|
活性石灰的煅燒設備第五章、活性石灰的煅燒設備
活性石灰的煅燒過程，是指石灰石必須要經過一套合適的容器、一定的過程、一定的溫度（熱量）和時間，才能夠完成向石灰的轉化。 根據(jù)活性石灰的煅燒原理和傳熱方式的需要，活性石灰的煅燒過程，不是由某一單獨的設備能夠完成的。它應該是由一套系統(tǒng)化的設備組成的煅燒設備。如：70年代引進的KM回轉窯設備，它是由豎式預熱器、回轉窯、豎式冷卻器三大容器，排煙機、除塵器、燃燒器系統(tǒng)三大設備組成的活性石灰煅燒系統(tǒng)。 隨著石灰煅燒技術的發(fā)展和需要，用來煅燒冶金爐料的窯爐很多，而用作煅燒活性石灰的窯爐型式也愈來愈多，其中，一般常見的有： a、 豎式預熱器和豎式冷卻器的回轉窯 b、 帶爐篦子式回轉窯 c、 冷卻筒式回轉窯 d、 新型豎窯 e、 雙（套）筒豎窯 f、 并流蓄熱式豎窯 g、 逆流筒機械化混料立窯 h、 旋轉爐床窯 i、 沸騰層窯 j、 四行程煅燒爐 雖然，在不同型式的窯爐（包括一般型式的普通窯爐）上，都可以用來煅燒石灰或活性石灰。但是，在冶金行業(yè)中，特別是在大工業(yè)生產中，回轉窯仍然是一種較為常見的、被廣泛使用的煅燒窯爐。因為，它即可以用來煅燒耐火材料，又可以用來煅燒冶金爐料，水泥熟料等。 回轉窯，是一種可以旋轉的窯爐。按其煅燒工藝劃分：有濕法、半干法和干法生產工藝。按煅燒性質劃分：濕法以生產水泥為主，干法以生產石灰為主，而界于濕法和干法之間的半干法，是將原料破碎后，成球再煅燒，它則以生產耐火材料為主。 在煅燒活性石灰的回轉窯中，窯型是各有不同的。如： a、帶豎式預熱器和豎式冷卻器的回轉窯 b、帶爐篦子式的回轉窯 c、帶冷卻筒式的回轉窯。 這也就是說，回轉窯按窯體特征劃分，有窯型的不同。按窯內廢氣利用裝置劃分，則有預熱裝置的不同等。
一、回轉窯 1） 設計與材質 對于一套回轉窯系統(tǒng)的選型與設計,從工藝角度上講，應該以注重掌握回轉窯的熱工特性為基礎、結合它的熱工特性去了解相關的回轉窯知識。 在一套回轉窯裝置的設計內容中，首先應該考慮的是，回轉窯與所要煅燒物質的相適應性。其中，物料衡算與熱量衡算，是回轉窯設計的基礎。單位面積產量指標，是回轉窯設計內容中重要的依據(jù)之一。 而回轉窯的長度與內徑之比（L/D），則更能反映回轉窯的熱工特性。由于回轉窯筒體長度和直徑對煅燒效果有直接的影響，存在著對流傳熱條件不同，低溫傳熱效果不同等問題。 隨著活性石灰煅燒工藝的發(fā)展，根據(jù)活性石灰產品的性質需要，在對煅燒活性石灰回轉窯窯型的選用上，開始廣泛地采用了以窯筒體長度較短、直徑較大的窯型。 以1978年從德國克勞斯·馬菲公司引進的，國內第一套帶豎式預熱器和豎式冷卻器的回轉窯為例：對回轉窯筒體制造材質的選擇，其鋼板厚度約為20－40mm，編號為MRST37.2鋼板為材料。窯筒體與大齒圈之間的連接是根據(jù)受熱與膨脹的需要，采用彈簧鋼板連接。 對窯體安裝的基本條件，應根據(jù)設計要求，以窯體中心線與兩個托輪的中心連線的夾角為60°時，為最佳狀態(tài)。托輪組的數(shù)量，應考慮窯體的長度及窯筒體的材質要求而設置。 根據(jù)活性石灰產品的特性和煅燒的需要，在回轉窯內不設置擋料圈，而是依靠窯兩端的收口來保證料層厚度。物料在窯內的運動，則是通過窯體的安裝斜度，在窯體的轉動中，從高點向低點運動。窯體斜度通常是指：窯軸線的升高與窯長的比值，習慣上取窯斜線角α的正弦值Siaɑ，當窯體斜度為3 ％時，其傾斜角為1°43‵。 物料在回轉窯內的運動形式，是在不考慮物料顆粒在窯壁和料層內部的滑動和顆粒大小的影響時，物料隨著窯體的回轉，A點處的物料由于摩擦力的作用，沿窯壁慢慢上升。當物料表面與水平面形成的角度，等于物料的靜止角時，則物料顆粒在重力的作用下，將沿著料層表面滑落下來。由于回轉窯有一定的傾斜度，則原在A點處物料不會在落到原處，而是向前移動一段距離，落在C點處。然后由C點重新波動到D點，二次落到E點。如此不斷前進，是物料在窯內運動的理想狀態(tài)。 從煅燒工藝角度上要求，我們對與回轉窯相關的基本技術性能的了解內容一般有： a、 填充系數(shù) 所謂填充系數(shù)是指：在煅燒過程中，物料在窯內占有的體積與窯內有效空間體積的比率被稱之為填充系數(shù)或填充率。
計算式：K
1、K =
