当前位置:
文档之家› 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(2)解读
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(2)解读
窑尾密封及冷风套
接触式密封装置
弹簧
摩擦板 筒体
密封装置
1) 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。
此阶段为使游离氧化钙充分被硅酸二钙吸收,贝利特(C2S) 再结晶和阿利特(C3S)完全形成,因此,要求回转窑内燃料
32
2020/11/15
湿法生产的工艺过程
燃烧的火焰具有一定的温度和长度。此带约占窑长的10% ~15%
回转窑的技术性能和运转状况决定了水泥的回转窑的功能
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.
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.
9
2020/11/15
回转窑的煅烧工艺
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 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。
室;10—电收尘器;11—烟囱;12—排风机;13—熟料冷却机
29
2020/11/15
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 。烟气温度降低,经烟室和电收尘器后,由烟囱排 入大气。
30
2020/11/15
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,
(1)干燥带 物料由常温升高到150℃,使料浆中物理水被蒸 (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 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%~47%。
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 。
28
2020/11/15
湿法回转窑
13
1.煤仓;2—燃烧器;3—窑头罩;4—筒体;5—轮带和支承托
轮;6—传动装置;7—窑内热交换器;8—料浆喂料器;9—烟
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
第3节 回转窑结构及其工作原 理
3
一、回转窑的结构
海螺水泥厂
回转窑
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、焙烧等过程。
10
2020/11/15
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
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。
固定迷宫环 活动迷宫环
窑筒体
图2-73 迷宫式密封装置示意图
水泥回转窑窑尾密封装置
窑 尾 密 封
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
31
2020/11/15
湿法生产的工艺过程
(3)分解带 物料温度为750~1000℃。主要是碳酸镁和碳 酸钙分解放出CO2和新生态CaO,变成粉料,这时需要吸收大 量热量。该带约占窑长的20%~25% (4)放热反应带 物料温度为1000~1300℃。此带主要是粘 土的无定形脱水产物结晶,各种氧化物间发生固相反应,生成 硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)和铁铝酸四钙(C4AF)。在该带 末端出现黄色料球。该带发生激烈的放热反应,放出热量约为 420~500kJ/kg熟料,它仅占窑长的5% (5)烧成带 物料温度为1300~1450~1300℃。该带物料温 度迅速提高,出现液相。液相量波动于20%~30%。在液相中,