水泥回转窑1.

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1、水泥回转窑（1） 2 主要内容及要求 1 回转窑的结构 理解回转窑的构造由哪些部件组成，有何作用 。 2 回转窑的工作原理（重点） 掌握回转窑内物料的运动、燃料的燃烧、气体 的流动和传热过程的影响因素。 1、燃料燃烧功能 2、热交换功能 3、化学反应功能 4、物料输送功能 5、降解利用废弃物功能 水泥回转窑的功能 筒体 轮带 托轮 挡轮 密封装置 传动装置 附属设备 1 回转窑的结构 是由不同厚度钢板事先卷成的，筒体内 镶砌有耐火材料，圆筒外面套装有几道 轮带，筒体成一定斜度，坐落在与轮带 相对应的托轮上。 1、筒体 托轮之间的筒体会产生轴向弯曲。支撑轮带下 筒体变形最大， 而离开轮带中心 距

2、离越大筒体径 向变形越小； 窑体出口端称为 窑口护铁 窑头护铁板 窑头冷风套 轮带 托轮 托轮轴 轮带是一个坚固的大钢圈套装在筒体上，支撑 回转窑（ 包括窑砖和物料）的全部重力； 轮带的重量从20吨 （直径3.6m）到100吨 （直径5.6m）不等； 轮带附近的壁厚增 大，目的是减少托轮 的压力而产生的变形。 2、轮带（ 又称滚圈） 轮 带 回转窑轮带的润滑 托轮通过轴承支撑 在窑的基础上，轴 承安装在水泥墩上 注意 托轮及轮带表面的清洁 托轮及轮带表面的光滑 托轮表面的润滑 托轮轴的温度 托轮之间的平衡 3、托轮 3、托轮 为使托轮磨损均匀： 窑体每班上下移动 13次，每次移动 幅度约50m

3、m 上下移动可通过： 托轮的倾斜 液压挡轮完成。 止动挡轮 筒体 1、液压挡轮是围绕纵向轴运动的滚轮安装在 窑尾轮带靠近窑头侧的平面上。 2、作用：及时指出窑体在托轮上的运转位置 是不否合理，并限制或控制窑体轴向窜动。 4、液压挡轮 挡 轮 窑筒体轴向位移 窑筒体 轮带 挡轮 图2-72 轮带与挡轮 目的：保证窑的旋转和调节窑的转数 小齿轮 大齿轮 联轴器 主减速机 主电机 附属减速机 附属电机 联轴器 5 传动装置 回转窑是在负压下操作的，在筒体与窑头罩、 烟室连接的地方都存在缝隙，为防止漏风，必 须设有密封装置，否则会漏风和漏料。 缺点是气动装置系统复杂，而且需要安装专用的小 型空压机，单

4、独供气，造价较高，维护工作量大。 6 密封装置 弹簧杠杆式 主要由烟室上的固 定环和一周若干块随 窑回转的活动扇形板 来实现. 间隙可以调到小 至0.5mm 优点:运动件比较轻巧 灵活，便于调整，密 封效果不错。 缺点：零件必须加工精 确，安装调整仔细。 薄片式密封 密封要求具有足够大的摩 擦表面，密封性好，同时 对窑的弯曲偏摆等具有很 大的适应性。此外零件加 工、更换和找正都较方便 1mm厚 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。 窑 尾 密 封 窑尾密封及冷风套 密密 封封 装装 置置 烧成带的

5、轴流风机：利于窑皮的形成，保护筒体 7 辅助设备 传感器 筒体温度传感器； 用来测定窑传动力矩的电流表或功率表； 窑纵向高位或地位的传感器，用于控制液压挡轮。 窑头强电控制站窑头强电控制站 窑头罩 燃 烧 器 2、回转窑的工作原理 1 回转窑内物料的运动 2 回转窑内燃料的燃烧 3 回转窑内气流的流动 4 回转窑内气固的传热 水泥煅烧过程发生的物理化学变化 干燥（自由水蒸发） 吸热 粘土质原料脱水 吸热 碳酸盐分解 强吸热 固相反应 放热 熟料烧结 微吸热 熟料冷却 放热 回转窑内物料温度和气体温度以及各带划分的大致情况 回转窑内“带”划分 物料喂入回转窑后，由于筒体具有一定的斜度 ，并以一定

