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杏彩体育:回转炉工作原理

细节:

  回转炉工作原理简介:在回转炉工作过程中,物料和燃料分别从窑的不同端进入,即物料从筒体的高端窑尾进入,燃料从窑头喷入。随着筒体的倾斜和缓慢的回转作用,物料既沿圆周方向翻滚又沿轴向从高端向低端移动,与此同时,燃料在风力和喷煤管的作用下,产生的热量会从窑头传送到窑尾,最后燃烧产生的废气与物料进行交换后,由窑尾导出。最后,生成熟料经窑头罩进入冷却机冷却。这个热量与物料的相碰撞的过程,构成了物料的煅烧。

  回转炉是指旋转煅烧窑(俗称旋窑),属于建材设备类。回转炉按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。回转炉按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。水泥窑主要用于煅烧水泥熟料,分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。冶金化工回转炉则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧;铬、镍铁矿氧化焙烧;耐火材料厂焙烧高铝钒土矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝;化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。石灰窑(即活性石灰窑)用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和轻烧白云石。

  物料进入回转炉后,由于筒体以一定速度回转并有一定斜度,物料逐渐由窑尾向窑头运动。 预分解窑将物料的预热和分解移到预热器和分解炉,窑内只进行小部分分解反应,窑内一般可分 为过渡带、烧成带。 从窑尾起至物料温度1300为过渡带,主要任务是物料升温及部分碳酸盐分解和固相反应;物料 温度1300~1450~1300区间为烧成带。 预分解窑内物料吸热量少,加上窑尾废气温度控制得比较高(1050~1150),窑尾的气料温差大, 热交换能力强,提高了窑尾的换热能力,烧成带 延长。同时,预分解窑的热负荷减轻,热工制度 稳定,料层在窑内受热均匀,物料在烧成带所需 的停留时间较短,一般只需10~25min。 预分解窑入窑物料分解率提高,减少了料层的窜动,为物料流速均匀创造了条件,而高温带的延 长及流速稳定,为窑速提高创造了条件,使窑速 提高到3~4r/min。

  挥发分着火燃烧放出热量,为固定碳着火燃烧创造高温环境条件。 回转炉对燃煤的要求回转窑用煤的热值越大,灰分含量越低,越有利于达到要求的火焰温度和需 要的热量,在相同条件下,使用高热值煤,单位 熟料热耗较低。 回转炉对煤的要求 影响火焰温度的主要因素是燃料的发热量、燃料和一次空气的温度、二次空气的温度、火焰向周 围传递的热量。至于机械与化学不完全燃烧,在 回转炉中是较少的。 过剩空气系数,它不仅影响着化学不完全燃烧而更重要的是影响着废气量的大小,因此它对火焰温 度有着明显的影响。当所使用的燃料和设备一定 时,在操作中经常控制过剩空气量的多少,即 “风煤配合”要适当。 回转炉的热负荷又称热力强度,它反映窑燃烧发 热的强化程度。 窑的热负荷越高,其发热能力越大,对衬料寿命的影响也越大。 表示窑热负荷的方法有:燃烧带容积热负荷、燃烧带衬料表面热负荷及窑的断面热负荷。

  气体在回转窑内流动时,伴随有燃料的燃烧、物料的煅烧,气体的温度、组成随时都在变化。 因此气体的流动是相当复杂的,特别是燃烧带 内的气体流动更为复杂。 回转窑燃烧带内的气体流动,可以近似视为射流流动。 回转窑是一个直径有限的圆筒,当前面的气体被推向前进时。后面的气体变得稀薄而压力下降, 即在喷煤嘴处造成一定的负压(抽力),使二次空 气连续不断吸收进流股内,与一次空气混合,并 逐渐向中心扩散,射流断面逐渐扩大,气体量逐 渐增多。 气体在窑内流动,流速是一个重要的参数。它一方面影响对流换热系数的大小;另一方面影响着 高温气体与物料接触时间。 如果气体流速增大,传热系数增大,但气体与物料接触时间缩短,总的传热量反而减少,使废气 温度升高,熟料热耗增加,窑内扬尘增大;相反, 流速过低,传热速率降低,影响窑的产量。 窑内的气体流速,主要决定于窑内产生的废气量和窑筒体的有效截面积,废气量又决定于窑的发 热能力,窑内需要的气体流速与窑的直径成正比, 即随窑径的增加,窑内风速也要求增加。