式中：0.0376 —— 特定系數(shù) G —— 小時產量 Q —— 物料堆積角 a —— 窯體斜度 D —— 窯內徑 N —— 窯轉速 Y —— 物料容重
b、 回轉窯筒體內表面積 回轉窯筒體內表面積是指：回轉窯筒體內，可與物料接觸的，襯磚的表面面積。 計算式：F
F = π·Dί·L 式中：π —— 圓周率 Dί —— 窯內徑 L —— 窯長 c、 窯體截面積 窯體截面積是指，回轉窯筒體的某一截斷面內，可與物料接觸的襯磚表面面積。 計算式： S
S = π·R2
式中：π —— 圓周率 R2 —— 窯內徑半徑
d、單位面積產量指標 單位面積產量指標是指：回轉窯在某一單位實際生產時間內，按窯體單位襯磚內表面積計的產品數(shù)量。單位為：kg/m2·h 計算式：A
A =
式中：Gη —— 小時產量 F —— 窯體內表面積
e、物料停留時間 T= T=移動時間（分鐘min） L=窯廠（米m） N=窯速（每小時轉速） D=窯內徑（米m） S=窯的斜度%
2) 內襯材料 在帶豎式預熱器和豎式冷卻器的回轉窯中，由于煅燒特性的需要，在三大容器內分別砌筑著不同材質、不同類型的耐火材料。它們在煅燒過程中發(fā)揮著重要的耐熱、隔熱、傳熱作用。為此，結合熱工工藝理念，應該對耐火材料有一個基本上的認識。 內襯材料，也就是耐火材料。所謂耐火材料，是指耐火度不低于1580℃的無機非金屬耐火材料。 耐火材料在無荷重時抵抗高溫作用的穩(wěn)定性，即在高溫無荷重條件下不熔融軟化的性能。被稱之為耐火度。它表示著耐火材料的基本性能。 如何區(qū)分耐火材料，按其主要成份的化學性質可分為：酸性、中性、堿性三大類。 —— 酸性耐火材料有：硅石質、粘土質。 —— 中性耐火材料有：高鋁質、鉻質、碳質。 —— 堿性耐火材料有：鎂質、白云石。 在煅燒活性石灰的回轉窯上，如何選擇其內襯，即耐火材料材質的首要基礎條件是，耐火材料應該滿足工作條件的要求。 回轉窯屬于周期性加熱窯爐，對內襯材質的使用一般有較低的熱量要求。根據(jù)活性石灰的理化性質及煅燒要求，硅，酸質耐火材料一般是不用作窯襯的。這也就是說，在對煅燒石灰的回轉窯內襯材質的選擇上，不論是選用何種材質時，都必須要選擇堿性或者是中性耐火材料。 在一般情況下，在對回轉窯燒成帶永久層襯磚采用粘土磚鋪設時，是以即考慮了它的隔熱保溫效果，又考慮了投入的成本為依據(jù)的。 對回轉窯燒成帶耐火材料的選擇，則應著重考慮到其燃燒溫度較高，襯磚必須具有較高的耐火性能，并能抵抗堿性物資的侵蝕性能。因此，通常多采用鎂鉻質耐火材料進行砌筑。與此同時，隨著耐火材料技術的發(fā)展，在回轉窯燒成帶內已較為廣泛地使用了鎂鋁堅晶石 回轉窯的進料端，因界于燒成和預熱階段之間，對耐火材料的選擇，應著重于考慮，耐火材料應具有一定的耐火度和耐磨性，通常選用高鋁質和粘土質襯磚。 而在回轉窯的卸料（出口）處，由于存在著物料移動磨損大，溫度變化快，物料溫度高，二次風沖擊大的特點。對襯磚要求有一定的耐火性能和抗熱震性以及耐磨性，則以選用剛玉質或高鋁質耐火材料砌筑為宜。這也就是說，對回轉窯內耐火材料的選擇內容中，應充分地考慮到它們的耐火度、高溫荷重變形溫度、高溫體積穩(wěn)定性、熱震穩(wěn)定性、抗渣性和真空性等高溫使用性質。 近年來，隨著耐火材料技術的發(fā)展，在活性石灰回轉窯的進出料端，選用可塑澆注耐火材料的窯型也已日見成型。 3） 工作原理 帶豎式預熱器和豎式冷卻器的回轉窯的工作原理與其他類型的回轉窯相同：為負壓生產。 所謂壓力，是指垂直作用于單位面積上的力。被稱之為壓強，簡稱為壓力。正壓是指高于大氣壓力的靜壓。負壓是指小于大氣壓力的靜壓。 從化學角度講，負壓生產，更有利于石灰石的煅燒分解，因為CaCO3的分解是產生氣體（CO2）的反應。它的操作原理為逆流操作。物料與氣流以逆向形式對流運動。 根據(jù)回轉窯的工作原理和操作原理，保證回轉窯內氣體流速的穩(wěn)定和在理論概念上的適當增加，有利于窯內對流換熱。 回轉窯內氣體流速的大小，一方面影響對流傳熱系數(shù)，進而影響傳熱速度，產量及熱量消耗。另一方面，則影響窯內的飛灰生成量，進而影響原料的消耗量。當氣體流速過大時，雖然傳熱速度提高了，但氣體在窯內的停留時間也相應地減少了，其總體傳熱量被相應地減少了，也由此而造成了出窯氣體溫度的升高，增加了熱耗。并且，過大的氣體流速，必然又會造成窯內的飛灰量增多，因此，流速過大并不相宜。