6、的速度回转，物料就会由窑尾向窑头 运动。 (1)、物料在窑内是如何向前运动的？ 1、回转窑内物料的运动 F D B G C A E S 低端 高端 图2 回转窑内物料充填与运动简图 填充角；窑倾斜角； 物料休止角 （2）、物料在窑内的运动速度怎样计算？ （3）、物料的运动速度与哪些因素有关？ 思考： 当窑的斜率（）时，为得到同样的物料运动速 度，窑的转数（）。 A、越大、越大 B、越小、越大 C、越小、越小 D、应保证同样的增长速度。 回转窑的斜率为3.5%表示 A、窑倾斜角为3.5度； B、每英尺窑长为多少英寸； C、斜度角正切的百分数； D、倾斜角度对应的高除以相邻的直角边。 窑的喂料量不

7、变的情况下，窑速增加 ，物料的填充率（），有利于熟料（ ） A、增大、煅烧均匀 B、减少、煅烧均匀 C、增大、传热效果好 D、减少、传热效果不好 思考 物料的自然休止角越大，物料被带 起的（），向下回落时间（），物 料的运动速度（）。 A、高、短、慢； B、低、长、快； C、高、长、慢； D、低、短、快。 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

8、度 为： 窑内 各带 冷 却 带 烧 成 带 放热 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） 28.4 18.4 41.0 46.0 34.5 27.0 28.8 29.3 2、回转窑内的燃料燃烧 （1）煤的燃烧过程是怎样的？ 0100-150燃料中水分蒸发，150450-500 逸出挥发份；着火燃烧至700-800 挥发份全 部逸出；固定碳和灰分继续燃烧。 煤粉在回转窑内的燃烧过程 （2）、什么是一次风？有何作用？选取的依据是什么？ 一次风是通过主燃烧器强制送入窑的自然空气，由 窑头燃烧器的一次风机供给。 作用：输送煤粉，并供煤中挥发份燃烧所

9、需的氧。 风量占总风量：15% 选取的依据：形成优质火焰是衡量一次风量、风压 使用是否正确的唯一标准。 通过热电偶测的窑尾温度，光电比色高温计测的火 焰温度，红外筒体温度扫描仪测的筒体温度分布， 高温气体分析仪测示的窑尾废气含量等综合判断一 次风量和风压是否合理。 （3）一次风对煅烧有何影响？ 一次风是常温，风量过大，入窑后吸热，使 熟料煅烧的热耗增加，热效率降低；煤中挥 发份低时，需要的一次风应少些；不利于NOx 的排放。 一次风过少，挥发份燃烧慢，影响煤的燃烧 速度，同时煤对喷煤管的磨损加大，设备损坏 严重。 （4）、二次风有何作用？ 作用：经冷却机被预热到650-1000 后入窑，对气流

10、产生强烈的扰动，有利 于碳的燃烧。调节火焰长短，窑尾温度 高低以及供燃料焦炭粒子燃烧所需的氧 并能回收熟料的热量。 当一次风不变时，二次风大小决定着 窑内抽风能力大小。二次风大，火焰 长，否则短。 控制内容有：火焰的温度、长度、着火位置及形状 （1）什么是火焰？ 煤粉燃烧过程的控制 煤的热值；煤的挥发份；煤的灰分；煤的水分； 煤粉的细度；燃烧所需空气用量；二次风温； 窑体烧成带壁温度等。 火焰是燃烧中的气体混合物，当悬浮物中含有固体颗粒时， 形成明亮火焰。 （2）哪些因素影响火焰温度？ 控制内容有：火焰的温度、长度、着火位置及形状 （1）哪些因素影响火焰温度？ 增加燃料量不是总能提高火焰输出的

11、热量，但是增加燃料量不是总能提高火焰输出的热量，但是 减少燃料量总是会降低热量输出。减少燃料量总是会降低热量输出。 煤粉燃烧过程的控制 煤的热值；煤的挥发份；煤的灰分； 煤的水分；煤粉的细度； 燃烧所需空气用量；二次风温； 窑体烧成带壁温度等。 （2）什么是火焰长度？ （3）火焰长度对煅烧工艺的影响？ 有两种： 一是全焰长度从喷煤管到火焰末端的距离。 二是燃焰长度开始着火至火焰末端的距离。 作用：决定了窑的烧成带的长度 在发热量一定的条件下，火焰越长，燃烧带温度 越低，过早出现液相，易结圈，尾温高。 火焰越短，高温部分集中，窑衬寿命短。 （4）影响火焰长度的因素有哪些？ 气流速度 煤粉燃烧速度

