回转窑的结构与工作原理

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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
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7 辅助设备
烧成带的轴流风机：利于窑皮的形成，保护筒体
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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。
物料的填充率应越大，窑的转数应越大。
填充系数：窑内物料的体积占筒体容积
的百分比。用下式表示，即


3600vm

m

4
Di2

m
m 单位时间通过某带的物料量t / s
vm 某带物料的运动速度m / s
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物料的休止角α↑ vm ↓ 物料的粘度越大，流动性困难，则 vm ↓ 易烧性好的物料，在窑内煅烧时间短， 则 vm ↑
45
烧成 带钢 板厚 (mm)
32
轮带下钢 板厚
(mm)
轮带两侧 过渡板厚
(mm)
齿轮两 其他钢 侧板厚 板厚度
(mm) (mm)
55/95/55 45/65/45 45 28
4000 4.75*74 50 30 70/75/70 35/38/35 35 25
5000 4.8*72 50 32 75/80/75 42/55/42 42 28
（1）什么是火焰？
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？
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。
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煤粉燃烧过程的控制
控制内容有：火焰的温度、长度、着火位置及形状
轮带的重量从20吨
轮带
（直径3.6m）到100吨
（直径5.6m）不等；
托轮
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。
托轮轴
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3、托轮
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
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。
①作用：经冷却机被预热到650-1000℃ 后入窑，对气流产生强烈的扰动，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。 ②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。
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煤粉燃烧过程的控制
控制内容有：火焰的温度、长度、着火位置及形状
附属电机
主电机 联轴器
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附属减速机、电机
当窑出现故障或检修时，为保证窑筒体 温度均匀，避免筒体变形需缓慢旋转窑 （0.1~0.2转/分种），需设置附属电机 和减速机。
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6 密封装置
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。
煤粉燃烧速度 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。
喷嘴的结构
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单风道喷煤管 双风道喷煤管 三风道喷煤管 四风道喷煤管
淘汰
预热器窑 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20~40%，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。
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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
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排风大，火焰变（） 料少，火焰（） 煅烧温度高，火焰（） 煤粉粗、湿、灰分大、挥发分低、固定 碳多，火焰（） 煤多一次风少，一、二次风温度低，火 焰（）
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四通道回转窑燃烧器
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思考：
加大内风， A、被吸入的二次风√ 增多，火焰长度增长 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。
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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。
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（2）、物料在窑内的运动速度怎样计算？
vm
Din 1.77
(m / min)
窑的倾斜度， 3% ~ 5%；
物料的自然休止角， 350 ~ 600；
Di 窑的有效内径，m; n 窑的转速，r / min。
（3）、物料的运动速度与哪些因素有关？
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问：窑喂料量、窑的负荷填充率与窑 速之间是什么关系？
⑴ 在窑喂料量不变时，窑速加快，会使窑的填充率降 低。此时窑的产量并未增加；但由于是簿料快转，有 利于熟料煅烧均匀，质量提高；传热效果好，热耗降 低；窑皮、窑耐火砖受热波动小，窑的安全运转周期 长。 ⑵ 在窑填充率不变时，让窑速与喂料量同步增加或减 少，即窑的产量高低时刻伴随着窑速的快慢进行。但 由于窑的热负荷要相应改变，窑皮与窑衬所承受的热 负荷也要变化，势必影响窑的安全运转周期。 这种方法慎用
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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 距离越大筒体径 向变形越小； 窑体出口端称为 窑口护铁
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窑头护铁板
窑头冷风套
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2、轮带（ 又称滚圈）
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；
（3）火焰长度对煅烧工艺的影响？
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。
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（4）影响火焰长度的因素有哪些？
气流速度
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。
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2、回转窑内的燃料燃烧
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煤粉在回转窑内的燃烧过程
（1）煤的燃烧过程是怎样的？ 0~100-150℃燃料中水分蒸发，0.30-0.05S ~ 450-500 ℃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。
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（2）、什么是一次风？有何作用？选取的依据是什么？
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托轮其直径一般为轮带的1/4，宽比轮带宽 50~100mm，为什么？
考虑冷窑和热窑时 轮带的位置不同， 同时移动轮带使托 轮整个表面受到均 匀的磨损，否则会 留下沟纹，无法正 常工作。
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3、托轮
为使托轮磨损均匀：
窑体每班上下移动
筒体
1~3次，每次移动
幅度约50mm
上下移动可通过：
缺点是气动装置系统复杂，而且需要安装专用的小 11:22:36型空压机，单独供气，造价较高，维护工作量大。
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。
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（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。
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（4）、二次风有何作用？
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三风道喷煤管
（1）结构如图
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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
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(2)、三风道喷煤管有何技术特点？
➢一次空气量少, ➢煤粉的燃烧强度高, ➢火焰形状调整幅度大, ➢燃烧稳定，对各种煤有很好的适用性; ➢NOx浓度降低，热耗减少，烧出的熟料 粒度小，脆性大。
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窑头强电控制站
窑头罩
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1.4.2、回转窑的工作原理
主要内容：
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
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1、回转窑内物料的运动
(1)、物料在窑内是如何向前运动的？
物料 喂入回转窑后，由于筒体具有一定的斜 度，并以一定的速度回转，物料就会由窑尾向窑 头运动。
托轮的倾斜
液压挡轮完成。
止动挡轮
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4、液压挡轮
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。
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5 传动装置
目的：保证窑的旋转和调节窑的转数
大齿轮
联轴器
主减速机
小齿轮 附属减速机
筒体 轮带 托轮 挡轮 密封装置 传动装置 附属设备
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1、筒体
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。
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回转窑筒体
规模 窑规格 （t/d） （m）
4000 4.7*74
热端钢 板厚 (mm)
直流风速：140m/s~250m/s；压力：≥0.014MPa 旋流风速：110m/s~250m/s；压力：≥0.014MPa 煤流风速：20m/s~35m/s 可调 中心风速：60m/s 占一次风总量的0.03%~0.05%
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四风道回转窑燃烧器:
传统的三风道煤粉燃烧器
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vm与窑径、转速、倾斜度、物料的物理性
质及操作条件有关：
Di ↑ vm ↑ ;
转速越快， vm↑ ; 由于入窑物料已大部分分解，预烧良好，且烧成带 长度大大增加，一般带分解炉的回转窑的斜度仍取 3.5~4% , 窑速增加到3.5r/min左右。
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回转窑的斜率与窑的转数和填充率 有关。回转窑的斜率β↑ vm ↑
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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。
1.4 回转窑的结构 与工作原理
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主要内容及要求
1.4.1 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。
百度文库
1.4.2 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，掌握喷煤管的工
作原理和调节。
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1.4.1 回转窑的结构
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思考
窑的喂料量不变的情况下，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
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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。
（1）哪些因素影响火焰温度？
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。
•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。
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（2）什么是火焰长度？
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