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JLY3809机立窑（窑体及卸料部件）设计【全套10张CAD图纸+毕业论文】

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关键词：: JLY3809 机立窑窑体卸料部件设计窑体及卸料部件 JLY3809机立窑 cad图纸毕业论文

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JLY3809机立窑(窑体及卸料部件)设计

25页 12000字数+说明书+任务书+开题报告+10张CAD图纸【详情如下】

JLY3809机立窑(窑体及卸料部件)设计开题报告.doc

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JLY3809机立窑(窑体及卸料部件)设计

摘要：目前，机立窑存在着很多的问题。这些初级阶段的立窑装备老化、不完善，工艺落后，消耗大，成本高，生产不稳定，产量质量低，它们正处于被淘汰的处境。因此，新型的JLY3809机立窑应运而生。而窑体及卸料装置的结构的好坏决定了此机立窑总体结构的好坏。JLY3809机立窑从以下方面对窑体及卸料装置方面进行了改造。1.大胆地的对原有机立窑进行了扩径改造，实现对立窑产量的大幅度提高。2.窑体保温直接影响机立窑产、质量，由于窑体保温不好，配煤增加，中部热量过剩，造成中部煅烧带延长，底火下移，影响机立窑煅烧，产量降低。故本机立窑在窑体内采用了绝热保温效果好的新型保温材料和浇注料。3. 选用新型窑体卸料结构。本机立窑不宜采用塔式结构，因为塔式结构不仅增加卸料部分高度，缩短窑的有效高度；而且随着窑径扩大，塔式窑中、边部卸料能力不均匀性越大，造成中部卸料速度远远大于边部卸料速度，必然造成底火拉深，中风不足，故我选择了卸料均匀性好的双曲面可换齿高效节能塔篦。经过对窑体及其卸料装置这一系列的结构和技术的改造，JLY3809机立窑的能耗变低，水泥产质量都得到了提高。

关键词：机立窑；窑体保温；卸料装置；塔式篦子

The design of the JLY3809 machine sign kiln (the kiln body and unload to anticipate a parts)

Abstract： Currently, the machine signs kiln exists a lot of questions. Such as material aging, not perfect, the craft falling behind, consuming greatly, high cost, unsteady production, and low output mass in these entry-level step’s sign kilns. They are placed in elimination of circumstances. Therefore, the JLY3809 machineses of the new model sign kiln emerge with the tide of the times. But the quality of the kiln body and unload apparatus comes to a decision of the quality of this machine signs kiln total structure. The kiln body and unloaded apparatus of the JLY3809 machineses sign kiln are carried on a reformation from the following aspects. 1.The diameter reformation is carried on to expand bravely in the original machine signed kiln. Then the kiln output of significant exaltation is realized. 2. The kiln body heat preservation will effect the production and quality directly. Because the kiln body heat preservation is not good. The mass of the coal will increase. The central calorific value will excess. These will result in that the central burning strap extends and the bed fire descends to move. 3.Unload to anticipate structure is chosen with the new kiln body. This machine's signing kiln should not adopt the tower type structure, because the tower type structure not only increases the division height, but also shortens the burden height of the kiln. And with the kiln diameter magnification, in the tower type kiln, the ability of anticipate asymmetry of the side unload unit is bigger, this results in that the speed of the central part of the unload apparatus is far larger than the speed of the side unit. It makes the bed fire tractive by all means deep and the middle wind suffers shortage. So energy tower with a good double of even curved faces is chosen, so that tooth can be changed. In addition, the energy tower is economical and efficient. Passed by a reformation of the kiln body and a series of structures and technologies of unload apparatus, Consumption of JLY3809 machineses' signing kiln can be become low, and the cement produces masses can get an exaltation.

Key words：The machine signs kiln;Kiln body heat preservation;Unload to anticipate apparatus;Tower type

