回转窑的结构与工作原理演示课件

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德国洪堡公司改进： ●洪堡公司的喷燃管，在煤风冲刷处的管面上均喷涂了陶 瓷耐磨层，大大延长了使用寿命。 ●由于一次风在各风道内高速流动，尤其是煤风还有煤粉 冲刷，必然要产生静电，为了消除它的影响，以名引起着 火等事故，在管路连接法兰之间用纺织的扁钢线跨接，便 于接地消除静电。
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Duoflex燃烧器 双调节伸缩式燃烧器---丹麦斯密斯公司
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四通道回转窑燃烧器
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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四风道喷煤管有何特点？
（1）一次风比例低，仅为5%-7%，与传统燃烧器相比节煤10%以 上。 （2）喷头部分采用耐高温、抗高潮氧化的特殊耐热钢铸件机加 工制成，提高了头部的抗高温变形能力。 （3）火焰形状规整适宜，活泼有力温度高，窑内温度分布合理。 （4）热力集中稳定，卷吸二次风能力强，提高冷却机热效率。 （5）火焰调节灵活，简单方便，可调范围大，可达1：10。 （6）热工制度合理，可提高台时产量5%-10%，水泥熟料早期强 度提高3-5MPa。 （7）低NOX排放量；降幅达20-30% （8）对煤质适应性强。
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，单独 供气，造价较高，维护工作量大。
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弹簧杠杆式
主要由烟室上的固定 环和一周随窑回转的 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：必须加工精确， 安装调整仔细。
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薄片式密封
4000 4.7*74
75
32 55/95/55 45/65/45 45
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4000 4.75*74 50
30 70/75/70 35/38/35 35
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5000 4.8*72
50
32 75/80/75 42/55/42 42
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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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● 回转窑的斜率与窑的转速和填充率有关。 回转窑的斜率β ↑ Vm ↑； 物料的填充率应越大，窑的转速应越大。
● 填充系数：窑内物料的体积占筒体窖的百分比。用正式表示：
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 ● 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 ↑
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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？ （1）在窑喂料不变时，窑速加快，会使窑的填充率降低。 此时窑的产量并未增加；但由于是薄料快转，有利于熟料 的煅烧均匀、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。 （2）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行周期。这种方法慎用。
窑头罩
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二、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。
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（2）物料在窑内的运动速度怎样计算？ 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。
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（3）物料的运动速度与哪些因素有关？ 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斜度仍取3.5-4%，窑速 增加到3.5r/min左右。
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●拢焰罩有何作用？ （1）产生碗状效应，可避免空气的过早扩散，在火焰根 部形成一个一股缩颈，降低窑口温度，使窑体温度分布合 理，火焰的峰值温度降低。 （2）轴向外净风的分孔式喷射，轴向外净风改变了原来 的连续式环形间隙喷射，采用了均匀间断式的小孔喷射。 （3）小孔为均匀排列的小矩形，由第一层套管内壁加工 出的矩形沟槽和第二层套管组装后形成。
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●（1）一次风量6-8%。 ●（2）为降低因提高一次风喷出速度面引起的通道阻力损失，在旋流 风和轴流风出口端较大的空间处使两者预混合，之后由一个环形通道 喷出。 ●（3）在煤风管内增设了一中心风管，其中通风量约为一次风总量的 1%，在中心管出口处设有多孔板，将中心风均匀地分布呈诸多流速较 高的风束，防止煤粉回火。 ●（4）煤风管可前后伸缩，采用手动蜗轮调节，并有精确的位置刻度 指示，借助煤风客情的伸缩，可在维护轴流风和旋流风比例不变的情 况下，调节一次风出口面积达1：2，可进行无极调节。
主要内容及要求
一、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。
二、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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一、回转窑的结构
●筒体 ●轮带 ●筒体 ●托轮 ●挡轮 ●密封装置 ●传动装置 ●附属设备
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1、筒体
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2、轮带（又称滚圈）
●轮带是由一个坚固的大钢圈套装在筒体上，支撑回转窑（包括 砖和物料）的全部重力； ●轮带的重量从20吨（直径3.6m） 至100吨（直径5.6mm）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。
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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
煤风管伸缩处采用膨胀节相连，确保密封，其伸缩长度范围为 100mm左右。 ●（5）喷嘴前端及其部件都用耐热合金钢制成，喷嘴外部包有约 120mm厚的耐火浇注料。
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法国皮拉德公司煤粉燃烧器
一次风达到12KPa时，其用量为12-14%。当压力达到35KPa时， 一次风量可降到8%。
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●火焰稳定器有何主要作用？ （1）在火焰根部产生一个较 大的回流区，可减弱一次风 的旋转，使火焰更加稳定， 温度容易提高。 （2）火焰稳定器的直径较大， 煤风环形层的厚度减薄，煤 风混合均匀充分，一次风容 易穿过较薄的火焰层进入到 其中，缩短了“黑火头”。
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托轮其直径一般为办事的1/4，宽比轮带宽50100mm，为什么？
考虑冷空和热窑轮带的 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。
托轮轴承结构 1---瓦衬；2---球面瓦；3、轴承座；4、顶丝
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为使托轮磨损均匀： 窑体每班上下移动1-3 次，每次移动幅度约 50mm。上下移动可通 过托轮的倾斜液压挡 轮完成
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（1）结构如图
三风道喷煤管
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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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（3）什么是火焰长度？ 有两种： ●一是全焰长度----从喷煤管至火焰末端的距离。 ●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。 （4）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、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轮上的运转位置是否合理，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速。
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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。
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 具有的很大的适应性。此外零件加 工、更换和找正都较方便。
15源自文库
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或功率表； ●窑纵向高位或低位传感器，用于控制液压挡轮。
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常见喷煤管的类型
●PYRO-Jet通道结构如下（德国洪堡公司）。
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德国洪堡公司PYRO-Jet的特点 ●（1）点火喷嘴（淮体或气体燃料通道）。 ●（2）旋流空气通道出口带有螺旋风翅（相当于三通道喷 嘴的内流风）。 ●（3）出口为喷煤口的燃料通道，网速22-35m/s。 ●（4）出口为环形嘴的喷射空气通道（相当于三通道喷嘴 的外流风），压力为1bar左右。 ●（5）一次风6-9%。
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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。 （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）哪些因此影响火焰温度？ 煤的热热值；煤的挥发性；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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（3）一次风对有煅烧有何影响？ ● 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。 ●一次风量过少，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？ ● 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。 ●当一次风不变时，二次风的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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（5）影响火焰长度的因素有哪些？ 窑内气速越快，火焰会被拉长；窑尾负压增加，
气流速度 二次风增加，火焰也被拉长。
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
单风道喷煤管 淘汰
双风道喷煤管
三风道喷煤管 四风道喷煤管
预热器窑和预分解窑
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（6）单风道煤粉燃烧在哪些缺点？ ●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。 ●烧成温度不易提高，燃煤和空气在喷煤管内混和有不好。 ●容易发生结圈、结皮、结块或结蛋等工艺事故。 ●煤粉的品质要求高 ●有害气体产生多。
●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，坐落在恩里克 与轮带相对应的托轮上。
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回转窑筒体
规模 （t/d）
窑规格 （m）
热端钢 烧成带 轮带下 轮带两侧 齿轮两 其他钢 板厚 钢板厚 钢板厚 过渡板厚 侧板厚 板厚度 （mm） （mm） （mm） （mm） （mm） （mm）
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2、回转窑内的燃料燃烧
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2、回转窑内的燃料燃烧
（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？ ● 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，在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量和风压是否 合理。