反之，氣體流速過小時，窯內的產量會因傳熱效果不好而下降，熱耗也會相應增大，因此也不合適。 在回轉窯系統(tǒng)內，預熱、煅燒、冷卻三者之間的關系是相互影響，相互制約的。 物料在預熱器內被預熱的同時，要求具有一定比例的分解率，這是活性石灰產品在回轉窯內完成煅燒的需要。分解率能表示物料被預熱的質量。它對窯內的煅燒質量影響很大，有效的分解率，有利于提高和穩(wěn)定預熱溫度。 具有良好分解率的石灰石進入回轉窯后，很容易在高溫作用下，完成分解而生成石灰。有助于提高助燃空氣溫度。 高質量的石灰與助燃空氣（二次風）進行充分地熱量交換，使燃料在燃燒時，能夠得到高熱空氣（二次風）的助燃幫助，從而提高了燃料的燃燒質量。有效地保證了回轉窯煅燒系統(tǒng)內溫度的穩(wěn)定，達到了提高熱效率的目的。 根據(jù)活性石灰的煅燒機理和回轉窯所具有的獨特特點，活性石灰一般在回轉窯內即可完成煅燒。因為，回轉窯內的溫度較其它窯爐易于掌握、調整和控制，受到煅燒的CaCO3能夠得到較為均勻的熱量。 石灰石在回轉窯內呈翻動滾落運動，能夠均勻地吸收火焰產生的輻射熱而進行分解，同時，還具有吸硫、含硫量低，雜質少，活性度高，并能煅燒顆粒較小的石灰等優(yōu)點。 4） 特點比較 對采用回轉窯來煅燒活性石灰的工藝技術，與其它形式的窯爐進行比較時，回轉窯的性能特點基本上體現(xiàn)在以下幾個方面： a、回轉窯在煅燒過程中，由于物料處于翻滾狀態(tài)，受熱均勻，燃燒裝置溫 度容易控制，煅燒質量好，石灰產品活性度可達350－400ml，而且石灰污染小，有利于獲得高純度石灰。 b、回轉窯可以煅燒較小粒度的原料（5 mm以上即可），能夠提高原料的利用率，且由于原料粒度較�。ㄒ话銥�20－50 mm），產品不需破碎即可直接用于轉爐煉鋼。 c、回轉窯煅燒冶金或活性石灰，單位產品熱耗約為5000kj/kg，比逆流單筒機械化混料立窯熱耗低，但比并流蓄熱式豎窯高15－30 ％。 d、回轉窯煅燒過程機械化程度較高，操作工藝易于控制，生產量大，適用于冶金、冶煉等大工業(yè)的需要。 e、回轉窯煅燒系統(tǒng)機械設備多，重量大，因此，單位產品耗鋼量較大，投資較高。 f、回轉窯系統(tǒng)設備占地面積大，比并流蓄熱式豎窯單位產品耗鋼量大3－5倍，投資高出50－80 ％，占地面積高出1倍。 g、物料在回轉窯內磨損大，產品粉末多，對原料強度有一定要求，有的原料在豎窯中煅燒可得到較好的塊度石灰，而在回轉窯中煅燒則可能產生大量粉末，成品率低。
5) 回轉窯本體 技術指標，以德國KM回轉窯和國產回轉窯為例： a、KM窯： 窯筒體長度： 44m 筒體直徑： 外徑 Φ4.2m 內徑 Φ3.7m 支撐裝置：（托輪組） 2組 窯體斜度： 3 ％、1.718° 產能： 600 t /G b、國產回轉窯：圖三 窯筒體長度： 50 m 筒體直徑： 外徑 Φ4.2m 內徑 Φ 3.7m 支撐裝置：（托輪組） 3組 窯體斜度： 3 ％、1.718° 產能： 550 t/G 托輪寬： 0.8m 托輪直徑： Φ1.5m 輪帶寬： 0.75m 輪帶直徑： 5.2m 擋輪直徑： Φ1.1m 大齒圈寬度： 0.6m 齒數(shù)： 156齒 模數(shù): 40 小齒輪寬度： 0.65m 齒數(shù)： 23齒 模數(shù)： 40 窯頭下料口護口鐵： 45塊 窯尾壓料板： 30塊 窯尾密封圈形式： 勺式密封圈 窯尾密封圈彈簧掛鉤：30根
二、豎式預熱器 豎式預熱器，是活性石灰回轉窯系統(tǒng)中重要的組成設備之一。是活性石灰產品煅燒過程中最具有熱工特性的加熱容器，它是眾多預熱裝置中的一個種類。在帶預熱裝置的回轉窯系統(tǒng)中常見的預熱裝置有：旋風式預熱器、豎式預熱器、爐篦子預熱器等。 在KM回轉窯上，豎式預熱器系統(tǒng)主要由頂部儲料倉，加料裝置，預熱器筒體，煙道，液壓推桿系統(tǒng)，加料室，旁通煙道等組成。 豎式預熱器的外形特征一般有圓筒型、正方型、多邊型。外殼為金屬材料制成，內部襯有各種耐火磚或其他耐火材料。與器內中心之間筑有物料停留的環(huán)形料室，器內中心設有較大的氣流流動空間室，底部設有一個由耐火材料砌成的通向加料室的空心圓筒，原料經過預熱器頂部的貯料倉，被均勻地分布到器內的環(huán)形通道內。 