回转窑结构及工作原理

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1、第三节回转窑结构及其工作原理一、回转窑的结构海螺水泥厂回转窑齿圈托轮挡轮窑筒体轴向位移窑筒体轮带挡轮图2-72轮带与挡轮轮带回转窑轮带的润滑轮带节窑筒体活动迷宫环固定迷宫环图2-73迷宫式密封装置示意图迷宫式密封装置是利用空气多次通过曲折通道增大流动阻力而防止漏风的。水泥回转窑窑尾密封装置窑尾密封窑尾密封及冷风套弹簧摩擦板筒体接触式密封装置密封装置二、回转窑的工作原理物料回转窑内煅烧的过程是生料从窑的冷端喂入，由于窑有一定的倾斜度，且不断回转，因此使生料连续向热端移动。燃料自热端喷入，在空气助燃下燃烧放

2、热并产生高温烟气，热气在风机的驱动下，自热端向次端流动，而物料和烟气在逆向运动的过程中进行热量交换，使生料烧成熟料。因此，研究回转窑的工作原理，主要是研究物料在窑内的运动，窑内气体的流动，燃料燃烧和物料与气体间传热的现象和规律。（一）回转窑内物料的运动1、物料在窑内的运动过程生料从窑的冷端喂入，在向热端运动的过程中煅烧成熟料。物料在窑内的运动情况直接影响到物料层温度的均匀性；物料的运动动速度影响到物料在窑内的停留时间（即物料的受热时间）和物料在窑内的填充系数（即物料的受热面积）；因此也影响到物料和热气体

3、之间的传热。为了使回转达到高产，必须了解窑内物料的运动情况。FDBGCAEβαΔS低端高端图2-75回转窑内物料充填与运动简图θ——填充角；β——窑倾斜角；α——物料休止角θ窑内的物料仅占据窑容积的一部分，物料颗粒在窑内的运动过程是比较复杂的。假设物料颗粒在窑壁上及料层内部没有滑动现象，当窑回转时，物料颗粒靠着摩擦力被窑带起，带到一定高度，即物料层表面与水平面形成的角度等于物料的自然休止角时，则物料颗粒在重力的作用下，沿着料层表面滑落下来。因为窑体以3～6%的倾斜度安装，所以物料颗粒不会落到原来的位置，

4、而是向窑的低端移动了一个距离，落在一个新的点，在该新的点又重新被带到一定高度再落到靠低端的另一点，如此不断前进。因此，可以形象地设想各个颗粒运动所经过的路程，象一根圆形的弹簧。实际上物料在回转窑内运动时，物料颗粒的运动是有周期性变化的，物料颗粒或埋在料层里与窑一起向上运动，或到料层表面上降落下来，但是只有在物料颗粒降落的过程中，才能沿着窑长方向移动。2、物料在窑内的运动速度（1）一般速度公式回转窑内物料运动的情况比较复杂，影响因素很多，因此要想用简单的公式来准确计算物料在窑内各带的运动速度是比较复杂的和

5、困难的。在对回转窑内物料运动的规律进行分析和模拟试验后，得出很多计算回转窑内物料运动的速度的公式其中最为常用的一般公式为：式中：—物料在窑内运动的速度，m/s；L—窑的长度，m；—物料在窑内停留的时间：n—窑的转速，rpm；—物料的休止角，度；—窑的倾斜度（角），，称为斜度；—窑的衬砖内径，m。关于公式的讨论物料运动速度与窑的倾斜角，窑的衬砖内径和转速n成正比，与物料休止角的平方根成反比。②当窑径一定时，与n的积成正比。若使物料的运动成反比，即窑的倾斜角愈大，速度保持一定，则n与窑的速度应愈低。③实际生

6、产中，已为定值，则与n、、即改变窑速，窑内物料的运动速度随之变化。成正比，④如窑内有结圈或人工砌筑的挡料圈时，物料的运动速度要降低。⑤窑内的热交换装置（如链条、热交换器）也会影响物料的运动速度。（2）物料在窑内各带的运动速度煅烧过程中，窑内各带发生的物理化学变化对物料颗粒的形状、粒度、松散度及密度均有影响，因此各带物料的运动速度是不同的。为了了解窑内各带物料的运动速度，可将放射性同位素掺入生料中进行测定，如某厂曾在150米的湿法长窑上，通过实际测定和计算而得的物料运动的平均速度为：窑内各带冷却带烧成带放

7、热反应带分解带预热带干燥带链条带喂料中空部分速度（m/h）28.418.441.046.034.527.028.829.3由上述测定结果得到，各带物料的运动速度相差很大。从干燥带向热端，物料的运动速度不断增加，分解带物料的运动速度最快，之后又不断降低。（3）影响窑内物料运动的因素窑内物料运动速度与其物理性质、窑径和窑内热交换装置等有关。物料的粒度愈小，运动速度愈小，如粉料的运动速度高于料球运动速度。干燥带的运动速度与链条的悬挂方式、悬挂密度有关。预热带的物料运动速度与窑内热交换装置有关。分解带，由于碳酸

8、盐分解放出的二氧化碳气体使物料呈流态化，因此物料运动速度最快，在分解带，碳酸盐分解需要吸收大量的热，但是物料流速又快，所以窑的分解带比较长。窑内料层厚度不同，物料被带起的高度也不同，料层厚，带起高，在窑回转一周时，物料被带起的次数少，即翻动的次数少，受热的均匀性就差；但料层过薄，窑的产量降低，因此必须选择合适的料层厚度，通常窑内物料的填充系数为6～15%。当窑内物料流量稳定时，移动速度快的地带，其填充系数小。因此在实际生产上，为了稳定窑的热