窯筒體構(gòu)造
窯筒體式一個長的鋼制圓筒,所用鋼板厚度為20-40mm,由一段一段的鋼制圓筒焊接而成。由于窯體本身的重量大,在窯體的一定距離上裝有加固圈,以增加窯體強度和剛度,減少窯體的變形。另外在大型的回轉(zhuǎn)窯內(nèi),為了防止窯內(nèi)所砌筑的耐火磚發(fā)生軸向竄動,在窯內(nèi)每隔一定距離,設(shè)有一圈卡磚圈。
窯體的內(nèi)襯
回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯磚的選擇,首先應(yīng)滿足襯磚工作條件的要求。回轉(zhuǎn)窯預(yù)熱帶用的襯磚,一般可采用粘土磚。燒成帶則需根據(jù)被煅燒原料的煅燒溫度、原料煅燒過程中物理化學(xué)變化對耐火材料的侵蝕因素來選用不同的耐火材料。煅燒黏土熟料的回轉(zhuǎn)窯,燒成帶襯磚一般采用一級粘土磚或三等高鋁磚。煅燒高鋁礬土熟料時,燒成帶內(nèi)襯一般采用高鋁磚。煅燒鎂砂白云石等堿性耐火材料時,窯內(nèi)高溫區(qū)采用鎂鋁磚或鎂鉻磚。為了保護窯的筒體,延長使用壽命,降低熱耗,在筒體金屬壁和襯磚之間,采用隔熱磚。
由于耐火混凝土加工方便,成本較低,且易于砌筑,故回轉(zhuǎn)窯的窯頭和冷卻筒的首端多用耐火混凝土砌筑。
冷卻筒出料端(即低溫端)設(shè)揚料板,揚料板是由金屬做成,直接焊接或鉚接在冷卻筒體上。揚料板附近不砌筑耐火磚。從窯頭出來燒好的物料進入冷卻筒的溫度一般在1000-1300度。此處所用襯磚窯采用耐磨性強的優(yōu)質(zhì)粘土磚。也有采用水玻璃作結(jié)合劑的耐火混凝土預(yù)件(用焦寶石熟料作骨料)。由于預(yù)制件的磚型大,砌縫少,基本解決了生產(chǎn)中內(nèi)襯脫落問題。
窯頭小車,除下料處外,全部采用輕質(zhì)粘土磚內(nèi)襯,以加強隔熱,改善窯頭操作條件,下料處因受引出窯熟料的磨損,宜采用三等高鋁磚。熱煙室和集塵室內(nèi)襯,由于工作溫度較低,多采用粘土磚。
窯的支撐及傳動裝置
滾圈。在回轉(zhuǎn)窯的筒體上裝有滾圈
回轉(zhuǎn)窯通過滾圈和窯基本上的托輪接觸,滾圈在托輪上轉(zhuǎn)動。托輪安裝在鋼筋上的窯基上。滾圈通過座板、墊板與窯體相連,考慮到窯受熱膨脹,特在滾圈和座板之間留有間隙。該間隙可用裝在窯體和座板之間的墊板與窯體用螺釘連接。
托輪。托輪安裝在窯的底座上,底座又固定在窯基上,托輪的數(shù)量根據(jù)窯的長短不同而不同,一般約2-9對,托輪中心線必須和窯中心線平行安裝。從橫斷面來看,當窯中心和兩個托輪的中心相互連線所構(gòu)成的角度為60度時比較合適,由于托輪回轉(zhuǎn)較快,因而產(chǎn)生摩擦熱,為了延長和保護托輪的使用壽命,采用水冷卻的辦法,在托輪底座裝有水槽,通過冷水進行冷卻,此外為了避免軸承受窯體輻射熱的影響,在窯體熱端的托輪上,裝設(shè)容易裝卸的遮熱板。
