关于回转窑煅烧带的探讨
回转窑煅烧原理
回转窑煅烧原理回转窑煅烧原理1. 简介回转窑是一种用于煅烧物料的设备,广泛应用于水泥生产、冶金工业等领域。
本文将介绍回转窑的煅烧原理。
2. 煅烧过程回转窑是一种旋转的圆筒,内部有一系列的砌体,物料通过预热区、煅烧区和冷却区依次通过。
详细的煅烧过程如下:•预热区:物料进入回转窑后首先遇到的是预热区,此处温度较低。
在预热区,物料逐渐加热至一定温度,释放出部分水分和挥发物。
•煅烧区:物料进入煅烧区后,温度逐渐升高。
在高温下,物料发生化学变化,形成水泥熟料等产物。
煅烧区是整个回转窑中温度最高的区域。
•冷却区:煅烧后的物料进入冷却区,通过与回转窑外部循环冷却空气接触,使其迅速降温。
同时,冷却空气与物料中的热交换,提高能源利用效率。
3. 煅烧原理回转窑的煅烧原理可以概括为以下几个方面:•火焰传播:在煅烧区,使用燃料与气体进行燃烧,产生高温火焰。
火焰通过分配装置均匀覆盖在物料上,实现煅烧的目的。
•物料与气体接触:回转窑内物料与气体通过对流传热方式进行热交换。
在煅烧过程中,物料不断翻转,使其与室温空气接触,达到热平衡。
•化学反应:高温环境中,物料中的化学成分发生反应,形成新的化合物。
反应速率与温度密切相关,因此煅烧区温度的控制非常重要。
•冷却空气循环:回转窑的冷却区采用循环冷却空气的方式,通过对物料的冷却降温。
冷却空气可以回收利用,提高能源利用效率。
4. 应用领域回转窑煅烧原理广泛应用于以下领域:•水泥生产:回转窑是水泥生产中重要的设备,可将石灰石等原料煅烧成水泥熟料,用于水泥的生产。
•冶金工业:回转窑可用于冶金工业中的煅烧、焙烧等工艺,如铝土矿的煅烧、镁矿的焙烧等。
•化工工业:回转窑可应用于化工工业中的煅烧、焙烧等过程,如煤质活化矿物的煅烧等。
5. 结论回转窑煅烧原理是通过火焰传播、物料与气体接触、化学反应和冷却空气循环等过程实现的。
它在水泥生产、冶金工业和化工工业等领域有广泛应用。
掌握回转窑的煅烧原理,对于工业生产具有重要意义。
石灰回转窑煅烧技术
石灰回转窑煅烧技术石灰回转窑煅烧技术是一种常用于石灰生产的工艺。
通过将石灰石放入回转窑中进行煅烧,可以将其转化为高活性的石灰,广泛应用于建筑材料、冶金、化工等行业。
一、石灰回转窑的结构和原理石灰回转窑是一种圆筒形的设备,通常由筒体、支撑装置、传动装置、焚化装置、气体进出口等部分组成。
在石灰石进入回转窑后,通过传动装置将其慢慢旋转,使石灰石在高温下进行煅烧。
石灰石煅烧的过程中,主要经历以下几个阶段:预热阶段、分解阶段、石灰化阶段和冷却阶段。
在预热阶段,石灰石中的水分和部分游离二氧化碳会被释放出来。
随着温度的升高,石灰石会进入分解阶段,二氧化碳会被彻底释放出来。
接下来是石灰化阶段,石灰石中的钙氧化物会与二氧化碳反应生成石灰。
最后是冷却阶段,石灰会被冷却至合适的温度后取出。
二、石灰回转窑煅烧技术的优势石灰回转窑煅烧技术相比于其他石灰生产工艺具有以下优势:1. 温度控制精准:石灰回转窑可以通过控制回转速度和燃烧器的热量输出来控制煅烧温度,使其达到最佳值,从而保证石灰的质量稳定。
2. 热能利用高效:石灰回转窑的结构设计使得煅烧过程中产生的余热可以被充分利用,用于预热石灰石和干燥原料,提高能源利用效率。
3. 适应性强:石灰回转窑可以适应不同种类的石灰石,且处理能力大,可以满足大规模生产的需求。
同时,还可以处理含有杂质的石灰石,提高了原料利用率。
4. 环境友好:石灰回转窑采用闭路燃烧方式,减少了烟气排放,对环境影响较小。
并且通过煅烧过程中产生的高温燃烧,可以将有害物质完全破坏,减少了对环境的污染。
三、石灰回转窑煅烧技术的应用石灰回转窑煅烧技术在建筑材料、冶金、化工等行业有着广泛的应用。
1. 建筑材料行业:石灰是制作砂浆、砖块、混凝土等建筑材料的重要原料,石灰回转窑煅烧技术可以生产出高活性的石灰,提高建筑材料的质量。
2. 冶金行业:石灰在冶金过程中有着重要的作用,可以用于炼钢、脱硫等工艺。
石灰回转窑煅烧技术可以生产出高纯度的石灰,满足冶金行业的需求。
石油焦回转窑各个煅烧带介绍
石油焦的主要用途是电解铝所用的预焙阳极和阳极糊、碳素行业生产增炭剂、石墨电极、冶炼工业硅以及燃料等。
石油焦回转窑煅烧特点石油焦回转窑在处理石油焦中,为了降低灰尘污染,其窑头采用壳罩式密封,窑尾装有轴向接触式密封装置,保证了密封的可靠性。
煅烧中,当对石油焦进行运转的过程,然后根据石油焦物料的多少调节温度的高低,最终达到自己想要的目标,这种煅烧技术经实践证明,具有能耗低,产品经脱水、脱碳增白,性能稳定性好。
此外,煅烧石油焦物料,有利于环保,利用石油焦焚烧危险废物、垃圾,这不仅使废物减量化、无害化,而且将废物作为燃料利用,节省煤粉,做到废物的资源化。
原料石油焦(俗称生焦)经窑尾流入石油焦回转窑,在窑内与逆流的热空气接触加热,由于窑体是倾斜转动,物料随窑体转动的同时向窑头移动,并依次经过窑内的预热带、煅烧带、冷却带,最后从窑头流出进入冷却机。
①、预热带:最高温度:800-1100℃,进料口温度:500-600℃。
热源:从煅烧带流过的热烟气。
物料变化:脱水并排出挥发分及硫分。