1前言1

1.1 综述1

1.2 设计依据及技术指标1

1.3 本课题拟解决的问题1

2总体方案论2

2．1结构方案的确定2

2.1.1传统窑的基本结构2

3.本机立窑窑体总体设计4

3.1窑体的总体结构的设计4

3.1.1立窑高径比5

3.1.2喇叭口机构的设计5

3.1.3窑体保温6

4．本机立窑的卸料装置设计8

4.1塔式篦子8

4.2齿盘13

4.3颚板与钳口设计15

4.4锥形漏斗15

4.5供风16

5.本机立窑密封装置的设计17

5.1密封装置的作用17

5.2料封类型、结构及软接头17

5.3料封卸料器的结构18

6．结论20

参考文献21

致　谢22

附录23

1前言

1.1 综述

我国立窑生产技术的发展。大体经历了三个阶段：第一阶段是普通立窑阶段；

第二阶段是机械化立窑阶段；第三阶段是从20世纪80年代中期开始推广节能改造新技术为起点的向着现代化立窑发展的阶段，目前正处于这个新的发展阶段。进入20世纪90年代以来，已经出现了一批全面推广应用各项技术，并实现了科学管理的现代化立窑企业，这些现代化的立窑企业主要的技术经济指标可与大型回转窑企业相媲美。

1.2 设计依据及技术指标

本课题来源于实际。随着建筑技术对水泥质量的要求更高，国家对环境要求更加严的形势发展，对现有的机立窑进行节能综合改造，使之成为一代新型机立窑，敢与在能耗，质量和环保等方面与普通旋窑竞争，是每一个立窑水泥工作者的历史使命。

从这机立窑发展的历史上看，一部分机立窑由于发展基础差，发展不平衡，众多的立窑水泥企业发展参差不齐，确实存在着有些企业水泥质量差、不均匀、形象不好的现实。但是占立窑水泥总量20％的现代化优秀立窑企业的事实证明，立窑水泥存在着水泥质量差的原因不是窑型决定的，而是其他工艺条件决定的，通过加强技术进步和科学的企业管理，完全可以达到优秀的现代化立窑企业的水平。就是回转窑水泥中也不是全好。除新型干法回转窑外，小型中空回转窑、湿法回转窑、立波尔窑、亦存在提高和淘汰的问题。可以预见在今后相当长的历史时期，机立窑将与新型干法窑有一个共存时期。在社会经济活动中仍将发挥重要作用，在交通不便，市场容量不大的地区，立窑水泥仍将有很大的存在空间，特别是西部大开发，机立窑水泥仍将以其独特的优势发挥着积极的作用。

在刘平成教授的指导下，首先进行了方案论证。经过讨论与研究，改变了传统的立窑的结构。

1.3 本课题拟解决的问题

最终确定从以下几个方面来对原先的机立窑进行改造。

1、对窑体本身进行综合技术改造，使窑体本身参数如：喇叭口角度、深度、倒喇叭口等处于最佳状态，烟囱、风机等要与之配套

2、解决立窑的保温问题。

3、采用节能塔式篦子。

4、加强立窑烧成操作，确保立窑均匀、稳定地加料、卸料。做到大风大料，速烧快冷。

6．结论

近2个月的毕业设计接近尾声。这次设计是我们对四年来所学知识的综合运用，是各门课程的理论用之于实践的最初途径。通过设计，我们对本专业的知识，有了更深刻的了解和掌握。为将来能更好的运用打下了基础。

设计之前，我们在刘教授，杨老师的带领下去海安双楼及大公两地的建材厂进行了一周的实习，实习期间，指导老师，工人师傅不厌其烦的回答了我们提出的问题，使我们增长了不少感性知识。

在毕业设计过程中，在刘教授的悉心知道和帮助下，我对立窑塔篦子这一部分进行了大胆的改革创新，我的塔式篦子结构简单，重量轻，经济性好。期间刘老师和同学对我这次毕业设计中出现的问题和给予了及时提醒和指正。这次设计，我学到了课堂上许多学不到的东西。各方面的水平有了很大的提高，特别是对各种手册的运用，同时澄清了以前对一些东西的模糊认识。这次是我对所学知识的初次运用，错误在所难免。恳请各位老师给予指正。