從回轉窯尾部來的熱煙氣，在排煙機抽力的作用下，由豎式預熱器底部的空心圓筒進入預熱器。與堆積在環(huán)形截面內的原料（石灰石）接觸并穿透物料，將原料逐漸預熱。這個加熱的過程是至上而下進行的，時間一般在120分鐘左右。 經預熱加熱后的原料，由設置在預熱器下部、筒體周圍的數(shù)個液壓推桿（或液壓推料活塞）裝置間斷、依次地推入到預熱器底部的加料室內。物料落入加料室后，通過加料室內砌筑的耐火材料產生的自然滑坡滑落至回轉窯內，在回轉窯的轉動作用下，不斷地向前移動并進行煅燒。 在帶豎式預熱器和豎式冷卻器的回轉窯中，豎式預熱器在完成了原料預熱工作的同時，又完成了部份物料的前期分解工作。這也就是在帶豎式預熱器的回轉窯上煅燒活性石灰概念中所指的分解率。這個分解過程最明顯地表現(xiàn)出了它在利用廢氣余熱并使物料具備了煅燒前的分解狀態(tài)的優(yōu)越性。為活性石灰的快燒提供了有效的保證。 由此可以認為：豎式預熱器裝置在煅燒概念中所表現(xiàn)出來的最大的熱工性能的特點是，它的熱量交換過程，在實際意義上起到了對物料的預熱加熱和部份分解同時并舉的作用。使石灰原料提前完成了高溫煅燒前的分解準備工作。
KM回轉窯豎式預熱器技術指標： 預熱器全高： 36.15m 預熱器高度： 12m 預熱器有效高度： 3.5m 筒體直徑： Φ10m 環(huán)形截面出口直徑： Φ9m 環(huán)形截面內口直徑： Φ7m 預熱器出口寬度： 2.6m 環(huán)形切面積： 25.12m 物料預熱有效高度： 2.2m 物料停留時間： 2 h 上錐體角度： 45° 預熱器容積： 60m3 （25.12×2.2 = 60） 環(huán)形截面寬度： 1m 上部人孔： 12個 Φ400mm 下部人孔： 12個 Φ700mm 觀察孔： 24個 Φ120mm 液壓推桿： 12個 液壓推桿全行程： 60mm 儲料量： 96 t （60×1.6＝96） 襯磚厚度： 500mm 襯磚材質： 粘土，高鋁、澆注料 煙道出口： 2個 加料室外形尺寸： KM回轉窯豎式預熱器有效環(huán)形切面積： S
S =（ 式中：π= 圓周率 P2 = 筒體直徑半徑
KM回轉窯豎式預熱器有效體積： Q
Q = S·H 式中：S = 環(huán)形切面積 H = 物料有效預熱高度 根據(jù)豎式預熱器在回轉窯系統(tǒng)中的位置，以及回轉窯的工作原理。豎式預熱器為負壓工作原理。傳熱方式以對流傳熱的方式進行，物料與熱氣流呈對流形式運動。 當原料進入預熱器時，為防止冷空氣在負壓作用下進入預熱器內，對原料的進口，必須采取有效的密封措施。這是為了保證預熱器內，熱量的有效利用和物料的預熱效果。 物料在預熱器內的預熱質量，通常是以設在預熱器底部的加料室（窯尾）溫度為標準。所謂的窯尾溫度是指：設在加料室側壁上的熱電偶溫度計所檢測到的，包括火焰輻射和氣流的溫度。它即是反映物料進入回轉窯時的可燒成溫度，又是反饋物料預熱程度的最終溫度。 但是，對豎式預熱器來說，能夠真正反映物料預熱效果的有效溫度，是預熱器頂部出口溫度的高低。對這一點溫度的控制，實際上要比對回轉窯尾部溫度的掌握更為重要。 物料在預熱器內完成了預熱和預分解后，如何被卸入到回轉窯內，在豎式預熱器上，通常采用的是以液壓推桿裝置為動力，將物料推出預熱器。經中心圓筒，落入加料室，通過加料室的自然斜坡滑入回轉窯內。 液壓推桿系統(tǒng)，是由動力源（電機）、柱塞泵、油箱、管線、推桿、推頭等設備組成的。液壓油被加壓后，產生液壓力，使推桿前后移動。推動設在預熱器倒料箱內的鋼制推頭，將物料推入加料室內。 由于液壓推桿裝置在回轉窯系統(tǒng)中占有很重要的位置，對生產操作者來說，能了解一下液壓的基本原理，是很有必要的。那么，什么是液壓？ 它的理論概念是：以液體為工作介質來傳動能量的一種方式。 它的認識概念是：將液壓力轉變?yōu)闄C械力。 它的使用概念是，利用液壓油的力代替機械力。 而液壓的特點是：能無級變速，能遙控運轉，能實現(xiàn)間歇和連續(xù)工作，運轉無噪音，力大（每cm2可達380kg力）。 液壓傳動的工作原理是，由電動機旋轉產生的機械能經過油泵轉換為液壓能，然后通過油管輸送到推桿油缸，轉換為直線運動的機械能，實現(xiàn)被動物的動作。 在此之中，用以增加液體的壓力，并能使之產生流動的機械，通常被稱之為泵。