②、煅烧带:最高温度:1250-1350℃,物料可加热到1200℃以上。
热源:重油或煤气燃烧,二次风助燃。
物料变化:生焦焦化,石油焦形成碳原子的平面网格,呈两维空间的有序结构排列,达到增加石油焦的物化性能(如电阻率、真密度、机械强度等)的目的。
③、冷却带:窑头温度:小于1000℃。
物料在此段自然冷却。
冷却机:采用喷水方式对物料进行强制冷却。
冷却机出口煅后焦温度小于60℃。
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关于水泥回转窑煅烧火焰的知识
关于水泥回转窑煅烧火焰的知识
水泥回转窑是水泥生产中最主要的煅烧设备之一,用于将石灰石、粉煤灰等原料在高温条件下进行煅烧,使其成为水泥熟料。
火焰是在水泥回转窑内部形成的,它在窑筒中等离子态的氧化火焰区和还原焰区两部分组成。
火焰的形成是通过燃烧设备提供的燃料和空气的混合,通过窑筒内的高温气流进行传输和燃烧。
火焰的形态通常呈锥形,最高的温度位于火焰顶部。
火焰的色彩和温度通常由燃料和空气的供应方式、燃烧条件等因素决定。
火焰的温度越高,煅烧过程中的化学反应速率越快,有助于水泥熟料的形成。
煅烧过程中,火焰对原料进行了多种热化学作用,包括燃料的氧化反应、原料的脱水、分解和部分熔融等过程。
这些热化学作用使得原料逐渐转化为水泥熟料,完成了水泥生产的最关键步骤之一。
水泥回转窑的煅烧火焰是水泥生产过程中的核心环节,其形态、温度和热化学作用等参数的控制对水泥熟料的质量和产量有重要影响。
因此,煅烧过程中的火焰控制技术是水泥企业重要的研究和应用方向之一。
关于回转窑煅烧火焰的知识
关于回转窑燃烧火焰的知识一、影响火焰长短有哪些因素燃烧熟料过程中,窑内情况变化较大,因此影响火焰长短的因素也较多。
假设其他条件不变,造成火焰长的因素有如下几点:①排风大;②料少;③燃烧温度低;④慢车;⑤煤粉湿粗,灰分大,挥发分低,固定碳多;⑥煤管位置高,伸入窑里多;⑦煤多一次风小,一、二次风温度低;⑧煤管口径大,拔销角度小,平梢长;⑨停窑止烧。
假设其他条件不变,造成火焰短的因素有如下几点:①排风小;②料层厚;③窑速快;④一次风大,二次风小,煤适当;⑤烧逼火,火点温度高;⑥煤粉挥发物高,一、二次风温高;⑦煤管位置过低,偏料,偏外;⑧煤管口径小,角度大,平梢短,装风翅;⑨结圈。
二、回转窑对火焰有何要求适宜的火焰及窑内温度的合理分布,对熟料产、质量的提高,窑皮厚度和长度,窑衬寿命,燃料消耗,筒体温度,减少污染和环境的保护都具有十分重要的作用。
因此,水泥回转窑对火焰有严格的要求,尤其是在新型干法回转窑中要求火焰的形状、温度和强度,与回转窑燃烧熟料相适应。
保证在整个火焰长度上都能进行高效率的热交换,同时又不能使窑皮产生局部过热、出现峰值温度,应能适应窑情的变化。
要满足这些要求,应具备下列条件:①一次风的送风量尽量少,并能使煤风混合充分均匀,尽可能充分利用高温的二次风,达到增产节能的目的。
②燃烧效率和煤粉的燃尽率高,避免因不完全燃烧而产生熟料质量下降和工艺事故的发生。
③火焰形状良好稳定,适应窑况的变化需要,窑内温度场分布合理,避免峰值温度出现,火焰无脉冲现象。
④火焰形状根据需要调节方便、灵活。
⑤煤粉燃烧器安全可靠,使用寿命长,不回火,并能适应高温和耐磨。
⑥对煤质的适应性要强,可适应煤质波动变化的需要。
⑦点火容易升温快,以缩短无效时间,减轻劳动强度。
⑧火焰射流中应有热烟气返混,提高煤粉燃烧的环境温度,降低氧浓度,既增加燃烧速率,降低燃尽时间,又可减少NOx的产生,有利于环境保护。
三、火焰形状对燧烧有什么影响实践证明,火焰与燃烧的关系密不可分,唇齿相依。
回转窑烧成带长厚窑皮的分析与处理
回转窑烧成带长厚窑皮的分析与处理引言水泥回转窑在煅烧熟料的过程中,均匀合理分布的窑皮不但可以保护窑筒体,削弱火焰对窑衬的侵蚀、磨损及高温的破坏作用,延长窑内耐火砖的使用周期;还起到减少窑筒体散热,稳定系统热工制度,提高综合热效率等作用。
窑内长长厚窑皮是行业内常见的工艺问题,常常会影响窑内通风,造成窑内来料波动较大,系统热工制度难以稳定的情况,直接影响回转窑产质量的提升和设备的安全运行。
某公司4800t/d熟料生产线烧成系统采用了ф4.8m×72m回转窑结合双系列五级旋风预热器带CDC型分解炉系统。
2020年3月15日,该线按错峰生产要求结束冬季检修复工复产。
投料后中控根据操作规程在产量恢复过程中出现窑内煅烧温度低,在保证窑尾分解炉内物料分解率在92%上下的条件下,为提高窑内煅烧温度,采取了加大窑头喂煤量的方式,同时考虑到窑头煤粉的充分燃烧问题,系统拉风量不变的情况下将三次风闸板高度下落以强化窑内通风。
复产仅一周之内窑筒扫显示一档后结挂长厚窑皮,煅烧区域不集中、窑尾倒料严重、窑皮长掉频繁、窑尾烟室提前结粒等问题发生。
严重影响了熟料产质量的提升和设备的安全稳定运行。
本文结合实际生产过程分析了造成此类工艺问题的成因,归纳处理措施以及工艺调整时的注意事项。
1 问题原因分析一般预分解窑内影响窑皮变化的诱导因素比较复杂,如生料化学成分变化导致物料中液相量和液相黏度的变化;煤粉的质量(灰分和水分含量)变化,煤管位置及火焰形状与煅烧温度致使煤粉不完全燃烧;风,煤,料,窑速四者间的匹配不合理以及有害成分的富集等都会影响窑皮的结构分布。