  在燃烧带内,火焰以辐射传热形式(包括对流传热)把火焰中的热量传递给表层物料, 以传导传热形式把窑衬和窑皮吸收的热量传 给与其接触的物料。前者传递的热量约占整 个烧成带传热的90%,后者约占10%。

  在正常情况下,当回转炉通风量小时,供氧不足,燃烧速度减慢,热耗增高;通风量大时,气体流速增大,燃烧分解时间变短,燃烧后烟气量大,热耗高。这都会影响窑的正常运转,因此,应该控制回转窑的通风量。

  正常情况下,回转炉尾部风机稳定运转排风,窑、炉内通风基本稳定。但也有一些因素会影响通风量,如整个系统阻力变化、入窑空气的温度、系统是否漏风及风机入口是否掺冷风、管道内是否有积灰、堵塞或物料撒布是否均匀、窑、炉两个系统是否有干扰等。这些因素都会影响窑的通风量,因此须及时对通风量进行调节和控制。

  针对上述影响因素,应有针对性地调节和控制回转炉通风量。如当系统的阻力发生变化时,应及时调整系统的流体阻力大小,保证输出风量的大小。当入窑空气的温度变化时,需使其控制在合适的范围内。对于系统漏风及风机入口掺冷风,则应对系统检修,找出漏风处,处理即可。对于管道积灰、堵塞或物料撒布不均,需要及时清理管道,撒料均匀就可解决问题。对于窑、炉两个系统的干扰,可通过设置窑尾闸板及烟道缩口,来调节、平衡两个系统的通风量。若全系统总风量过大,则在两系统会合后的管路上调节较为方便。

  在生产中,实现对回转炉通风量的控制。就须准确测定通风量的大小,测定方法可通过观察一个设备的通风入口负压大小来判定。只有在准确测定通风量的大小的前提下,对窑的通风量进行控制,才能较大限度地发挥回转窑的工作能力。

  1.回转炉采用保证五项机械性能的20g及Q235-B钢板卷制,通常采用自动焊焊接。筒体壁厚:一般为25mm,烧成带为32mm,轮带下为65mm,由轮带下到跨间有38mm厚的过渡段节,从而使筒体的设计更为合理,既保证横截面的刚性又改善了支承装置的受力状态。在筒体出料端有耐高温、耐磨损的窑口护板,筒体窑尾端由一米长1Cr18Ni9Ti钢板制作。其中窑头护板与冷风套组成分格的套筒空间,从喇叭口向筒内吹冷风冷却窑头护板的非工作面,以有利该部分的长期安全工作,在筒体上套有三个矩形实心轮带。轮带与筒体垫板间的间隙由热膨胀量决定,当窑正常运转时,轮带能适度套在筒体上,以减少筒体径向变形。

  2.回转炉传动系统用单传动,由变频电动机驱动硬齿面圆柱齿轮减速器,再带动窑的开式齿轮副,该传动装置采用胶块联轴器,以增加传动的平稳性,设有连接保安电源的辅助传动装置,可保证主电源中断时仍能盘窑操作,防止筒体弯曲并便利检修。

  3.回转炉窑头密封采用罩壳气封、迷宫加弹簧刚片双层柔性密封装置。通过喇叭口吹入适量的冷空气冷却护板,冷空气受热后从顶部排走;通过交迭的耐热弹簧钢片下柔性密封板压紧冷风套筒体,保证在窑头筒体稍有偏摆时仍能保持密封作用。

  统一操作思想,实现回转炉均衡稳定生产,进一步降低熟料烧成热耗,充分利用低品位燃料,确保回转炉运行周期八个月以上。

  4.1生料入窑部分:生料由生料库底手动闸阀、电控气动阀、电控流量阀分七区进入生料标准仓;经充气均化后的生料经手动闸阀、电控气动阀、电控流量阀、斜槽、入胶带斗提,喂入预热器;

  4.2 RF5/5000预热器内,生料和热气流进行热交换,在到达C4A、C4B旋风筒后进入分解炉内进行煅烧,然后进入五级旋风筒进行料气分离后,物料入窑煅烧;

  4.3 NST-1分解炉由炉体及出气管道构成,三次风管单侧倾斜入炉,物料从两个下料口入炉,分解后的物料经五级旋风筒收集后入窑煅烧;

  4.5篦冷机采用三段篦式冷却机(NC39325),冲程采用液压方式;篦床实际面积为121.2m2。窑头收尘下的粉尘与出篦冷机的熟料汇合经裙板输送机送入三个熟料库。冷却机高温段热风经窑头罩一部分入窑作为窑的二次风,一部分入分解炉作为三次风,冷却机中温段热风入煤磨烘干原煤;剩余的气体经电收尘除尘后排入大气中;

