是全焰長(zhǎng)度——從噴煤管到火焰末端的距離。二是燃焰長(zhǎng)度——開始著火至火焰末端的距離。作用：決定了窯的燒成帶的長(zhǎng)度在發(fā)熱量一定的條件下，火焰越長(zhǎng)，燃燒帶溫度越低，過早出現(xiàn)液相，易結(jié)圈，尾溫高?；鹧嬖蕉蹋邷夭糠旨校G襯壽命短。08:12:36

（4）影響火焰長(zhǎng)度的因素有哪些？氣流速度煤粉燃燒速度噴嘴的結(jié)構(gòu)窯內(nèi)氣速越快，火焰會(huì)被拉長(zhǎng)；窯尾排風(fēng)量增加，窯尾負(fù)壓增加，二次風(fēng)增加，火焰也被拉長(zhǎng)。煤愈細(xì)、二次風(fēng)溫越高，燃燒快，火焰長(zhǎng)度愈短；煤水分越高，火焰越長(zhǎng)。單風(fēng)道噴煤管淘汰雙風(fēng)道噴煤管三風(fēng)道噴煤管預(yù)熱器窯四風(fēng)道噴煤管和預(yù)分解窯08:12:36（5）單風(fēng)道煤粉燃燒有哪些缺點(diǎn)？（1）一次風(fēng)量大由于煤粉靠一次風(fēng)輸送并吹散，所以必須有足夠的風(fēng)量，一般占總?cè)紵諝獾?0~40%，才能達(dá)到要求的風(fēng)速。（2）燒成溫度不易提高燃煤和空氣在噴煤管內(nèi)混和不好。（3）容易發(fā)生結(jié)圈、結(jié)皮、結(jié)塊或結(jié)蛋等工藝事故（4）煤粉的品質(zhì)要求高（5）有害氣體產(chǎn)生多。返回08:12:36（1）結(jié)構(gòu)如圖三風(fēng)道噴煤管返回08:12:36三風(fēng)道噴煤管結(jié)構(gòu)示意圖1.澆注料；2.外風(fēng)道；3.煤風(fēng)道；4.內(nèi)風(fēng)道；

5．風(fēng)翅；6.中心管；7.外風(fēng)管；8．支承掛鉤返回08:12:36(2)、三風(fēng)道噴煤管有何技術(shù)特點(diǎn)？一次空氣量少,煤粉的燃燒強(qiáng)度高,火焰形狀調(diào)整幅度大,燃燒穩(wěn)定，對(duì)各種煤有很好的適用性;NOx濃度降低，熱耗減少，燒出的熟料粒度小，脆性大。返回08:12:36

加大內(nèi)風(fēng)，A、被吸入的二次風(fēng)增多，火焰長(zhǎng)度增長(zhǎng)B、加速中心煤粉和空氣的混合，火焰長(zhǎng)度變短C、加速中心煤粉和空氣的混合，火焰長(zhǎng)度不變D、對(duì)中心煤粉和空氣的混合沒有作用，但吸入的二次風(fēng)多，使火焰長(zhǎng)度增加?！趟伎迹?8:12:36思考：加大外風(fēng)，A、被吸入的二次風(fēng)增多，火焰長(zhǎng)度增長(zhǎng)B、加速外部煤粉和空氣的混合，火焰長(zhǎng)度變短C、對(duì)火焰長(zhǎng)度沒有影響D、對(duì)中心煤粉和空氣的混合沒有作用，但吸入的二次風(fēng)多，使火焰長(zhǎng)度變短?！?8:12:36思考：燒成溫度偏低時(shí)，適當(dāng)A、增大外風(fēng)B、減少煤風(fēng)C、增大內(nèi)風(fēng)D、減少內(nèi)風(fēng)√08:12:36排風(fēng)大，火焰變（）料少，火焰（）煅燒溫度高，火焰（）煤粉粗、濕、灰分大、揮發(fā)分低、固定碳多，火焰（）煤多一次風(fēng)少，一、二次風(fēng)溫度低，火焰（）08:12:36四通道回轉(zhuǎn)窯燃燒器直流風(fēng)速：140m/s~250m/s；壓力：≥0.014MPa旋流風(fēng)速：110m/s~250m/s；壓力：≥0.014MPa煤流風(fēng)速：20m/s~35m/s可調(diào)中心風(fēng)速：60m/s占一次風(fēng)總量的0.03%~0.05%返回08:12:36四風(fēng)道回轉(zhuǎn)窯燃燒器:傳統(tǒng)的三風(fēng)道煤粉燃燒器四風(fēng)道煤粉燃燒器返回08:12:36（1）一次風(fēng)比例低，僅為5%-7%，與傳統(tǒng)燃燒器相比節(jié)煤10%以上。

（2）噴頭部分采用耐高溫、抗高溫氧化的特殊耐熱鋼鑄件機(jī)加工制成，提高了頭部的抗高溫變形能力。

（3）火焰形狀規(guī)整適宜，活潑有力溫度高，窯內(nèi)溫度分布合理。

（4）熱力集中穩(wěn)定，卷吸二次風(fēng)能力強(qiáng)，提高冷卻機(jī)熱效率。返回四風(fēng)道噴煤管有何特點(diǎn)？08:12:36四風(fēng)道噴煤管有何特點(diǎn)？（5）火焰調(diào)節(jié)靈活，簡(jiǎn)單方便，可調(diào)范圍大，可達(dá)1：10。

（6）熱工制度合理，可提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量5%-10%，水泥熟料早期強(qiáng)度提高3-5MPa。