1.1 生料化学成分及率值影响由于窑皮是液相凝固到窑衬表面的过程,因此液相含量及液相黏度的大小,直接影响到窑皮的形成与分布,而生料化学成分的变化又直接影响液相量及液相黏度,只有对生料三率值进行合理的调配才能结挂平整、致密、牢固的窑皮。
一般而言,主张结挂窑皮时的生料成分应与正常生产时保持一致,我厂进厂原料成分见表1。
煅烧焦回转窑的实收率问题分析
煅烧焦回转窑的实收率问题分析作者:王心亮来源:《中国化工贸易·中旬刊》2018年第09期摘要:本文简单介绍了影响回转窑实收率的因素,并对这些问题进行了深入的分析。
根据笔者的工作经验以及设备的生产情况,提出一些合理的改进举措。
关键词:煅烧焦;回转窑;实收率0 前言国内的煅烧石油焦方法主要包括回转床、罐式炉、回转窑等。
相对来说回转窑有着可连续生产、易自动控制、操作比较简单、产量大、投资小、结构简单的特征。
不过回转窑也有着煅烧实收率比较低的问题。
据资料显示,目前国内的回转窑在实收率方面仅仅能够做到73%,当然即便是发达国家回转窑也只能做到78%实收率。
假设实收率可以提高1%,那么如果年产量在10万吨的情况下就可创造出180万的经营效益。
所以实收率的提高是一项具有重大意义的工作。
1 实收率影响要素1.1 操作原因在回转窑的生产过程中煅烧带控制不仅是最重要的一个环节,同时也是最难操作的一个环节。
假如煅烧带的温度没有达到标准,那么质量就很难令人满意[1]。
而如果煅烧带的温度超标则会大大增加烧损几率,且煅烧带长度也会被无故增加。
在稳定的状态下增加窑内尾部的负压,那么窑内的烟气流速以及排量就会相应的增加,这所带来的结果为粉焦抽走量增加以及高温物料烧损。
此外这还会导致煅烧带出现后移的问题,升高窑尾温度,湿润的石油焦再次过程中受高温气流影发生碎裂。
物料的变细以及窑内氧化的烧损都是我们需要正视的问题[2]。
结焦率的下降、结焦时间的下降、物料的孔隙度扩大都会直接影响到煅烧实收率以及煅烧焦质量。
目前回转窑的尾压规定数值在-70Pa至-90Pa范围内,而国内许多的碳素厂则在-180Pa至-200Pa区间。
不难看出负压控制是很有必要的。
1.2 设备原因如果窑头的密封度存在问题,那么在大气的影响下,回转窑系统就会在冷空气的作用下出现焦粉燃烧,出现许多不必要的损失。
当然冷却机漏风以及密封性不好,都会导致返料问题的发生。
石灰回转窑煅烧技术
石灰回转窑煅烧技术
石灰回转窑煅烧技术是一种常用的工业煅烧技术,用于生产石灰。
该技术利用回转窑的旋转运动将石灰石(主要成分是碳酸钙)加热。
在高温下,碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳。
氧化钙作为产品,而二氧化碳则排出回转窑。
石灰回转窑通常由一个长而横置的旋转筒构成,筒体通常由耐火材料制成。
石灰石由窑进料端装入回转窑,随着窑筒的旋转,石灰石逐渐向出料端移动。
在窑筒的不同区域,石灰石经历预热、分解和冷却的过程。
石灰回转窑煅烧技术具有以下优点:
1. 高产量:回转窑通常具有大容量,可以满足大规模石灰生产的需求。
2. 良好的热传导性能:回转窑的旋转运动可使石灰石均匀受热,促进石灰石的分解反应。
3. 节能:回转窑的废气可用于加热窑体或通过余热回收装置回收利用,减少能源消耗。
4. 适应性强:石灰回转窑可以适应多种不同原料的煅烧过程,如石灰石、粉煤灰等。
然而,石灰回转窑煅烧技术也存在一些缺点:
1. 二氧化碳排放:石灰石的煅烧会产生大量二氧化碳排放,对环境造成影响。
2. 耐用性要求高:回转窑筒体需要承受高温和物料的冲击,需要使用高耐火材料,并定期维护和更换。
3. 产物颗粒度不均匀:由于回转窑的运动特性,石灰石产物的
颗粒度分布可能不均匀,需要进行后续的分级和篩分处理。
尽管存在一些缺点,石灰回转窑煅烧技术仍然是一种广泛应用的石灰生产技术,因为其具有高效、大容量和适应性强等特点。
随着环保要求的提高,为了减少二氧化碳排放,一些改进的石灰石煅烧技术也逐渐得到应用,如高温回转窑(HTTR)和高
氧煅烧(GOC)技术。
回转窑熟料煅烧工艺原理
回转窑熟料煅烧工艺原理朋友,今天咱们来唠唠回转窑熟料煅烧这个事儿。
这回转窑啊,就像是一个神奇的大炉子,在水泥生产里可是个超级重要的角色呢。
回转窑是个长长的大圆筒,它一直在慢悠悠地转着,就像一个在跳慢舞的大巨人。
那它为啥要转呢?这一转啊,就能让里面的物料均匀受热啦。
你想啊,如果不转,那靠近火的地方不就烧糊了,离得远的还没热乎呢。
咱说说这熟料煅烧的原料。
主要就是石灰石、黏土、铁矿石这些东西。
它们被混合在一起,就像是一群小伙伴手拉手走进了回转窑这个大舞台。
这些原料刚进去的时候,那可都是生料,就像没经过锻炼的小菜鸟。
在回转窑里,热量可是关键。
这个热量是从哪儿来的呢?一般是从窑头喷进去的燃料燃烧产生的。
燃料就像一个热情的小火苗,呼呼地烧着,把热量传递给周围的一切。
这热量就像温暖的阳光一样,一点点地渗透到那些生料里。
随着回转窑的转动和热量的传递,生料开始发生奇妙的变化。