12、 喷嘴的结构 窑内气速越快，火焰会被拉长； 窑尾排风量增加，窑尾负压增 加，二次风增加，火焰也被拉长。 煤愈细、二次风温越高，燃烧 快，火焰长度愈短；煤水分越 高，火焰越长。 单风道喷煤管 淘汰 双风道喷煤管 三风道喷煤管 预热器窑 四风道喷煤管 和预分解窑 （5）单风道煤粉燃烧有哪些缺点？ （1）一次风量大 由于煤粉靠一次风输送并吹散，所以必须有足 够的风量，一般占总燃烧空气的2040%，才能 达到要求的风速。 （2）烧成温度不易提高燃煤和空气在喷煤管 内混和不好。 （3）容易发生结圈、结皮、结块或结蛋等工 艺事故 （4）煤粉的品质要求高 （5）有害气体产生多。 新型燃烧器（三通道、多通道喷

13、煤管） 随着窑外分解技术的发展，窑的单机产量增大以及为了适 应煤质的变化，近年来各国水泥设备制造公司对于喷煤管的结 构作了大量的开发与研究工作，取得了卓有成效的成就。主要 是开发的多通道喷煤管。 新型喷煤管很多，共同的特点是喷出的空气分成多股，即 内风、外风和煤风，各有不同的风速和方向，从而形成多个通 道。最常用的是三通道喷煤管。 这种喷煤管，内、外两个通道为净风道，分别称内风和外风。 内风通道的出口端装有旋流叶片， 所以又称为旋流风。 中间通道为输送煤粉的通道， 称为煤风。 三股风在出口处汇合形成了同轴旋转的复杂射流。 操作时通过改变内、外风速和风量的比例，可以灵 活调节火焰形状和燃烧强度，

14、以满足窑内煅烧熟料 温度分布的要求。 三风道喷煤管结构示意图 1.浇注料；2.外风道；3.煤风道；4.内风道； 5风翅；6.中心管；7.外风管；8支承挂钩 返回 当喷煤管喷射流动动量很大时，会引射下游 区域的高温燃气而形成回流。这种回流一方面会 提高上游火焰温度，提高燃烧速度，从而使煤粉 着火稳定，另一方面又可能冲淡可燃混合物中氧 气含量，使燃烧速度降低，从而增长了火焰长度 。 另外还有多种形式的喷煤管，其目的是加强风 煤混合、一、二次的混合，减少一次风用量，加快 燃烧速度。目前我国一些水泥厂采用无烟煤技术， 其关键是用好三通道或多通道喷煤管。 加大内风， A、被吸入的二次风增多，火焰长度增长

15、 B、加速中心煤粉和空气的混合，火焰长度 变短 C、加速中心煤粉和空气的混合，火焰长度 不变 D、对中心煤粉和空气的混合没有作用，但 吸入的二次风多，使火焰长度增加。 思考： 思考： 加大外风， A、被吸入的二次风增多，火焰长度增长 B、加速外部煤粉和空气的混合，火焰长 度变短 C、对火焰长度没有影响 D、对中心煤粉和空气的混合没有作用， 但吸入的二次风多，使火焰长度变短。 思考： 烧成温度偏低时，适当 A、增大外风 B、减少煤风 C、增大内风 D、减少内风 四通道回转窑燃烧器 直流风速：140m/s250m/s；压力：0.014MPa 旋流风速：110m/s250m/s；压力：0.014MPa 煤流风速：20m/s35m/s 可调 中心风速：60m/s 占一次风总量的0.03%0.05% 四风道回转窑燃烧器: 传统的三风道煤粉燃烧器 四风道煤粉燃烧器 中心风有何作用？ （1）防止煤粉回流堵塞燃烧器喷出口 中心风的风量不宜过大。过大，不仅增大了一 次风量，对火焰形状不利，对煤粉的混合和燃烧 都是不利的。 （2）冷却燃烧器端部，保护喷头 中心风将喷头端周围的高温气体吹散顶回，不 仅冷却了喷头内部，而且也冷却了端面，从而达 到保护喷头的