值此毕业设计即将结束之即，对所有的指导和帮助我的老师和同学表示忠心感谢。

参考文献

1、许林发主编. 建筑材料机械设计(一). 武汉工业大学出版社, 1990

2、褚瑞卿主编. 建材通用机械与设备. 武汉理工大学出版社, 1996

3、朱昆泉主编. 建材机械工程手册. 武汉：武汉工业大学出版社，2000．7

4、徐灏主编. 机械设计手册. 北京：机械工业出版社，1991．9

5、胡家秀主编. 机械零件设计实用手册.北京：机械工业出版社，1999．10

6、李益民主编. 机械制造工艺设计手册.北京：机械工业出版社，1995．10

7、赵忠主编.金属材料与热处理[M]. 北京机械工业出版社，1991．5

8、甘永立主编.几何量公差与检测[M].上海科学技术出版社，2001.4

9、周沛主编.现代化立窑[M].武汉理工大学出版社， 2001.3

10、刘平成主编. 《谈水泥机立窑卸料装置》[J]. 水泥 1994.2

11、赵洪义石效吉. 机立窑水泥发展对策 [J] 四川水泥 2003.3

12、赵立忠韩同军.机立窑喇叭口性能的改善[J] TQ 172 6

13、王志强. 机立窑卸料篦子结构改进与性能比较[J] 河南建材 2000.3

14、黄文熙. 论立窑的直径与熟料产质量的关系[J] 西南工学院学报 2001.3

15、朱书梅. 水泥机立窑扩径改造技术研究 [J] 同煤科技 2004.3

内容简介：: 毕业设计开题论证报告专业机械设计制造及其自动化学生姓名班级学号指导教师完成日期课题名称：JLY3809机立窑（窑体及卸料部件）一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述题目来源：来源生产实际课题研究的主要内容: JLY3809机立窑（窑体及卸料部件）是目前市场上新型的机械立窑.在今后相当长的历史时期，机立窑将与新型干法回转窑有一个共存时期。机械化立窑在原有基础上进行窑体扩径、保温层改造、卸料装置结构的改造等综合技术改造，使立窑单位截面积产量得到提高,大大的提升了立窑技术经济水平。国内外现状综述: 我国水泥工业正处于生产结构和产品结构调整时期，国家经贸委对立窑水泥企业实行了“限制、淘汰、改造、提高”的八字方针，在淘汰一批2. 5m以下小型立窑的同时，要求立窑水泥的生产技术必须迈上一个新的台阶。从最近市场上直径3.8*8.5m节能环保型机立窑试生产的情况来看，总体效果还是良好的。此机立窑的问世为立窑行业的技术进步向前推进了一大步，是立窑技术进步的又一里程碑，为今后立窑行业在市场经济的大潮中站稳脚跟，立于不败之地奠定了坚实的基础。二、本课题拟解决的问题1、对窑体本身进行综合技术改造，使窑体本身参数如：喇叭口角度、深度、倒喇叭口等处于最佳状态，烟囱、风机等要与之配套。 2、解决立窑的保温问题。 3、采用节能塔式篦子。 4、加强立窑烧成操作，确保立窑均匀、稳定地加料、卸料。做到大风大料，速烧快冷。三、解决方案及预期效果1、窑径的选择将机立窑扩径为3.8m，但同时应将托盘直径加大，否则过渡斜衬过渡太多，很容易引起立窑底部架窑。2、窑体保温的改进立窑窑径扩大后，保温层变薄，窑体表面散热加大，这就势必造成立窑边部与中部的温差更大。最有效的做法是，将立窑上筒体割去4m，然后换上一截4. 2m-4. 5 m、高4m的新筒体。新筒体的内侧帖厚度60-80mm的硅酸铝纤维毡或硅酸钙板。3、选择卸料塔篦 (1)塔篦的每层塔齿在各自的横截面上最好呈双偏心分布，这样有利于增强破碎能力。 (2)塔篦高度合适，一般为1.2-1.5m. (3)塔篦采用垂直风孔，所有通风孔都为倒锥形，上小下大。通风孔面积尽量大，以减小通风阻力。 (4)塔篦上下部位磨损速度不同，上部比下部磨损速度快。因此，塔篦最好分为塔尖、塔圈两个铸件，这样换塔尖时就不一定要换塔圈，延长塔圈使用时间，降低生产成本。另外，也可考虑选用更好材料制造的塔尖。 (5)选用可换齿类塔篦。 (6)塔篦应为材质性能较好的耐热、耐磨钢制成，如多元合金钢、低锰中碳钢等，以延长塔篦使用时间，减少因更换塔篦造成的生产损失。4、保证卸料稳定窑体的机构：下部扩大的筒体结构有利于边部熟料的松动与卸出, 缓解由于层流区造成的中部卸出快,边部卸出慢的矛盾, 这对卸料的平稳性是有益的。四、课题进度安排3月6日3月17日毕业实习阶段。毕业实习，查阅资料，市场调查，到多个公司实践，撰写实习报告。3月18日3月31日论文开题阶段。论文总体构思方案，填写开题报告。4月1日5月10日论文初稿阶段。撰写毕业论文初稿。5月11日6月4日中期工作阶段。充实完善毕业论文，中期检查。6月5日6月7日毕业论文预答辩。6月8日6月13日论文定稿阶段。论文修改、定稿，材料复查。6月14日6月16日毕业答辩。6月17日6月18日材料整理装袋。五、指导教师意见年月日六、专业系意见年月日七、学院意见年月日4盐城工学院毕业设计说明书 20061前言1.1 综述我国立窑生产技术的发展。大体经历了三个阶段：第一阶段是普通立窑阶段；第二阶段是机械化立窑阶段；第三阶段是从20世纪80年代中期开始推广节能改造新技术为起点的向着现代化立窑发展的阶段，目前正处于这个新的发展阶段。进入20世纪90年代以来，已经出现了一批全面推广应用各项技术，并实现了科学管理的现代化立窑企业，这些现代化的立窑企业主要的技术经济指标可与大型回转窑企业相媲美。1.2 设计依据及技术指标本课题来源于实际。随着建筑技术对水泥质量的要求更高，国家对环境要求更加严的形势发展，对现有的机立窑进行节能综合改造，使之成为一代新型机立窑，敢与在能耗，质量和环保等方面与普通旋窑竞争，是每一个立窑水泥工作者的历史使命。从这机立窑发展的历史上看，一部分机立窑由于发展基础差，发展不平衡，众多的立窑水泥企业发展参差不齐，确实存在着有些企业水泥质量差、不均匀、形象不好的现实。但是占立窑水泥总量20的现代化优秀立窑企业的事实证明，立窑水泥存在着水泥质量差的原因不是窑型决定的，而是其他工艺条件决定的，通过加强技术进步和科学的企业管理，完全可以达到优秀的现代化立窑企业的水平。就是回转窑水泥中也不是全好。除新型干法回转窑外，小型中空回转窑、湿法回转窑、立波尔窑、亦存在提高和淘汰的问题。可以预见在今后相当长的历史时期，机立窑将与新型干法窑有一个共存时期。在社会经济活动中仍将发挥重要作用，在交通不便，市场容量不大的地区，立窑水泥仍将有很大的存在空间，特别是西部大开发，机立窑水泥仍将以其独特的优势发挥着积极的作用。在刘平成教授的指导下，首先进行了方案论证。经过讨论与研究，改变了传统的立窑的结构。1.3 本课题拟解决的问题最终确定从以下几个方面来对原先的机立窑进行改造。1、对窑体本身进行综合技术改造，使窑体本身参数如：喇叭口角度、深度、倒喇叭口等处于最佳状态，烟囱、风机等要与之配套。 2、解决立窑的保温问题。 3、采用节能塔式篦子。 4、加强立窑烧成操作，确保立窑均匀、稳定地加料、卸料。做到大风大料，速烧快冷。 2总体方案论21结构方案的确定2.1.1传统窑的基本结构机械立窑的构造由窑体、窑罩、烟囱、喂料装置、卸料装置、卸料密封装置及其附属的鼓风系统等部分组成。2.1.1.1窑体结构组成窑体由窑壳（筒体）、窑衬、隔热层、衬板与铁砖等部分组成。（一）窑壳（筒体）窑壳的作用是承受物料和风压的作用以及温度变化的影响，要求窑壳的材料具有一定的强度、较好的密封及良好的可焊性。窑壳材料一般学用A3的钢板卷焊而成，筒体厚度一般为810mm。（二）窑衬窑衬是直接与高温物料相接触的部分，其作用是保护窑壳，要求它具有耐高温、高硬度和良好的耐磨性。常用的窑衬材料有粘土耐火砖、高铝耐火砖、磷酸盐耐火砖及新型窑衬材料等砌筑。（三）隔热层在窑壳与窑衬之间设置隔热层，其作用是减少窑体的散热损失。常用的隔热层材料有矿渣棉、膨胀珍珠岩以及石棉粉末和干矿渣的混合物等，一般隔热层厚度为250500mm。