最开始,生料里的水分被烤干了,就像你把湿衣服放在太阳下晒干一样。
这个过程中,生料会变得稍微干燥一些,也更松散了。
然后呢,温度继续升高,一些化学变化就开始悄悄发生了。
碳酸钙开始分解啦,这就像是一场魔法表演。
碳酸钙本来是一个很稳定的家伙,但是在高温的逼迫下,它不得不分解成氧化钙和二氧化碳。
二氧化碳就像一个调皮的小气泡,从物料里跑出来,消失在空气中。
温度越来越高,物料也变得越来越神奇。
各种矿物质之间开始融合、反应。
氧化钙就像一个热情的社交达人,开始和其他的矿物质交朋友,形成新的化合物。
这个过程就像是一场盛大的聚会,大家互相交流、组合,最后形成了熟料。
这熟料啊,可不再是之前那些松散的生料了。
它变得又硬又结实,就像一个经过千锤百炼的战士。
这时候的熟料就像是水泥生产里的宝贝,它有着特殊的结构和性能,是制造水泥的关键原料呢。
回转窑在这个过程中,它的转速、温度的控制都是很有讲究的。
要是转速太快了,物料可能还没反应好就被转到下一个地方了;要是温度控制不好,要么就是反应不完全,要么就是烧过头了。
关于回转窑煅烧带的探讨
关于回转窑煅烧带的探讨刘志山STUDY ON CALCINING ZONE OF ROTARY KILN LIU Zhi-shanQinghai Aluminum Co Ltd,Qinghai Datong 810108,China 在回转窑煅烧石油焦生产中,对一定质量石油焦而言,煅后焦质量的优劣及煅烧过程炭质烧损的程度主要取决于煅烧带,煅烧过程关键就是煅烧带的控制。
因此深入研究煅烧带对煅烧生产意义重大。
由窑尾进入窑内的室温石油焦随着窑体的转动不停地向窑头缓慢移动,同时与具有一定温度的内衬和热烟气进行热交换而使自身温度不断升高。
随着温度的升高,物料首先排出水分。
排出过程中由于水蒸气带走了大量的热量而使物料温度上升缓慢。
排水过程结束后,物料温度继续上升约200℃,物料开始逸出轻馏分(它是有机、无机物共存的可燃性气体,通常称之为挥发分),挥发分的燃烧热又补充内衬及烟气的热损失使其能够保持相应的温度。
随着物料温度不断升高,不停地逸出不同组分、相对分子质量不同的挥发分,加之部分炭质物料的燃烧,使物料、内衬及烟气温度都达到一个峰值,同时物料不断进行复杂的物理化学变化及结构重排,这一过程直至挥发分排出殆尽,其后物料因失去挥发分燃烧的热量而温度降低,又因窑头冷却风的作用使内衬温度降低,内衬又冷却物料,加之窑头低温烟气对物料的冷却作用,使物料温度迅速降低,而后进入冷却筒中完成煅烧过程。
这样,由窑尾至窑头形成了由低温到高温、再由高温到较低温度的温度分布,亦即形成了3个温度不同且首尾相连的温度带。
在窑尾低温带上,物料处于预热升温阶段,称之为预热带;在与之相连的高温带上物料处于复杂的物理化学变化和结构重排阶段,称煅烧带;在靠近窑头的低温带上物料处于冷却降温阶段,称冷却带〔1〕图1窑内温度分布及三带示意图1 影响煅烧带的因素煅烧带是回转窑煅烧过程中形成的高温区段,它的温度、长度和位置都将对煅烧过程产生重要影响〔2〕,三者之间既互相独立又互相关联,并随各种条件的变化而变化。
石油焦煅烧回转窑煅烧带的控制
石油焦煅烧回转窑煅烧带的控制【摘要】石油焦属于痰的主要构成元素,其可以呈现出不规则的黑色块状,同时带有一定金属光泽,被广泛应用于化工、冶金以及石墨等不同领域,可以制作获得石墨电极、电石、碳化硅等材料。
制作石油焦煅烧回转窑结构设计的合理性、科学性是保障整个煅烧工艺生产质量水平的关键,石油焦煅烧回转窑主要是通过石油焦粉在已抵用过程中加热,并基于化学与物理变化从而成为产品并卸出。
从目前来看,石油焦煅烧回转窑的生产质量控制措施与要求相对较多,其中石油焦煅烧回转窑的煅烧带控制属于整个工艺中相当重要的工艺技术。
对此,为了进一步提高石油焦煅烧工艺水平,本文简要分析石油焦煅烧回转窑的煅烧带控制策略,希望可以为相关工作者提供帮助。
【关键词】石油焦;煅烧回转窑;煅烧带;控制策略0.引言基于对石油焦煅烧回转窑的控制系统研究分析,调整煅烧带的温度以及煅烧带的长度,其中大多数控制工作都可以基于人工经验方式手动控制,例如二次风供风参数、沉降室风门开度、沉降室负压等指标,但是在具体生产期间经常发生煅烧带燃烧工况不稳定的表现,其会严重影响煅烧后石油焦的质量水平。
对此,探讨石油焦煅烧回转窑煅烧带的控制具备显著实践性价值。
1.石油焦煅烧回转窑的控制要求石油焦煅烧回转窑的控制主要是基于自动化监控系统以及人工操作调节的方式将预煅烧石油焦输送到回转窑当中并实行高温、挥发和焦化的处理。
在这一过程中可以通过燃烧装置以及煅烧监控系统的应用,实现对物料煅烧期间和煅烧区域温度的实时性控制,可以促使窑内的物料基于预定曲线升温并达到有效焦化处理,从而提升整个生产产品的品质,增加产能的同时降低能耗,降低生产污染问题[1]。
从目前来看,石油焦煅烧回转窑的控制设计方面,从控制单元器件而言,针对不同调节对象应当以动态化调节方式为主,动态的基础特征决定了整个控制难度较高,同时生产工艺对于调节质量的要求也比较高,此时调节对象的动态特征虽然不复杂,但是控制中相关指标的关联性比较密切同时较为集中,此时单回路控制系统很难实现精准性的控制,所以回转窑的控制系统必须基于新型控制方式,实现对多个测量数值、调节器、补偿器以及解耦器等多回路的复杂性控制。