回轉(zhuǎn)窯是傾斜安裝的,斜率為3-5.在正常運轉(zhuǎn)的情況下,由于窯本身的重量而產(chǎn)生的沿軸線方向向下滑動的分力等于滾圈與托輪間產(chǎn)生的摩擦力,使窯體處于平衡狀態(tài),不致上移或下滑,但有時向下滑的動力大于摩擦力,窯體就向下竄動,當窯體竄動比較小時,可通過增加托輪與滾圈的摩擦力以及托輪的斜角等方法來調(diào)整(所謂托輪歪斜角,是指托輪中心線與窯中心線在平面投影的交角)、
擋輪。在傳動設(shè)備附近的一個滾圈兩側(cè)安裝擋輪,它的作用是檢驗窯體是否有縱向移動。一般回轉(zhuǎn)窯在運轉(zhuǎn)時,滾圈處于托輪中部的位置,滾圈兩側(cè)與擋輪的工作面間的間隙約為30-40mm,當滾圈的任何一側(cè)與擋輪接觸,而使擋輪轉(zhuǎn)動時,說明窯體發(fā)生了竄動。所以擋輪只起回轉(zhuǎn)窯是否上下竄動的報警作用,并不能擋住窯體的上下竄動。
傳動裝置。窯體借大齒輪帶動旋轉(zhuǎn),大齒輪的安裝正確與否,直接關(guān)系到窯操作是否正常,所以必須正確地將大齒輪安裝在窯體上,大齒輪的中心應(yīng)窯體中心重合,為了窯體受力均勻,一般都將大齒輪安裝在窯體中部,盡量使大齒輪兩邊窯體負荷相近。小齒輪由電動機通過減速機帶動,大齒輪通過彈簧鋼板與窯體相連,彈簧板的一端與窯體加固圈鉚接在一起,另一端通過螺釘與大齒輪相連。彈簧板的作用是緩沖窯體啟動時大、小齒輪之間的沖擊力,以維持大、小齒輪正常運轉(zhuǎn)。
窯頭小車
為了檢修方便起見,回轉(zhuǎn)窯的窯頭是可以活動的,窯頭下部裝有四個輪子,可在軋道上來回移動,窯頭正面有一個裝噴嘴的圓孔,兩側(cè)有相互對稱的圓形看火孔。窯頭下部有一個大方孔直接與熱煙室相連,煅燒好的熟料從大方孔經(jīng)過熱煙室,自動落入冷卻筒。
密封裝置
回轉(zhuǎn)窯的熱端(燃料噴入端)接到可在軋道上移動的活動窯頭上,窯的冷端(生料入窯端)接到集塵室內(nèi),為了防止漏氣,保證窯的正常抽力,在回轉(zhuǎn)窯窯體一窯頭或集塵室的結(jié)合處應(yīng)裝設(shè)密封裝置。
應(yīng)為較為普遍的是迷宮式密封裝置,這種裝置時在窯頭裝有三排擋風(fēng)板,窯體上裝有兩排擋風(fēng)圈,兩組擋風(fēng)圈相互齒合,擋風(fēng)圈之間都有一定的距離。擋風(fēng)圈的作用在于增加流體阻力,防止漏風(fēng),降低粉塵飛損。窯尾冷端也采用這種裝置。
預(yù)熱裝置
爐箅式余熱器。爐箅式預(yù)熱器又稱為爐箅加熱機,它是由一個金屬外殼罩著的活動爐箅子,由可動爐床和爐箅子組成。爐床上邊箅子,下邊有數(shù)十個小軸支撐,它將整個爐箅子繃緊,使箅面平整。當活動爐床轉(zhuǎn)到下邊時,有幾根衡軸將爐箅托住?蓜訝t床由主動軸帶動。
