回轉(zhuǎn)窯在建材、冶金、有色、化學(xué)等工業(yè)中較為廣泛的應(yīng)用。它的主要用途是煉制水泥、耐火原料、氧化鋁、石灰等?;剞D(zhuǎn)窯的種類很多,有濕法長窯、半干法窯、干法窯及新型干法窯等。 濕法窯的長度可達(dá)145m,甚至更長。它的工作原理是將生料料漿直接泵入窯內(nèi),料漿經(jīng)過鏈條帶、預(yù)熱帶、分解帶后,進(jìn)入高溫?zé)蓭Y(jié),燒成好的熟料通過卸料端進(jìn)入冷卻機(jī)冷卻;半干法窯(立波爾窯)是先將生料加水成球,然后利用窯內(nèi)排出的廢氣余熱.將生料在窯外進(jìn)行一定的預(yù)加熱,然后再進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒成熟料;老式的傳統(tǒng)干法窯是將生料細(xì)粉直接送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒。 20世紀(jì)80年代以來,節(jié)能、環(huán)保、高效的帶窯外分解爐的新型干法水泥生產(chǎn)工藝,在我國水泥工業(yè)中得以迅猛的發(fā)展。新型干法水泥窯是由多級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器、分解爐、回轉(zhuǎn)窯、窯頭罩、箅式冷卻機(jī)及3次風(fēng)管等組成的一個(gè)完整的燒成系統(tǒng)。生料從最頂級(jí)的預(yù)熱器(I級(jí)預(yù)熱器)輸入,再經(jīng)過2~4級(jí)(或5級(jí))旋風(fēng)預(yù)熱器的預(yù)熱后,進(jìn)入分解爐進(jìn)行預(yù)分解,然后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)作進(jìn)一步的預(yù)熱升溫,分解和燒結(jié)。燒成好的水泥熟料由高效的箅式冷卻機(jī)進(jìn)行冷卻。冷卻熟料時(shí)產(chǎn)生的熱氣體在這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)得到了充分的利用,其中一部分(稱為二次風(fēng))由前窯口直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯內(nèi);另一部分(稱為3次風(fēng))則通過3次風(fēng)管輸入到窯尾預(yù)熱器或分解爐內(nèi)。 目前,我國有千余條不同用途的回轉(zhuǎn)窯,其中絕大部分都集中在水泥工業(yè)中。而用新型干法窯生產(chǎn)的水泥總產(chǎn)量已高達(dá)50%左右。用立窯、濕法長窯和傳統(tǒng)干法窯生產(chǎn)水泥熟料的燒成工藝由于耗能高、對(duì)環(huán)境污染大、效率低等原因而正在被逐漸淘汰。 回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)從前窯口至后窯口一般分為卸料帶、前過渡帶、燒成帶、后過渡帶、分解帶、預(yù)熱帶和進(jìn)料端等區(qū)段。 不同用途的回轉(zhuǎn)窯,其加熱溫度也各小相同,低的不到1000℃,高的可達(dá)1600℃以上。以新型干法水泥窯為例:水泥熟料的燒成溫度在1400~1500℃左右?;鹧鏈囟冗_(dá)1650℃左右。燒成帶區(qū)域內(nèi)的耐火磚面上必須掛有一層堅(jiān)固的熟料保護(hù)層(窯皮)。窯皮對(duì)保護(hù)耐火磚、降低回轉(zhuǎn)窯筒體表面溫度起到了很大的作用。而過渡帶內(nèi)的窯皮處于時(shí)掛時(shí)掉的不穩(wěn)定狀態(tài)。回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的高溫窯氣通過各區(qū)段后,溫度逐漸降低,當(dāng)其離開進(jìn)料端、進(jìn)入窯尾預(yù)熱器時(shí)的溫度大約在950℃左右,分解爐內(nèi)的溫度一般在1000℃以下。進(jìn)入預(yù)熱器的熱窯氣與生料進(jìn)行不斷的熱交換后,溫度逐漸下降,當(dāng)其從一級(jí)預(yù)熱器排出窯外時(shí)的溫度已降至400℃以下。熟科在離開卸料端而進(jìn)人箅式冷卻機(jī)時(shí)的溫度約為1300℃。2次風(fēng)溫度約為1050℃。3次風(fēng)溫度約為700℃, 與其他工業(yè)窯爐相比,回轉(zhuǎn)窯的一個(gè)主要特點(diǎn)是被砌筑在窯內(nèi)的耐火材料在高溫下隨殼體一起轉(zhuǎn)動(dòng)。耐火材料不但要受到熱沖擊,以及窯氣和物料的侵蝕、磨損,而且還要承受振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其相互之間及與殼體之間的擠壓等應(yīng)力。因此,既要求窯襯用磚具有足夠的強(qiáng)度,更要求有關(guān)施工人員精心砌筑嚴(yán)格把關(guān),使砌體緊密.牢固可靠。 圖14-1是一種典型的新型干法水泥窯的結(jié)構(gòu)示意圖。 不同用途、不同類型、不同規(guī)格的回轉(zhuǎn)窯及其不同工藝部位對(duì)耐火材料都有不同的要求。必須正確選用與之相適應(yīng)的耐火材料。各廠的原料品種、工藝參數(shù)、設(shè)備狀況以及操作經(jīng)驗(yàn)等均有差異,也需要結(jié)合各自的情況和實(shí)際使用效果以及耐火材料的發(fā)展不斷改進(jìn)窯襯的選材和配套方案,以求實(shí)現(xiàn)全窯襯里的長壽命、不同部位襯里壽命的合理有效匹配、低散熱以及生產(chǎn)的高效率。 表14-1和表14-2分別列出了各種傳統(tǒng)水泥回轉(zhuǎn)窯和新型干法水泥窯內(nèi)不同部位耐火材料配置的推薦建議方案。兩表中的D代回轉(zhuǎn)窯筒體的有效內(nèi)徑(以下同)。(點(diǎn)擊可查看清晰大圖) 表14-3~表14-7列出了一些常用耐火材料及隔熱材料的重要性能指標(biāo)。(點(diǎn)擊可查看清晰大圖) 另外,耐火磚的外形質(zhì)量也必須得到重視。尤其是用于長期轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下的回轉(zhuǎn)窯和筒式冷卻機(jī)內(nèi)的耐火磚.其外形尺寸更應(yīng)嚴(yán)格要求。不合格的磚不能被使用。該具體要求如下: (1)尺寸公差:高度公差±2%;大頭和小頭的寬度公差±2mm;大小頭差值公差±1mm;長度公差±1%,但最大公差為±2mm。 (2)邊損:允許熱面或冷面上有兩條邊的損壞達(dá)40mm長和5mm深。 (3)角損:冷熱面均只許有一處角損。角損處三條棱的角損長度之和不超過50mm.但不超過20mm的不算角損。 (4)裂縫:不允許有平行于使用面的裂紋存在。不長于40mm、不寬于0.2mm的其他裂紋,以及磚向上的絲狀馓細(xì)裂紋是允許的。 (5)凹坑、熔跡和鼓包:允許凹坑和熔跡的最大直徑和最大深度均為10mm,鼓包最大為0.5mm。
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