石灰回转窑煅烧技术
石灰回转窑煅烧技术石灰回转窑煅烧技术是一种重要的石灰生产工艺,广泛应用于水泥、冶金、化工等行业。
本文将从原理、工艺流程、优势和应用领域等方面介绍石灰回转窑煅烧技术。
一、原理石灰回转窑煅烧技术是通过将石灰石或石灰石粉末放入回转窑中,利用高温和氧化条件下的化学反应,使石灰石中的钙和镁等金属氧化物转化为石灰石中的金属氧化物,从而实现石灰的煅烧和生产。
回转窑是一种圆筒形的设备,具有一定的倾斜角度,通过回转和倾斜运动使石灰石在窑内充分接触高温气流,从而达到高效煅烧的目的。
二、工艺流程石灰回转窑煅烧技术的工艺流程主要包括进料、预热、煅烧和冷却等几个阶段。
1. 进料阶段:将石灰石或石灰石粉末通过给料器均匀地投入回转窑中。
进料的均匀性对煅烧效果具有重要影响。
2. 预热阶段:在回转窑的前部,石灰石在与高温气流接触的过程中逐渐升温,水分和一部分二氧化碳开始释放。
3. 煅烧阶段:石灰石进入窑体的中部和后部,经过高温区域的煅烧。
在高温下,石灰石中的钙和镁等金属氧化物发生分解和氧化反应,生成石灰石中的金属氧化物。
4. 冷却阶段:煅烧后的石灰石经过窑体后部的冷却区域,与较低温度的气流接触,逐渐冷却,并最终排出窑外。
三、优势石灰回转窑煅烧技术相比于其他石灰煅烧技术具有以下优势:1. 高热效率:回转窑煅烧过程中,窑体内部高温气流能够充分与石灰石接触,从而实现石灰石的高效煅烧,提高热效率。
2. 适应性强:石灰回转窑煅烧技术适用于多种石灰石原料,包括石灰石矿石、石灰石粉末等,具有较强的适应性。
3. 产品质量稳定:由于回转窑煅烧过程中的高温和氧化条件,可以使石灰石中的杂质和有害物质得到有效去除,从而提高产品的质量稳定性。
4. 节能环保:回转窑煅烧技术采用闭路循环运行,可以有效回收和利用窑尾气中的热能和粉尘等,降低能耗和污染物排放。
四、应用领域石灰回转窑煅烧技术广泛应用于水泥、冶金、化工等行业。
在水泥生产中,石灰回转窑煅烧技术可用于生产高质量的石灰石熟料,作为水泥生产的重要原料。
回转窑煅烧带温度模糊-PID控制系统的设计
主成 分 分 析 (P A)选 择 煤 气 流量 、 C , 窑转 速 、 合 耦 器开 度 、 尾温 度 等作 为 控 制过 程 的辅 助变 量 , 窑 即
通 讯 作 者 : 传 良 , m i:l n @ gu eu c . 盂 E alc meg z.d等 :回转 窑 煅 烧 带 温 度模 糊 一PD控 制 系 统 的设 计 I
图 1 回转 窑 的温 度 测量 点选 取
不 超过 某一 约定 值 △ 则本 次采 样值 有效 , : , 即
具 有相似 性 的原理 , 用模 糊 一PD算法设 计控 制 器的方案 , 采 I 并对控 制 器进行 了仿真 实验 。 关键 词 : 回转 窑 ; 烧 带 ; 糊 一PD控 制 ; 煅 模 I 窑表 面温度
中图分类 号 :P 7 T23 文 献标识 码 : B
工业 旋窑 又 称 回转 窑 , 广 泛应 用 到水 泥 、 被 陶 粒 、 火 材 料 、 工 等 领 域 , 工 业 生 产 的重 要 设 耐 化 是 备 。 由于 回转 窑是 通过 高温煅 烧物 料来 加工产 品 , 在煅 烧 加工过 程 中 , 内 的物 料量 、 窑 燃料 量 、 次鼓 各 风 量等 因素影 响着 产 品的质量 和数 量 , 窑 内的传 旋
覃
涛 等 :回 转 窑煅 烧 带 温 度 模 糊 一PD控 制 系统 的设 计 I
25 9 5.
・ 9・ 8
[ ]张立 , 2 高宪文 , 王介生 , 等.基于模型迁移方法的 回转窑煅烧带 温度软测量 [ ] 东北 大学学 报 (自然科 学版 ) 2 1 ,2( : J. ,0 1 3 2)
?造成回转窑煅烧带耐材磨损较快的原因有以下3点:
造成回转窑煅烧带耐材磨损较快的原因有以下3点:
1、回转窑使用燃烧器环形风道布局从外到内为:外风—焦气—旋流风—中心风,旋流风将风与外层焦气切割打散均布燃烧的同时将火焰打散,径向尺寸增大,生产过程中极易造成火焰冲刷煅烧带耐材。
2、正常生产时焦气消耗量7500m3/h,一次风配比量在5000 m3/h,燃烧器三道风截面积为:0.0092m2—0.0062 m2—0.0024 m2,风道合计总面积0.0178 m2,风出燃烧器的速度为78m/s,该类型燃烧器为高压燃烧器,风速偏高造成火焰强劲有力,高压燃烧器不适合白灰回转窑使用,更适合水泥回转窑使用。
3、燃烧器入窑头罩位置为窑头罩中心位置,生产过程中火焰离窑内料层较远,不能利用高温火焰充分煅烧石料,吨灰焦气消耗增加,为增加高温火焰与石料接触面,增加燃料利用效率,只能调整燃烧器与窑内料层的夹角,将燃烧器前端偏向料层,此时若一次风配比稍大窑内火焰燃烧比较强烈,火焰打向料层后折射角较大冲刷耐材现象严重。
煅烧石油焦回转窑内衬技术分析及改进措施
煅烧石油焦回转窑内衬技术分析及改进措施摘要:本文介绍了三种不同的回转式焙烧制炼制石油焦炉的运行状况。
此外,还表明:在下列情况下,碳质烧断现象会进一步加重,即尾火。
探讨了煤焦粒度、投料方式、长径比、斜率等因素对焦炭燃烧的作用。