（7）低NOx排放量：降幅達(dá)20-30%。（8）對(duì)煤質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)。08:12:36常見噴煤管的類型PYRO-Jet通道結(jié)構(gòu)如下（德國(guó)洪堡公司）。08:12:36德國(guó)洪堡公司PYRO-Jet的特點(diǎn)（1）點(diǎn)火噴嘴（液體或氣體燃料通道）。（2）旋流空氣通道出口帶有螺旋風(fēng)翅（相當(dāng)于三通道噴嘴的內(nèi)流風(fēng)）。（3）出口為噴煤口的燃料通道,風(fēng)速22~35m/s。（4）出口為環(huán)形嘴的噴射空氣通道（相當(dāng)于三通道噴嘴的外流風(fēng)）壓力為1bar左右。(5)一次風(fēng)6~9%.08:12:36德國(guó)洪堡公司的改進(jìn)：洪堡公司的噴燃管，在煤風(fēng)沖刷處的管面上均噴涂了陶瓷耐磨層，大大延長(zhǎng)了使用壽命由于一次風(fēng)在各風(fēng)道內(nèi)高速流動(dòng)，尤其是煤風(fēng)還有煤粉沖刷，必然要產(chǎn)生靜電，為消除它的影響，以免引起著火等事故，在管路連接法蘭之間用紡織的扁銅線跨接，便于接地消除靜電。08:12:36Duoflex燃燒器雙調(diào)節(jié)伸縮式燃燒器——丹麥斯密斯公司（1）一次風(fēng)量6~8%（2）為降低因提高一次風(fēng)噴出速度而引起的通道阻力損失，在旋流風(fēng)和軸流風(fēng)出口端較大的空間處使兩者預(yù)混合，之后由同一個(gè)環(huán)形通道噴出.08:12:36(3)在煤風(fēng)管內(nèi)增設(shè)了一中心風(fēng)管，其中通風(fēng)量約為一次風(fēng)總量的1%，在中心管出口處設(shè)有多孔板，將中心風(fēng)均勻地分布呈諸多流速較高的風(fēng)束，防止煤粉回火.(4)煤風(fēng)管可前后伸縮，采用手動(dòng)蝸輪調(diào)節(jié)，并有精確的位置刻度指示，借助煤風(fēng)管的伸縮，可在維持軸流風(fēng)和旋流風(fēng)比例不變的情況下，調(diào)節(jié)一次風(fēng)出口通道面積達(dá)1:2,可進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。煤風(fēng)管伸縮處采用膨脹節(jié)相連，確保密封，其伸縮長(zhǎng)度范圍一般為100mm左右（5）噴嘴前端及其部件都用耐熱合金鋼制成，噴嘴外部包有約120mm厚的耐火澆注料08:12:36法國(guó)皮拉德公司煤粉燃燒器一次風(fēng)壓達(dá)到12KPa時(shí)，其用量為12~14%。當(dāng)壓力達(dá)到35KPa時(shí)，一次風(fēng)量可降到8%。08:12:36火焰穩(wěn)定器穩(wěn)定器有何主要作用？(1)在火焰根部產(chǎn)生一個(gè)較大的回流區(qū)，可減弱一次風(fēng)的旋轉(zhuǎn)，使火焰更加穩(wěn)定，溫度容易提高。(2)火焰穩(wěn)定器的直徑較大煤風(fēng)環(huán)形層的厚度減薄，煤風(fēng)混合均勻充分，一次風(fēng)容易穿過較薄的火焰層進(jìn)入到其中，縮短了“黑火頭”。返回08:12:36攏焰罩有何作用？（1）產(chǎn)生碗狀效應(yīng)，可避免空氣的過早擴(kuò)散，在火焰根部形成一股縮頸，降低窯口溫度，使窯體溫度分布合理，火焰的峰值溫度降低。（2）軸向外凈風(fēng)的分孔式噴射，軸向外凈風(fēng)改變了原來(lái)的連續(xù)式環(huán)形間隙噴射，采用了均勻間斷式的小孔噴射。（3）小孔為均勻排列的小矩形，由第一層套管內(nèi)壁加工出的矩形溝槽和第二層套管組裝后形成08:12:36中心風(fēng)有何作用？（1）防止煤粉回流堵塞燃燒器噴出口中心風(fēng)的風(fēng)量不宜過大。過大，不僅增大了一次風(fēng)量，對(duì)火焰形狀不利，對(duì)煤粉的混合和燃燒都是不利的。（2）冷卻燃燒器端部，保護(hù)噴頭中心風(fēng)將噴頭端周圍的高溫氣體吹散頂回，不僅冷卻了噴頭內(nèi)部，而且也冷卻了端面，從而達(dá)到保護(hù)噴頭的目的。（3）中心供一部分氧氣，使火焰更加穩(wěn)定易燃燒（4）減少NOx有害氣體的生成。08:12:36調(diào)節(jié)閥TC四風(fēng)道噴煤管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一次風(fēng)入口中心風(fēng)管道軸流風(fēng)風(fēng)管旋流風(fēng)風(fēng)管煤風(fēng)風(fēng)管膨脹節(jié)調(diào)節(jié)絲杠08:12:363、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體的流動(dòng)（2）為什么二次風(fēng)會(huì)被吸入窯內(nèi)？（1）窯內(nèi)氣體流動(dòng)的狀態(tài)屬于何種？窯內(nèi)氣流屬于高度湍流狀態(tài)由于回轉(zhuǎn)窯是一個(gè)直徑有限的圓筒，當(dāng)前面的氣體被推向前進(jìn)時(shí)，后面的氣體變得稀薄而壓力下降，即在噴煤嘴處造成一定的負(fù)壓（抽力），使二次空氣連續(xù)不斷吸收進(jìn)流股內(nèi)，與一次空氣混合，并逐漸向中心擴(kuò)散，射流斷面逐漸