水泥回转窑基本结构及功能

<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;水泥回转窑主要由窑筒体、托轮组、轮带、液压挡轮、主驱动系统及窑头尾密封结构构成，各部分详细介绍如下： 窑筒体是回转窑的主要组成部分，由钢板卷制焊接而成，煤粉从窑头（低端）进入，在窑筒体内燃烧，熟料在回转窑内煅烧形成。为了防止回转窑筒体烧穿或红窑情况的发生，筒体内部均衬有 200mm 耐火砖。在回转窑中，生料从高端（窑尾）向窑头流动，经过煤粉煅烧，不断进行着热量交换和化学反应，形成熟料。故熟料的产量、质量除与原料品质相关外，主要取决于回转窑系统的温度调节、控制情况，而对回转窑温度有影响的原因有很多，如筒体热辐射、环境温度、尾排风量、送煤量、一次风量、二次风量、不同煤粉热值、回转窑转速、筒体倾斜角度、生料配比、生料投料量、窑尾排风量等等。通常情况下，窑筒体外设三档轮带，轮带固定在窑筒体上，物料以及回转窑的重量通过轮带传递至托轮。轮带和窑筒体固定后一起在托轮之上滚动，它自己还可以增强窑筒体的刚性，减少筒体变形。 托轮的作用是支持回转窑筒体的正常转动，通常情况下由三档托轮（6 组）构成，每档的托轮均是成对存在（2 组），分别位于轮带的两侧下方，托轮与轮带的接触面常用石墨等润滑剂，减少托轮与轮带之间的摩擦，每组托轮两端的轴承座设置调节顶丝，以调整托轮的角度、位置等，进而调整回转窑的直线度、高度、头尾密封情况等。液压挡轮一般设置在第三档托轮(靠近窑尾)位置，以防止回转窑在运转过程中轴向向窑头窜动,承受回转窑筒体及筒体内物料重力的轴向分量。&nbsp;</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;传动系统主要用来控制回转窑的转动，包括电机、减速机、小齿轮、大齿圈等，其中大齿圈固定在回转窑筒体之上。一般情况下，传动系统位于窑筒体的二、三挡之间，靠窑尾位置，以减轻热膨胀对大齿圈的影响。电机通过变频控制，以控制回转窑的转速，但一般情况下，窑转速调整好以后应保持稳定运行。在停窑检修期间，可低速盘车，防止回转窑受热量、重力等因素影响而导致的弯曲变形，因为一旦变形量较大，回转窑震动将会增加，甚至出现设备故障。窑头、窑尾设置密封装置，这样可以防止冷空气进入，防止烟气及细物料溢出。密封装置主要由窑头罩、窑尾罩及鱼鳞密封结构等组成。在窑头，密封罩壳位于篦冷机上方，跟篦冷机形成一个整体，与回转窑头部相连。在窑尾，密封罩壳位于 CDC 炉下方，和熟料回转窑的尾部相连。良好的密封效果，可以减少冷空气通过窑头、窑尾进入回转内或分解炉、预热器中，进而降低热耗。 熟料回转窑稍稍倾斜布置，生料在经过 5 级预热器的层层预热、经过分解炉的分解后，从回转窑窑体的窑尾进入，由于回转窑倾斜 2°（正弦 3.5%，一般 2°~5°）安装，加上回转窑的旋转，物料在回转窑内不断由窑尾向窑头流动。回转窑建成后，倾斜角度固定，所以回转窑转速越高，物料流动越快。同时物料流动和物料的物理化学反应均是在回转窑内同步进行着。 回转窑内的热源来自于窑头喷煤管输送的煤粉燃烧，煤粉自煤磨粉磨后的煤粉仓，在经过转子秤计量后输送至窑头，另一台转子秤计量后的煤粉输送至分解炉内为分解炉内生料分解提供热源。两路煤粉均是利用高压罗茨风机输送至窑头喷煤管或分解炉。回转窑内火焰的温度可以很高，最高可达 1700℃左右，拥有较强的热辐射功能，所以在回转窑内，物料表面、窑壁表面均受到高温火焰的辐射传热，同时发生着对流作用、热传导作用，高温火焰先以辐射方式或对流的方式，传输热量给窑壁表面和物料表面，在回转窑的滚动过程中，底部物料翻到表面接受辐射传热，窑壁接受的热量也可以传递给物料，物料之间因温度差异也有热传导，如此持续的将热量传送给物料，物料的温度则渐渐升高。在熟料的煅烧过程中，还要密切关注各项工艺参数，特别是煅烧带的温度和窑尾温度，若是温度过低，熟料质量不好，若是温度过高，易出现窑尾结皮或堵塞现象。而窑内的温度主要受窑头喂煤量的变化、窑尾高压风机风量的调节和回转窑转速调节的影响。因此选择此三个参数作为本论文的被控制量。&nbsp;</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;通常情况下，若增加喂煤量，则回转窑内的温度上升；相反，若是减少喂煤量，则窑内的温度下降。此时需同时考虑送煤的风量情况，如果送风量不够，煤粉就不能完全燃烧，也就不能充分发挥出其热量，同时因为不完全燃烧，就会产生炭黑，而且窑尾会产生 CO，污染大气环境；如果送入空气量过多，在“冷空气”升温变为“热空气”的进程中会吸收很多热量，也势必造成热量流失。在回转窑熟料的煅烧进程中，助燃空气量（O2）是根据燃料量的变化情况以一定比例随之变化的，因此优化空燃比，既要燃料燃烧完全，又要过剩空气量降到最小，均是监控系统的任务。而关于回转窑的转速，若是倾斜角度（比如 2°）固定的状况下，只需考虑转速：转速快，则物料翻滚、流动就快，但若是窑速太高，则会产生“黄心料”，即是熟料不完全煅烧的结果；若是窑速太低，则物料中会大量出现液相，物料的粘度就会增加，结大块现象严重，产量降低。故此 3 个参数的调节控制较为复杂。 熟料煅烧用的空气（含 O2）主要由两部分完成，一部分即是高压罗茨风机产生，与煤混合输送，起输送作用的罗茨风机“冷空气”，一般称之为“一次风”，占回转窑内总空气量的 20%左右。其余大部分助燃的空气主要来自于高、中压离心风机在篦冷机中冷却熟料后的“热空气”，我们习惯称此热空气为“二次风”，二次风温度一般在600℃左右。这样可以对热量进行综合循环利用。 煤粉经窑头喷煤管送入熟料窑内，经过二次风“热空气”的助燃，在窑内充分燃烧释放出热量，形成的高温火焰的温度最高可达约 1700℃。在停窑过程中，因回转窑外壳仍有热量，由于重力作用，仍然会有窑体变形现象发生，故一般会定期利用回转窑辅传装置或主传变频装置进行盘窑处理。回转窑内形成的高温气流在窑尾高温风机的抽取作用力下，沿着回转窑的筒体轴向向窑尾流动，由 C5至 C1预热器后进入高温风机，随后分流一部分进入生料磨对原料进行烘干处理，处理后进入窑尾高温袋式收尘器，除尘后经窑尾排风机排入大气；另一部分直接进入增湿塔，经增湿塔降温至 130℃左右，也进入袋式收尘器，经处理后排入大气。&nbsp;</p><p><br/></p>