通过改善窑体的长宽比和坡度,对于减少国内碳素回转窑内的碳质烧断有着重要的作用。
关键词:回转窑煅烧生石油焦;烧损;斜度引言利用旋转窑进行炼焦具有建设成本低,生产能力大,控制方便,人员少等特点。
与常规的罐相比,旋转窑产生的烟气更加集中度高,便于进行垃圾的净化和回收。
转炉中的焦炭与烟尘有较大的接触,若操作方法不正确,则会造成煤粉燃烧。
一、回转窑煅烧三个工作带原始原油焦自上窑末开始进入,随着圆筒的转动,原油焦会逐渐地流向下层,经过加热处理,再从窑口排出。
窑头燃烧产生的烟气与煤焦焙烧时产生的烟气沿着窑尾的空气流动,与原油焦炉内的反逆热量直接相接触。
而根据不同的高热量地区的作用,将窑区划分成三大工作区,也就是三大高温地带。
第一次高温带作业发生在靠近窑尾部的干前热区,那里的石油焦经高温加热到与锻烧的最相近。
其中,一部分的气化产物在窑中燃烧,另外一部分进入燃烧室。
在这一阶段,原油焦化过程中进行了许多水分的去除,并消除了一些挥发性物质。
第二个高温区域是在1150到1250摄氏度之间的高温锻烧区。
在没有加料的情况下,锻烧的条形也可以在窑中延长几公尺。
在大部分的条件下,窑口燃烧炉仅需少量的燃油,而且还能对焙烧的温度进行精确的调节。
通过锻烧,可以使焦炭的内部组织发生变化,从而使其内部的组织结构得到充分的压缩。
锻件的锻件质量指标主要取决于锻件的温度和长度。
第三高温区为冷凝段,在锻后的焦段离开锻烧区域后,温度下降,其最常见的位置是在喷管前端,而终点在炉头料端。
如果在高温下,大量的挥发份仍然会从高温下漏出,会导致炼焦过程不完全,导致炼焦的效果下降。
二、煅烧过程中的三种情况在窑中,炉膛温度的正常分配是:炉膛底部的炉膛温度比着火时稍高,炉膛中的炉膛温度较低时,炉膛中存在着较大的负压起伏,有时还会产生炉口的火焰间隙。
回转窑煅烧石油焦关键工艺技术因素分析
回转窑煅烧石油焦关键工艺技术因素分析[摘要]目前,在回转窑炼制原油时,石油焦是炼制过程中的副产物,可以用于生产预焙阳极。
随着对预焙阳极的需求越来越大,石油焦煅烧出现了短缺,由于原料和技术上缺乏统一的标准,导致了石油焦的品质并不理想,因此,必须要加强对炼焦技术改造和革新的关注,从而实现对煅烧工艺的改革和创新。
因此,文章着重对煅烧工艺和节能降耗问题进行了探讨。
[关键词]石油;焦煅烧;节能减排由于煅烧过程中产生的大量的污染物质,会造成大量的能耗,严重影响了炼油行业的可持续发展。
因此,必须要加强和革新煅烧技术,改善煅烧过程中对环境和能量的消耗,以及对煅烧技术的革新。
而且,降低煅烧过程中的污染物排放,也是符合当前国民经济发展需要的一种绿色煅烧技术,促进石化行业的可持续发展。
1 回转窑石油焦煅烧概述石油焦煅烧是绿用炭阳极制备的首要步骤,它的作用是除去挥发份、水分和部分硫,从而改善原料的密度、电阻和强度,并改善原料的化学稳定性。
在煅烧时,由于石油焦中的挥发性成分的释放,会使其宏观和显微组织产生显著的改变。
只有在进行了煅烧处理后,才能应用于锅用炭阳极的制备[1]。
在已知的生石油石油焦品质条件下,煅烧温度是影响煅烧品质的主要因素。
所以,在煅烧过程中,对煅烧过程中的石油焦品质进行分析是非常有必要的。
通常,当原油焦在400℃左右会释放出其挥发份,700℃左右会完全逸出,这时的原油焦就会变成半石油焦。
当加热到900℃时,原油石油焦的焦化作用已接近尾声,如果持续加热,其内部的构造仍然是三维杂乱的,但其平面的组织形式却是由六边形网格构成,构成局部的扁平网格。
该显微组织的改变体现在煅烧后的物性,如真密度、导电率、强度等方面的提高。
普遍的观点是:煅烧热愈高,其力学性能表现愈佳。
2 回转窑石油焦煅烧工艺分析2.1 合理设置窑体风次在改造和革新煅烧技术的同时,可以通过调整炉身的风次来提高炼焦的品质和技术含量。
将一次风次转化为二次风,随后就可以为煅烧过程供给足够的风力。
回转窑内燃料的燃烧解读
②喷嘴的直径
这种传统简单喷嘴直径可以用下式计算:
1.30V 1 d 1000 v
式中: d—喷嘴直径,mm;
V1 —一次风用量,m3 / s
v—喷嘴内风速,m/s。 在常规情况下,一次空气量约占总空气用量15~20%。
因此
V a GP V1 3600 100
式中:
Va
—燃烧1kg煤所需实际空气量,N m 3 / kg —单位熟料煤耗,kg煤/kg熟料; G—每小时熟料产量kg/h; P—一次空气占总空气用量的百分率。
L f =3.2 D f
烧成带长度:
燃烧带只是烧成带中温度最高的部分,烧成带长度 可按下式计算:
Ls
Ls
=(0.60~0.65)
Lf
(3)燃烧带的表面积热力强度(也称表面积热负荷) 和截面积热力强度(也称截面积热负荷)
表面积热力强度:燃烧带单位表面积上所发出的热量。
截面积热力强度:燃烧带单位截面积上所发出的热量。 计算公式分别为:
4、窑内火焰长度与火焰温度分布(火焰形状) 对烧成的影响