為了使爐箅加熱機內(nèi)氣體分布均勻,溫度適宜,使物料能逐步地被干燥、預(yù)熱(此處對某些含碳酸鹽的原料也將產(chǎn)生部分化學(xué)分解),將爐箅加熱機分為三個室,從窯尾方面數(shù)起,簡稱第一室、第二室、第三室、各室有隔墻,從窯尾來的煙氣,自上而下地通過爐箅加熱機的料層,最后由爐箅加熱機的下邊通往排煙機入口,經(jīng)過除塵器再送入大氣中去。實踐證明,嚴格控制第三室的溫度很重要。若第三室溫度過高,則剛進入第三室的料球由于水分劇烈蒸發(fā),很容易爆裂,使原料細粉增多,易黏結(jié)在爐箅加熱機的箅板上,使爐箅堵塞,不但影響通風(fēng),還會產(chǎn)生大量的粉塵。在爐箅上的料層要求均勻鋪面,以免爐箅加熱機被燒壞而影響產(chǎn)量和正常生產(chǎn)。爐箅加熱機的下邊設(shè)有鏈式輸送機,它的作用是將從爐箅縫隙處所漏下的物料送到提升機,再送入爐箅加熱機。
帶有爐箅加熱機的回轉(zhuǎn)窯(或稱立波爾窯)的優(yōu)點是:單位面積上傳熱速率高,單位熟料耗熱量少,可節(jié)省燃料。它的缺點是:附屬設(shè)備多,構(gòu)造復(fù)雜,消耗的鋼材量大,管理維護的工作量大。
豎式預(yù)熱器。豎式預(yù)熱器為圓筒形,外殼由金屬構(gòu)成,內(nèi)襯有耐火磚,筒的中心有一個耐火材料砌成的空心圓筒,原料經(jīng)過預(yù)熱器頂部的儲料倉(帶有密封裝置),均勻地分布到兩圓筒的環(huán)形通道內(nèi)。預(yù)熱后的原料用液壓操作的推料活塞推入回轉(zhuǎn)窯。從回轉(zhuǎn)窯尾部來的廢氣體從豎式預(yù)熱器的底部進入,直接進入環(huán)形通道與原料直接接觸而把原料預(yù)熱。
熟料的冷卻裝置
從回轉(zhuǎn)窯窯頭出來的熟料溫度高達1000-1300度,故必須冷卻。我國煅燒耐火原料的回轉(zhuǎn)窯所附設(shè)的冷卻機,多為單筒冷卻機,它也是一個筒體,其長度為窯長的1/3-1/2,斜率為3-4,轉(zhuǎn)速為3-6r.min-1,比回轉(zhuǎn)窯快。冷卻機的作用在于冷卻物料并把供燃燒用的二次空氣預(yù)熱。
多筒冷卻機是由圍繞在出料端的若干原筒組成。冷卻筒熱端砌耐火磚,其余部分裝揚料板,多筒冷卻機由于分布在回轉(zhuǎn)窯四周,二次風(fēng)進風(fēng)均勻,不需另設(shè)傳動裝置,電耗較低,故障較小,故在小型回轉(zhuǎn)窯采用較多。但是,當回轉(zhuǎn)窯日產(chǎn)量過大時,不宜采用這種冷卻機,因為其體型太大,會多地增加窯頭的負荷。
除塵設(shè)備
為了減少對環(huán)境那個的污染,對回轉(zhuǎn)窯內(nèi)排出的廢氣必須采取除塵措施,通常煅燒黏土熟料回轉(zhuǎn)窯的廢氣只經(jīng)集塵室后排放,也有經(jīng)過旋風(fēng)除塵器進行除塵的。這兩種方法只能把大顆粒粉塵除掉,而細顆粒粉塵不掉,所以在煅燒鎂砂的回轉(zhuǎn)窯上采用了多管旋風(fēng)除塵器和電除塵器的兩級除塵措施。
旋風(fēng)除塵器和多管旋風(fēng)除塵器的優(yōu)點是投資小,但除塵效率低,不適宜收集小于50-60的微粒,而且多管除塵器僅適用于窯尾廢氣兩級除塵時作為第一級除塵用。
電除塵器的優(yōu)點是收尖率高,適用于收集細粉塵,但投資較大,管理維護要求高,另外耐火原料粉塵的比電阻高,鎂石粉尤甚,這樣就影響粉塵的導(dǎo)電性,從而降低凈化效果。