建筑材料热工设备-1-水泥窑-第3节 回转窑结构及其工作原理 (3)

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1、建筑材料热工设备过程装备与控制工程系严晗第一章水泥回转窑3第3节回转窑结构及其工作原理一、回转窑的结构海螺水泥厂一个具有3%～6%倾斜度的圆筒,在低速下旋转,使物料在圆筒内不断翻动,从而使物理.化学过程均匀地进行.回转窑适宜处理粉粒料和气体介质间的物理化学过程。优点：①由于物料在圆筒内不断翻动，使埋入物料深层处的颗粒能自动翻到表面层，以便与气体介质直接接触，均匀地进行物理化学反应，因而产品质量均匀；②倾斜圆筒的旋转，能使物料进行周向翻动并作轴向移动，这样在圆筒内就不必设置由耐高温、耐磨材料制作的刮板、搅耙。因此特别适用于高温反应的物料煅烧、焙烧

2、等过程。回转窑的技术性能和运转状况决定了水泥的质量、产量和成本，因此是水泥生产中的关键设备之一。回转窑回转窑自1885年问世以来，虽然经历了无数次重大革新，但作为水泥煅烧的关键设备仍然是青春永驻．到目前为止还没出现可以替代的设备．回转窑共有四大功能．⒈作为燃料燃烧装置它具有广泛的空间和热力场，可以提供足够的空气保证燃料充分燃烧，为水泥烧成提供必要的热源．⒉作为热交换设备它具有比较均匀的热力场（圆形结构）可以满足水泥熟料生产过程中各个阶段的换热要求．⒊作为化学反应器它可以分阶段的满足不同的矿物形成对热量、温度的要求，又可以满足它们对时间的要求．⒋

3、作为输送设备它具有很大潜力，转速、斜度、填充率不同其产量会有很大的变化．回转窑的功能92021/7/20回转窑的发展水泥生产自1824年诞生以来,180年间生产技术历经多次变革.作为水泥熟料的煅烧设备,开始是间歇作业的土立窑1885年—回转窑问世1928年—立波尔窑诞生1950年—悬浮预热器窑出现(称洪堡窑)1971年—预分解窑诞生1992年—日产一万吨熟料窑投产2009年—日产一万二千吨熟料窑投产．102021/7/20水泥生产最初熟料的煅烧是使用立窑，到1885年才出现回转窑。目前世界上优质水泥熟料绝大部分是用回转窑煅烧的。随着近代生产技术

4、的发展与进步，出现了不同的生产方式和不同类型的回转窑。将石灰质、粘土质和少量铁质原料，按一定比例配制(大体为75∶20∶5)，经过粉磨、均化、调配后制成生料。按入窑生料水分的不同，回转窑煅烧工艺可分为湿法(生料制备成料浆)、半干法(生料制备成料球)和干法(生料制备成粉料)三种。回转窑的煅烧工艺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

5、冷风套弹簧摩擦板筒体接触式密封装置密封装置282021/7/201)湿法回转窑湿法煅烧工艺有：①湿法长窑，采用窑内热交换装置，如格子式热交换器等；②湿法短窑，采用窑外热交换装置，如料浆蒸发机等；③湿法中长窑，采用料浆压滤机等，使入窑生料水分降低为15%～20%。下面以湿法长窑为例，介绍其生产流程。湿法回转窑是与水平呈3%～5%斜度的细长圆筒(L/D=30～40)，筒体安装在支承装置上，在其中部由传动装置以0.5～1.5r/min的慢速带动旋转。292021/7/20湿法回转窑煤仓；2—燃烧器；3—窑头罩；4—筒体；5—轮带和支承托轮；6—传动装

6、置；7—窑内热交换器；8—料浆喂料器；9—烟室；10—电收尘器；11—烟囱；12—排风机；13—熟料冷却机302021/7/20湿法生产的工艺过程预先配制的含32%～40%水分的料浆从窑尾(筒体高端)的下料管进入窑内，由于筒体的倾斜和回转，使物料从高端移向低端。其间经历复杂的物理、化学过程，由生料变为熟料，从窑头进入冷却机，经冷却后卸出。燃料(煤、原油或天然气)和一次空气从窑头喷入窑内。二次空气先进入冷却机，与熟料进行热交换，被预热到400～800℃，由窑头进入窑内助燃。在窑尾排风机的抽吸下，燃料燃烧生成的烟气与物料逆向流经全窑，完成热交换过程

7、。烟气温度降低，经烟室和电收尘器后，由烟囱排入大气。312021/7/20湿法生产的工艺过程根据生料沿窑长的温度变化和熟料煅烧过程可将全窑大致划分为干燥、预热、分解、放热反应、烧成和冷却六个带，现简述如下：(1)干燥带物料由常温升高到150℃，使料浆中物理水被蒸发，成为球状物料。(2)预热带物料由150℃升高到750℃。生料中有机物首先分解。当温度升至500℃左右，粘土中的结晶水开始挥发并分解成SiO2和Al2O3，石灰石中MgCO3也开始分解，此时物料逐渐变成黄色粉末。以上两带中传热方式以对流和传导为主。为了强化热交换，两带内挂有许多链

8、条和格子式热交换器，以增加热交换面积，强化物料的干燥、预热过程。同时，链条还有收尘和成球作用。物料在干燥预热带中主要是物理变化。此两带占窑长的42%～