(1)火焰长度 火焰长度及火焰长度对烧成的影响: 火焰的长度一般是指从喷煤管口到火焰终止断面的距离, 燃烧条件的变化则火焰长度会有很大的变化。 火焰长度对烧成工艺影响很大,当发热量一定时,如火 焰过长,烧成带的温度就会降低,物料过早出现液相,易引 起结圈,此外还会造成不完全燃烧,废气温度会提高,煤耗 加大等。 相反,火焰过短,高温部分过于集中,容易烧垮窑皮及 衬料,不利于窑的长期安全运转。 因此,火火焰长度应根据窑的实际操作条件,加以调整与控 制。
二、煤粉燃烧过程:
回转窑煤粉的燃烧设备为单管式烧嘴。
在回转窑的烧成带,物料进行的主要物理化学反应是 C2 S 吸收 f CaO 生成 C3 S ,这是微吸热反应。为了使生成
原料性能对石灰回转窑煅烧及结圈影响的研究
些碎料的加入 ,增加了入窑石灰石的体积密度 ,降 低了透气性 ,形成生过烧石灰 ,也可以产生结瘤 、 挂窑皮等现象 。一般来说 ,石灰石的冷强度对结 圈问题影响不大 。
热强度是指石灰石在进入烧成带之前的热爆 裂或粉化性能 。很显然 ,如果热强度太差 ,那么在 窑内将形成大量的碎料和粉末 ,严重影响料层透 气性 ,也将导致结圈的发生 。为了考察田湖铁矿 石灰石原料的热强度 ,我们对其进行热爆裂与预 热后转动粉化性能的测试 ,结果见表 5 、表 6 。
另一方面 ,提高煅烧温度的范围是有限的 。 通过实验发现 ,当温度超高一定值后 ,CaO 及活性 度反而下降 ,特别是活性度 ,对煅烧温度非常敏 感 ,因为煅烧温度增加 ,将使石灰孔隙度降低 ,氧 化钙晶粒长大 ,活性度降低 ,因此煅烧温度一般不 应超过 1 200 ℃。
至于实际生产中小颗粒石灰石反而生烧的原 因 ,我们认为 ,一方面缘于料层透气性的影响 ,虽 然外部温度高 ,但由于细粒物料对透气性的影响 , 使得料柱的传热效果变差 ,因而造成生烧 ;另一方 面也可能缘于煅烧温度过高 ,石灰石表面生成的 氧化钙晶粒很快长大 ,迅速形成致密的覆盖层 ,从 而影响料层中心 CaCO3 的分解 ,而导致料块中心 生烧 ;第 3 个原因 ,石灰石中泥土多 , w ( SiO2 ) 增 多 ,SiO2 不参与分解反应 ,但与 CaO 发生化合反 应生成 CaSiO3 ,而使整个化学组成中的 w ( CaO) 降低 ,同时窑内料柱的透气性也降低 ,阻止石灰石 分解反应的顺利进行 ,这样也将使生烧率增加 。
对于冶金活性石灰的煅烧 ,实际上就是在一 定炉子保证其产量质量条件下 ,研究石灰石分解 的热力学条件和动力学条件问题 。当碳酸盐加热 到分解温度时 ,碳酸盐分解时气相产物二氧化碳 的体积较大 ,一般很难由致密的碳酸盐晶体石灰 石料块中心扩散出来 。石灰石的热分解首先在料 块表面进行 。随着时间的推移 ,料块的热分解由 表面向料块深处推进 ,这时石灰石的热分解在氧 化钙与 CaCO3 两相界面上进行 ,最终达到料块中
回转窑煅烧工艺
回转窑煅烧工艺嘿,朋友们!今天咱来聊聊回转窑煅烧工艺。
你说这回转窑啊,就像是个神奇的大熔炉,啥东西进去都能来个大变身。
就好比孙悟空进了炼丹炉,出来那可就不一样啦!想象一下啊,各种原材料就像一群调皮的小孩子,被送进了回转窑这个大游乐场。
它们在里面翻滚啊、跳跃啊,被高温这么一烤,慢慢就发生了奇妙的变化。
这回转窑可不好伺候啊!温度得控制得恰到好处,高了不行,低了也不行。
这就像做饭,火候掌握不好,那做出来的菜能好吃吗?而且啊,进料的速度也得把握好,太快了消化不了,太慢了又没效率,这中间的分寸可得拿捏准了。
回转窑里面的气氛那也是相当热烈啊!热气腾腾的,就跟咱过年时候家里热闹的气氛似的。
那些原材料在里面被热得浑身发烫,还得努力完成自己的蜕变使命。
这工艺还特别讲究连续性,一旦开始了就不能随便停。
就像一场马拉松比赛,得一直跑下去,不能半途而废。
要是中间出点啥岔子,那可就麻烦大了,就好比跑步的时候突然摔一跤,那得多疼啊!回转窑的结构也不简单呢,里里外外好多部件都有自己的作用。
就像一个复杂的机器,每个小零件都不可或缺,少了谁都不行。
而且还得经常维护保养,不然它闹起脾气来,咱可受不了。
说起来,这回转窑煅烧工艺可不就是个技术活嘛!得有经验丰富的师傅来掌控大局,就像一个老船长带着船在大海上航行,得稳稳当当的。
他们得时刻关注着各种参数,稍有不对就得赶紧调整。
咱普通人可能觉得这挺难理解的,但对于那些专业人士来说,这就是他们的拿手好戏啊!他们就像魔法师一样,能让回转窑乖乖听话,生产出高质量的产品。
总之呢,回转窑煅烧工艺可不是随随便便就能玩得转的,得用心去钻研,去琢磨。
这里面的学问大着呢,等你真正了解了,你就会感叹,原来这小小的回转窑里藏着这么多的秘密啊!这就是咱工业领域里的一大法宝,为我们的生活带来了好多便利。
所以啊,可别小瞧了它哟!。
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关于回转窑煅烧带的探讨
刘志山
STUDY ON CALCINING ZONE OF ROTARY KILN LIU Zhi-shanQinghai Aluminum Co Ltd,Qinghai Datong 810108,China 在回转窑煅烧石油焦生产中,对一定质量石油焦而言,煅后焦质量的优劣及煅烧过程炭质烧损的程度主要取决于煅烧带,煅烧过程关键就是煅烧带的控制。
因此深入研究煅烧带对煅烧生产意义重大。