而在種類眾多形式各異的泵中，用以對推桿裝置產生動力的泵，多以柱塞泵為主。 當物料在機械力的作用下，被卸出預熱器后，進入到預熱器與回轉窯之間的加料室內。加料室是預熱器系統(tǒng)的配套裝置，物料在加料室的運動，是利用加料室的設計傾斜面向回轉窯內自然滑落。 加料室，是回轉窯內的熱氣流通向預熱器的維一通道，也是傳熱方式的轉換點。根據(jù)回轉窯的特點，在這個裝置上，設有回轉窯終端溫度測點，窯尾（加料室）溫度和窯尾（加料室）壓力測試點。 窯尾溫度，是反映燃料燃燒狀態(tài)和煅燒物料過程熱量聚積程度特定的溫度取點，以℃單位反饋表示。 窯尾壓力，是反映回轉窯的工作原理——負壓生產及氣流運動的重要檢測點和反饋點。 所以說，加料室，即是回轉窯系統(tǒng)物料煅燒狀態(tài)的轉折點，又是用于衡量和幫助控制煅燒狀態(tài)的重要檢測位置。 隨著回轉窯煅燒工藝的不斷改進，豎式預熱器的本體從結構上已經發(fā)生了很大的改變。液壓推桿裝置的形式由坐壁式改變成掛壁式，增加了推桿的推力，減少了占地面積。而向預熱器內的加料方式、透氣形式也發(fā)生了重大改變。加料方式由早期的2m3料槽交叉對角機械加料，改變?yōu)榱瞎苁郊兄苯蛹恿稀?/span> 近年來，隨著設備性能的改變及煅燒方式進一步的改進與完善，預熱器的加料方式在已完成了由機械加料向料管式直接加料改進后，又開始了向對應料槽分管式加料、煙道對應料槽分管式透氣排風的改進。從而在很大的程度上解決了預熱器開窯加料過程中的偏料問題，同時也改善了預熱器內的通風透氣環(huán)境。 豎式預熱器發(fā)生結構改進的過程，在保持了原有的特點和優(yōu)點的基礎上，進一步地開拓了回轉窯的生產工藝向小顆粒料煅燒及進一步提高生產量的空間和途徑。 三、豎式冷卻器 豎式冷卻器是由冷卻器筒體、風帽、燈籠齒輪、二次風機、卸料閥等裝置組成的回轉窯系統(tǒng)主體設備，為三大容器之一。 豎式冷卻器不同于一般的冷卻筒或冷卻機。它的冷卻方式在于：物料進入冷卻器后，逐漸地堆積在風帽周圍，在二次風的強制作用下，空氣快速穿透料層，在較短的時間內，帶走高溫熟料中所含的熱量，物料被強制冷卻。 利用豎式冷卻器來冷卻石灰熟料的主要目的是：根據(jù)活性石灰快燒急冷的特點需要，防止石灰熟料在出窯后的高溫作用下繼續(xù)反應，發(fā)生晶體長大而改變活性性能。利于高產快出、輸送儲存。通過物料余熱的快速轉換，獲得較高質量的高熱助然空氣。 豎式冷卻器的基本工作原理是，出窯后的石灰熟料進入冷卻器后，散落堆積在風帽周圍。由設置在冷卻器底部的金屬倒圓錐體，將石灰熟料聚攏在圓盤上，堆積成下部為圓柱體，上部為圓錐體，具有一定的堆積高度并能夠蓋住風帽的料堆。 停滯在冷卻器內的高熱石灰熟料，經過固定在圓盤對應角平面內的兩個刮板，在燈籠齒輪的帶動下旋轉，將物料自下而上，與逆流而來的冷卻風進行熱量交換后，被刮入圓盤下的溜槽，由星形或格式卸料機卸出。 由于豎式冷卻器采用的是強制機械送風的冷卻方式。通過強制送風，達到快速冷卻物料、獲取高熱助燃空氣的目的。在其工作原理上，形成了與冷卻筒或其它形式的，不需要強制送風的冷卻裝置所不同的，以正壓方式運作的工作原理。 由于豎式冷卻器的工作原理所至，它在與回轉窯的運作關系中，因抽力（負壓）和吹力（正壓）產生的氣流會在容器的某一個位置相交，形成流動過程中正負壓力之間的交匯點——零壓點。. 這個零壓點在活性石灰回轉窯上所處的位置一般是指在回轉窯出料端的下方、冷卻器的上方，物料即將進入冷卻器的位置。 所謂正壓、零壓和負壓是指：回轉窯系統(tǒng)內的壓力與外界大氣壓力相比較而言的。 將豎式冷卻器和其它類型的冷卻設備、特別是冷卻筒裝置進行比較。豎式冷卻器的優(yōu)點還在于： a、減少了石灰熟料在冷卻過程中的二次磨損，石灰熟料呈整體移動狀態(tài)完成冷卻并卸出。 a、 縮短了冷卻時間，石灰熟料的冷卻過程約為40分鐘，出料溫度＜100℃。 b、 快速提高了二次風溫度，風溫＞600℃。 其中最為重要的是，它有效地保證了石灰的性能和理化指標。同時，它還具有，占地面積小，設備集中，便于維護的特點。 隨著石灰煅燒技術的發(fā)展和煅燒設備的改進與完善。近年來、豎式冷卻器的型式結構都發(fā)生了重大的改變。已成型多年的圓形筒體，被改變成正方形筒體。內部結構由一套中心風帽改變?yōu)橐惶字行娘L帽，圍繞中心風帽呈對角分設四個儲料室、各內設風帽的分料冷卻模式。二次風通道由單路吹進改為雙路進入冷卻器，對物料形成一、二次冷卻。 出料方式的改進，從根本上改變了物料被卸出時的掉落和碰撞現(xiàn)象。用振動給料機取代格式卸料閥，分室卸料。易于掌握出料溫度，減少異物對機械的卡阻。 與此同時，出料方式的改進，又在很大程度上收到了減少物料卸出時的粉塵飛揚，提高除塵效果，改善生產環(huán)境的效果。