  4.6废气处理:预热器的高温气体经过高温风机抽吸,再经增湿塔降温后作为原料系统的烘干热源或经窑尾电收尘除尘后排入大气。

  5.2通知现场检查预热器系统,确认人孔门、清料孔是否关闭好,投球确认溜管通畅,并将各翻板阀吊起;

  5.8工艺技术员校好燃烧器的坐标及火点位置,根据工艺要求制定升温曲线通知现场插好油枪检查油路通畅,提前1小时现场开启油泵打油循环;

  6.1关闭预热器冷风挡板,关闭高温风机入口挡板,关闭窑尾系统风机挡板,启动窑尾系统风机,适当打开原料磨旁路挡板及窑尾系统风机挡板,确保窑头微负压;

  6.3现场用火把点火,确认火点着后根据火焰形状来调整喷油量、一次风量及燃烧器内外流挡板开度;

  6.5当窑尾温度升至200~300℃时,开始加适量煤粉(1吨/小时),实行油煤混烧。注意防止喂煤后燃烧器熄火,通知现场巡检工看火,随时与操作员沟通并调整;

  6.7当窑尾温度升至350℃以上,预热器出口温度超过120℃时,关闭窑头主排风机挡板,启动窑头主排风机,关闭预热器出口挡板,保持窑尾负压0~-40Pa;

  6.8当预热器出口温度升至300℃时,启动窑尾系统风机,尽量控制高温风机出口负压,确保高温风机能拉转;

  6.9严格控制窑头负压,并确保煤粉能完全燃烧,同时防止预热器出口温度过高,当窑头罩负压低于-200Pa,逐步启动冷却机一段空气梁风机;

  6.11升温过程中慢转窑的规则:6.12当篦冷机一段上积料太多时,中控启动熟料输送系统,一段篦床速度尽量低速运行或间隙运行,快度提度二次风温;

  6.14当回转炉喂料两分钟后,启动分解炉喂煤系统,对分解炉进行喂煤操作,喂煤量根据分解炉中部温度进行调整,中部温度不准超过870℃;

  6.15当增湿塔的出口温度达到220±20℃左右时,进行喷水操作,启动增湿塔程序之前,应对水泵、喷嘴数进行选择,在增湿塔出口温度稳定后,转入自动喷水。

  7.2当窑尾温度达到800℃以上时,通知现场启动窑慢转传动装置,进行窑连续慢转,并通知润滑班给轮带内加石墨锂基脂;

  7.3当窑内换砖5米以上时,窑尾温度650℃以上时,进行预投料操作,预投料量不准超过28吨;

  7.11启动均化库底收尘系统及库内循环充气系统,设定标准仓料位为120吨,启动生料入窑系统,但标准仓的生料喂料秤及出口气动挡板保持关闭;

  8.1通知现场巡检工停止回转炉慢转,脱开慢转离合器,将窑速设定为0.4~0.5rpm,启动窑主电机;

  8.2关闭高温风机入口挡板,转速设定为200rpm,启动主电机,风机运行平稳后,逐步全开风机入口挡板,根据预热器出口压力,调整风机转速。投料时风机转速控制在450rpm左右,预热器出口负压小于1200Pa;

  8.7通知原料系统调节电收尘出口风机挡板开度,保证窑主排风机出口负压为-150~-300Pa,当窑主排风机出口温度达到200℃±10℃增湿塔喷水;

  9.1当炉内温度达450℃以上时,启动TDF炉燃烧器一次风机;当窑尾温度达500℃启动窑尾舌板冷却风机;

  9.5喂煤前先加风(调整篦冷机风机、高温风机、三次风挡板、燃烧器内外流开度),并调整喂煤量,确认煤粉在炉内完全燃烧;

  9.7根据窑内热工工况(窑电流)及预热器各点温度、压力状况逐渐提高窑速。依次类推,按此步骤逐渐提高窑喂料量;

  9.8整个投炉过程中,密切注意系统温度、压力,O2、CO含量,窑、炉喂煤量;投炉过程。