由窑尾进入窑内的室温石油焦随着窑体的转动不停地向窑头缓慢移动,同时与具有一定温度的内衬和热烟气进行热交换而使自身温度不断升高。
随着温度的升高,物料首先排出水分。
排出过程中由于水蒸气带走了大量的热量而使物料温度上升缓慢。
排水过程结束后,物料温度继续上升约200℃,物料开始逸出轻馏分(它是有机、无机物共存的可燃性气体,通常称之为挥发分),挥发分的燃烧热又补充内衬及烟气的热损失使其能够保持相应的温度。
随着物料温度不断升高,不停地逸出不同组分、相对分子质量不同的挥发分,加之部分炭质物料的燃烧,使物料、内衬及烟气温度都达到一个峰值,同时物料不断进行复杂的物理化学变化及结构重排,这一过程直至挥发分排出殆尽,其后物料因失去挥发分燃烧的热量而温度降低,又因窑头冷却风的作用使内衬温度降低,内衬又冷却物料,加之窑头低温烟气对物料的冷却作用,使物料温度迅速降低,而后进入冷却筒中完成煅烧过程。
这样,由窑尾至窑头形成了由低温到高温、再由高温到较低温度的温度分布,亦即形成了3个温度不同且首尾相连的温度带。
在窑尾
低温带上,物料处于预热升温阶段,称之为预热带;在与之相连的高温带上物料处于复杂的物理化学变化和结构重排阶段,称煅烧带;在靠近窑头的低温带上物料处于冷却降温阶段,称冷却带〔1〕
图1窑内温度分布及三带示意图
1 影响煅烧带的因素
煅烧带是回转窑煅烧过程中形成的高温区段,它的温度、长度和位置都将对煅烧过程产生重要影响〔2〕,三者之间既互相独立又互相关联,并随各种条件的变化而变化。
1.1影响煅烧带温度的因素
1)燃料热值及用量:燃料热值高、用量大、煅烧带温度高,反之温度低。
2)助燃空气量:空气量过大,剩余空气吸热使煅烧带温度降低;空气量过小,燃料及挥发分燃烧不完全,同样使煅烧带温度降低。
3)挥发分含量及热值:挥发分含量高、热值大,煅烧带温度高,反之温度低。
4)内衬保温效果及环境温度:内衬保温效果好、环境温度高,煅烧带温度高,反之温度低。
5)负压:窑头负压大,烟气流量大,带走热量多使煅烧带温度降低,反之温度升高。
6)煅烧带长度:煅烧带短,挥发分逸出激烈而集中,增大热力强度使煅烧带温度升高,反之温度降低。
7)煅烧带位置:煅烧带位于窑尾时,挥发分来不及完全燃烧便被吸出窑内,减少热收入使煅烧带温度降低,反之温度升高。
1.2影响煅烧带长度的因素
1)水分:原料含水量大,挥发分逸出相对滞后,压缩煅烧带使之变短。
2)挥发分:挥发分含量大,挥发分逸出时间及带段加长,煅烧带变长。
3)物料移动速度:速度大,挥发分逸出滞后使煅烧带变短。
4)负压:窑内负压大,窑尾热交换强度大,物料升温快,挥发分逸出提前使煅烧带变长。
5)煅烧带温度:温度高,挥发分逸出激烈,所用时间短,使煅烧带变短。
1.3影响煅烧带位置的因素
1)燃料用量:燃料用量小,煅烧带热力后移减缓,挥发分逸出后使煅烧带前移(注:煅烧带前后移动是相对窑体而言的,前移为向窑头移动,后移为向窑尾移动)。
2)物料移动速度:速度大,挥发分逸出滞后使煅烧带前移。
3)负压:负压大,窑内热量后移快,窑尾温度高,挥发分逸出提前,使煅烧带后移。
4)料量:给料量大,加快物料传热升温过程,挥发分逸出提前使煅烧带后移。
5)水分:原料含水量大,窑尾温度低,物料升温慢,挥发分逸出滞后,使煅烧带前移。
2 煅烧带的控制
煅烧带的控制实质就是将三要素控制在技术标准要求的范围之内。
从对影响煅烧带的因素分析可以得到控制煅烧带的方法,常用的主要是通过调整加料量、窑转速、负压、燃料、助燃空气量等参数来达到控制煅烧带的目的。
在实际生产中要控制好煅烧带还应注意以下几点:
1)根据原料石油焦的质量——粒度、水分、挥发分等对各调整参数进行适当的选择,使它们进行最合理的配合。
2)做到勤观察、勤调整。
根据窑内煅烧带的状况、各相关仪表显示的数值、煅后焦质量分析情况对各参数进行及时调整,以减少或消除各种因素的变化对煅烧带的影响,使煅烧带处于最佳状态。
3 煅烧带对质量的影响
1)温度:煅烧带温度是影响煅后焦质量的决定性因素,煅烧物料只有在一定高温作用下才能完成煅烧过程,达到煅烧效果。
温度高时,物料理化反应和结构重排程度加深,煅后焦质量好,反之质量差,有时甚至不合格。
但温度过高,会使炭质烧损增大,实收率降低,焙烧时不再收缩,影响焙烧质量,并且缩短内衬的寿命。
/m 位置/m
4 结束语通过对回转窑煅烧带的研究探讨,对回转窑煅烧带有一个更加深刻的认识,充分掌握有关煅烧的理论和技术,用理论指导实践,将技术应用于实际生产中,努力控制煅烧带于技术标准要求范围内,使煅烧生产处于最佳状态,对提
高产量、质量,延长设备使用寿命以至增加经济效益无疑起到重要作用。
作者简介:刘志山男1961年生。
1984年毕业于东北大学(原东北工学院)有色冶炼专业,现于青海铝业有限责任公司炭素分厂煅烧车间工作,主要从事铝用炭素工艺生产研究、技术管理等工作,曾主持完成青海铝业公司(原青海铝厂)预焙阳极大颗粒配方实验项目,该项目研究成果获原有色总公司科技进步一等奖。
作者单位:青海铝业有限责任公司,青海大通810108 参考文献:
〔1〕谢有赞炭-石墨热工设备及原理湖南大学炭材料教研室198728
〔2〕陈蔚然炭素材料工艺基础长沙:湖南大学出版社,1984116~127。