1、KM回轉窯豎式冷卻器技術指標： 全高： 13.2m 冷卻器高度： 2.7m 物料冷卻有效高度： 2.3m 筒體直徑、外徑： Φ4.45m 砌磚后直徑 、內徑： Φ3.55m 砌磚厚度： 0.5m 襯磚材質： 粘土 容積： 20.6m3 有效容積： 17.1m3 貯料高度： 2.3—2.5m 貯料量： 20 t 物料停留時間： 30－40min 進料溫度： 1150＋50℃ 出料溫度： ﹤100℃ 二次風溫度： 600－750℃ 風帽層數(shù)： 4層 風帽高度： 2.84m 距漏料斗高： 0.35m
2、豎式冷卻器系統(tǒng)主要設備技術指標 a、直接啟動式二次風機： 功率： 132 kw 電壓： 380 v 電流： 轉速： 全壓： 風量： 32000m3/ h 介質溫度： 20℃ 介質密度： 1.2 kg/m3
b、變頻式二次風機 功率： 160 kw 電壓： 380 v 電流： 300 A 最大轉速： 990 rpm /min 變頻轉速范圍： 350－990 rpm /min 全壓： 6728 pa 風量： 58213 m3/h 介質溫度： 20℃ 介質密度： 1.2 kg/m3 工作方式： 直接啟動/變頻啟動
四、燃燒系統(tǒng) 在用于煅燒活性石灰的回轉窯上的燃燒系統(tǒng)，一般由燃料供給系統(tǒng)、一次空氣風機、點火系統(tǒng)、燃燒器（燒嘴）和控制系統(tǒng)等組成的，具有實際使用性、安全性的供熱設備。
一、燃燒器 燃燒器，俗稱燒嘴，是回轉窯系統(tǒng)主要的組成設備之一。它是由系統(tǒng)設備組成的，其構造、性能各不相同，可使用不同燃料的燃燒裝置。通常，對一套燃燒器裝置選用的基本依據(jù)是： 1、 與所選用能源介質的可適用性。 2、 與所選用煅燒設備（回轉窯）的可配套性。 3、 滿足燃燒和煅燒需要的可調節(jié)性。 用于回轉窯的燃燒器（燒嘴）裝置，根據(jù)所選燃料的不同，在結構、性能等方面都具有各不相同的特點。燒嘴的種類品然很多，但是，無論在什么條件下，它們都應具備，當燃料噴出燒嘴并開始產生燃燒時，能夠形成火焰形狀的基本特征。 不同的燒嘴產生的火焰形狀是不同的。其原因在于，它應以滿足回轉窯的性能和被煅燒物質的要求為基礎而形成所需要的火焰形狀。如長火焰、短火焰、寬火焰、窄火焰等不同的火焰特征。 為此，對一套燃燒器性能了解掌握的同時，對火焰的概念也應有一個基本的認識。 一座回轉窯的運作狀態(tài)如何，在很大的程度上要取決于燃燒器（燒嘴）的工作性能。物料被煅燒的程度取決于物料所需要得到的溫度。而溫度的高低，來源于燃料煅燒所產生的熱量及傳熱效果。傳熱的過程，必須要有達到理想溫度的熱氣流。而熱氣流溫度高低的具體表現(xiàn)則來源于火焰形狀，燃燒狀態(tài)所產生的溫度的影響。 能夠影響火焰形狀的因素很多。例如，燒嘴結構、燃料性質、窯長、內徑、空氣配置、通風狀態(tài)等。 火焰形狀的最基本特征一般表現(xiàn)在，火焰展開過程中所具有的長度和寬度。而火焰延伸的理想位置通常是指，在火焰稍微指向料面的時候，這是火焰與物料發(fā)生最佳熱量交換的位置。
二、燃料供給系統(tǒng) 對煅燒活性石灰的燃料選擇，是以滿足產品的理化性質要求和工業(yè)生產過程燃料供給能力及產品產出過程的價值比較為基本條件的。 通過比較和實踐的結果表明，在有條件的情況下，選用低壓焦爐煤氣為燃料，是較為合理的首要選擇。而以低壓焦爐煤氣與高爐煤氣或轉爐等煤氣混合使用時，是利用能源，節(jié)約能源的經濟選擇。 在選用單體或組合體的使用中，煤氣的供給方式一般有兩種形式： 1、管網壓力輸送：煤氣產出后，經過回收過程的一次加壓，脫硫處理后的二次加壓，利用該壓力通過管網直接送入燒嘴。 4、 煤氣至燒嘴之間增設動力增壓設備，也就是通過特定的煤氣加壓機進行再次加壓<三次加壓>后送入燒嘴。 總之，在對燃料供給方式的選擇上，應根據(jù)燃燒器的性能及配置要求關系來選擇和確定。
三、一次空氣風機 根據(jù)回轉窯系統(tǒng)燒嘴裝置對燃料燃燒的特性要求，一次空氣風機（又稱一次風機），是燃燒器系統(tǒng)中最為重要的配套設備。由它產生的一次風的主要作用是：使燃料在燃燒時形成理想的火焰形狀。幫助燃料完成更為充分地燃燒和有效的傳遞熱量。 一次風通過燒嘴時的形式，在無論選用何種類型的燒嘴時，為了達到其幫助燃料燃燒形成有效的火焰形狀的目的，都應由軸向空氣通道，徑向空氣通道組成的送風模式組成�；蛘呤�，必須具有最為基本的軸向空氣通路，并從燒嘴的外層分別向中心端設置分布。 根據(jù)燒嘴裝置上一次空氣的配置，各通路的基本作用在于，軸向空氣幫助形成有效的火焰長度。徑向空氣則幫助形成火焰寬度。
四、點火系統(tǒng) 任何一套燃燒器裝置在使燃料發(fā)生燃燒的初期，都要經過火種的引燃程序。一般用來表現(xiàn)燒嘴點火的最為簡捷的方式，是由人工將點燃的火把置于到燒嘴的下端，當燃料噴出燒嘴時，使燃料點燃并產生燃燒。但是，這種點火方式往往是不可靠不安全的。 為了保證燃料點火的質量，若在燒嘴裝置中，配置可自動按程序進行自動的點火系統(tǒng)（點火燒嘴），則能夠實現(xiàn)可自動控制、運作，準確、可靠的點火程序和達到安全點火的目的。
五、燃燒控制系統(tǒng) 根據(jù)燒嘴性能結構的不同，它的控制程序和手段也不盡相同。但是，在對任何一套燒嘴進行控制的內容中，都必須要基本地體現(xiàn)出，保證燒嘴裝置的點火、著火、燃燒、運作、停火等相關的程序具有相互的關聯(lián)性、聯(lián)動性和穩(wěn)定性�？傊�，在對燒嘴裝置進行控制時，最為重要的目的是要保證全部運作過程的安全性。 在對燒嘴的控制內容中，最能體現(xiàn)其安全保證的環(huán)節(jié)是對燃燒系統(tǒng)的連鎖性能。這個連鎖的方式通常表現(xiàn)在電器、機械、計控、閥組等設備之間相互的保護制約關系。 它們之間存在的連鎖的作用是，當聯(lián)動中的系統(tǒng)設備某一處或某一點發(fā)生故障時，它能夠促使其它的設備（上道工序）停止或不能開啟。只有待故障排除后，系統(tǒng)才能運轉。起到保險作用，防止人身、設備事故的發(fā)生。也就是說，連鎖的作用是為了保證安全。 總之，控制的手段，是保證運作程序的聯(lián)動性。用來衡量燃料燃燒控制手段的標準是，保證燃料順利的輸送和運作的持續(xù)性、穩(wěn)定性、安全性以及操作的靈活性、準確性。
六、排煙機 排煙機之所以在回轉窯系統(tǒng)中占有著非常重要的位置，從煅燒工藝角度上衡量，它通常被稱其為回轉窯系統(tǒng)的心臟。因為，它是回轉窯生產原理產生的根本所在。 排煙機的作用在于，排出回轉窯系統(tǒng)內的廢余氣體。形成回轉窯系統(tǒng)內的負壓狀態(tài)和良好的通風環(huán)境，引導熱量進行有效的傳遞和交換。保持窯內穩(wěn)定的熱工制度和各種氣體成分的相對穩(wěn)定性。 排煙機，在回轉窯或其它不同類型的窯爐上，又常常被稱為引風機，排風機，高壓風機或高溫風機，但其作用和原理是一至的。 所謂排煙機，它是一種功率較大的傳動動力機械。電動機帶動葉輪或渦輪（鼓風機）旋轉，完成排風。 回轉窯對排煙機的基本要求是，它應具備對整個煅燒工藝系統(tǒng)所需要的排風（煙）速度、數(shù)量和可變能力。 為此，一臺排煙機的排量控制裝置通常有，在排煙機前端（入口處）設置閘板、翻板（風門）或改變電動機轉速等調節(jié)控制風量的方式。 同時，因機械原因，排煙機在運作過程中，有控制進口上限溫度及常溫狀態(tài)時低速運行的基本要求。 排煙機裝置在回轉窯系統(tǒng)的配置中，屬于大功率，高轉速，高溫，持續(xù)運轉型設備。對風機的使用有較高的要求。對風機軸承的選用，一般有滑動軸承或滾動軸承兩種。它們除卻在運行中有較高的潤滑要求外，對其軸承可承受的溫度，也是視其性質的不同而有明確的要求的。 其中，滑動軸承可承受的溫度上限為70℃，滾動軸承可承受的溫度上限為80℃。 KM回轉窯排煙機技術性能： 1、主電機 功率：600 kw 電壓：570 v 電流：1116 A 轉速：1500 rpm / min 調速范圍：300～1500 rpm / min 調節(jié)方式：永磁直流測速發(fā)電機
2、冷風機 功率：7.5 kw 電壓：380 v 電流：15 A 轉速：2900 rpm / min 風量：10580 m3/h
3、鼓風機 風量：82000 m3/h 壓力：-850 mmH2O 溫度：< 270 ℃
七、靜電除塵器 在利用回轉窯生產活性石灰的過程中，由于回轉窯的轉動和排煙機產生的負壓抽力的影響，大量的石灰粉末必須要通過預熱器的出口煙道排除。由此會而嚴重地污染環(huán)境。為此，在回轉窯上或者其他生產含有粉塵性質產品的爐窯上，都應設置具有實際除（收）塵效果的收塵設備。 根據(jù)回轉窯或不同類型的窯爐生產工藝和產品性質的不同，常用的除塵設備有： 1、 降塵室：利用重力作用使粉塵沉降。 2、 旋風除塵器：利用氣流回旋運動所產生的折流而引起的慣性力使粉塵達到分離沉降。 3、 慣性收塵器：利用氣流在設備中華折流而引起的慣性力來達到粉塵的分離沉降。 4、 袋式收塵器：使氣流通過過濾的方法而凈化。 5、 水收塵器：用噴出的水流使粉塵浸潤而沉降。 6、 電收塵器：使粉塵帶電荷向帶相反電荷的電極上移動而分離。 在帶豎式預熱器和豎式冷卻器的回轉窯上，通常采用的收塵設備多以靜電除塵器或袋式收塵器為主。其中，以靜電除塵器居多，因為它具有：收塵效率高、阻力損失小、能處理高溫煙氣、處理煙氣量、能捕集腐蝕性很強的物質、日常運行造價低、對不同粒徑的煙塵有分類捕集作用等優(yōu)點。 靜電除塵器，是一種性能優(yōu)良的收塵裝置。因為它具有吸塵效率高，能量消耗少，可以處理高溫和有腐蝕性氣體，操作過程可以完全實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)點。特別適用于大工業(yè)冶煉生產行業(yè)和具有高濃度粉塵性爐窯系統(tǒng)的配套使用。 靜電除塵器的工作原理在于：在兩個曲率半徑相差較大的金屬導板（陽極和陰極）上，通過將低壓交流電源向高壓直流電源的轉換，產生并維持一個足以使氣體電離的靜電場所。 由于陰陽極導板之間有空氣存在，電流是不能通過的，導板之間亦是不導電的。但是，當電壓被增大到某一程度時，兩個極板間的空氣便會發(fā)生電離作用。使氣體分子分成帶正電荷和負電荷的離子，這時，空氣便開始發(fā)生了導電現(xiàn)象。 隨著電壓的不斷增大，氣體離子化程度愈大，通過的電流愈多。當電壓加大至一定程度時，產生的離子更多，電流強度會急增。當達到或超過某一程度時，便產生出火花。在靠近導線處產生電暈放電時，該處的空氣電離產生正負離子，分別向相反的電極移動。在移動過程中，又使中性分子的粉塵帶有電荷，隨同氣體向電極移動。由此，粉塵被電極所吸住，便起到了吸塵（收塵）作用。 與此同時，靜電除塵器裝置在使用的過程中，在于優(yōu)點的共存中，亦還必然地存在著不易適應操作條件的變化，應用范圍受粉塵比電阻的限制，不能捕集有害氣體，受含塵濃度影響，制造、安裝和操作水平要求較高，鋼材消耗量大，一次性投資高等缺點。 隨著生產工藝的改進和需要，近年來，在收塵器的種類中，一種袋式除塵器已在回轉窯上逐漸地得到了廣泛的使用。
河南華冠環(huán)保科技有限公司在國內有50余條大大小小活性石灰生產線回轉窯生產線業(yè)績，處理量有50-1000噸每天產能，回轉窯規(guī)格從φ1.6---φ4.8米，長度32米--68米的。在國內安鋼、舞鋼、日照鋼鐵、唐山、邯鄲、成都、有大量成功案例，可技術轉讓，可出售設備，產品。 河南華冠環(huán)�？萍加邢薰�專業(yè)致力于環(huán)保、資源再利用、氧化鈣及氧化鈣深加工、氫氧化鈣、輕質碳酸鈣生產的回轉窯運轉率可提高10%以上，產量提高30%，能耗降低20%左右，產能達到50-1000t/d，更加節(jié)能環(huán)保。如有需求，可直接咨詢18637113703(微信同號)，華冠環(huán)保科技公司為您竭誠服務，隨時歡迎前來參觀!
專業(yè)售后服務！
氧化鋅生產線 回轉窯、烘干機 高嶺土生產線 冷卻機、預熱器 活性石灰生產線 除塵器、脫硫塔 氧化鎂生產線 白云石、菱鎂礦 滑石回轉窯 球磨機、棒磨機 鋁礬土生產線 立窯、回轉窯 土壤改良劑生產線 鉀肥、有機肥 固、危廢處理回轉窯 污染土修復、污泥陶粒 破碎機、立式磨機、皮帶輸送機、提升機 給料機、計量稱、包裝機、燃燒系統(tǒng) 上一篇活性石灰的煅燒介紹下一篇回轉窯操作手冊四--傳熱 |