为了减少机械立窑的散热损失，可在烧成带处的窑壳外增设保温层，以及提高热效率。（四）衬板与铁砖机械立窑与塔式篦子相对的窑体。由于卸料装置的运转，熟料对该部位内壁产生较大的摩擦力与挤压力。因此，筒体须装置衬板以保护窑体。衬板材质的选择。一般宜选用铸铁衬板或铸钢衬板，不宜选用高锰钢，因高锰钢在与红热状态的熟料接触，有析出碳化物降低耐磨性的趋向。2.1.1.2窑体的高度与外径窑体按其高度可分为三段（一）窑体上段（窑上端喇叭口扩大段）该段是立窑的预热、干燥、分解、与烧成带处，温度约为13001450度，从节能观点出发，该处保温尤为重要。在立窑扩大口和烧成带接触物料的外层处，一般可选用高铝制耐火砖，该处不直接接触物料的窑衬可选用普通粘土砖。（二）窑体中段（窑体的冷却带）该段由外层筒体、隔热材料、保温窑衬材料、耐火砖及铁砖组成。（三）窑体下段（立窑的冷却带）它由两层钢板组成，中间为空气隔热层，内层安置衬板和外颚板，外颚板一般用螺栓固装在窑体上。冷却带的衬板高度。对直径22.5m机立窑一般为1.21.4m。冷却带的铁砖高度。对于直径2.5m机立窑，一般为0.80.9m。筒体外径的确定：= +（9001000m）式中筒体外径（mm）；立窑的有效内径（mm）；3.本机立窑窑体总体设计图3-1机立窑扩径改造示意图 1.喇叭口耐火砖 2.普通红砖保温层 3.膨胀珍珠岩粉混凝土 4.无石棉硅酸钙板 5.新扩径的金属筒体 6.新筒体支撑 7.磷酸盐耐火砖筒体 8.原金属筒体3.1窑体的总体结构的设计JLY3809机立窑的直径D3=3.8米，高度为H=9米。这样的机立窑是属于矮胖形的窑形。立窑直径小一直是影响立窑水泥生产线生产能力的“瓶颈” ，过去一直认为立窑直径扩大以后，窑内通风和热力场分布的不均匀性加剧，煅烧条件和烧成火候的差异将扩展，窑的工况处于不正常的故障状态，无法维持持续正常生产。近年来，经过立窑水泥工作者的不懈努力，通过优化窑形结构的设计、卸料通风部位的改进、加强窑体保温、小料球煅烧、改进配料方案和窑工操作方法等一系列技术措施，立窑直径有大幅度提高。目前3.5m、3.6m机立窑已在全国60多家水泥厂推广使用，而且由于采用了一系列有针对性的技术措施，窑越大越好烧，3.6m机立窑台时产量高达25t/h、熟料强度均在62MPa以上，煤耗在900Kcal/kg熟料以下，技术经济指标和新型干法窑相比毫不逊色。南京立窑所正抓紧进行4m、5m机立窑的研发工作，新一代超大直径优质高产机立窑即将问世！本机立窑窑体的计算D3=3800mm , D2=D3+2(H1tga)=3800+2(1500)=4500mm ，D1=D2+2(2L1+L2+L3)=4500+2(2230+170+120)=6000mm ；3.1.1立窑高径比立窑的高度是为了保证熟料在窑中的烧结和充分的冷却，所以立窑高径比历来为水泥工作者所重视。立窑改造时为不增加太多的土建费用，往往保持原有窑房高度上进行，因此必须考虑高径比。比较保守的高径比一般控制在4左右，后随着全黑生料和小料球煅烧与新技术的采用，才降低至33.5。目前立窑高径比有重大突破，采用低风压大风量风机，3.6m窑最小高度仅8.5m，高径比2.33，立窑高度大大降低，不但风机功率消耗大大降低节约成本，而且加快熟料冷却，产量高质量好。故我设计的机立窑的高径才比为9/3.8=2.368。3.1.2喇叭口机构的设计喇叭口角度的确定立窑喇叭口的机构形式包括喇叭口砖、窑口砖、隔热材料和筒体等。喇叭口砖直接接触高温物料，除要求其化学稳定性好、耐磨性能强等特征之外，还要求其整体强度要高；窑口砖砌在喇叭口砖上层，并用高铝水泥封口（称为窑口），起封压喇叭口砖、隔热材料层的作用，煅烧操作时还要承受撅边、撬杠时钢钎的冲击，要求具有较高的抗压强度。窑口的质量对增加喇叭口砖的整体强度与锁风性能，具有及其重要的作用。隔热材料填充在耐火砖与筒体中间，起减少热量传递、保持窑内煅烧温度的作用，并对耐火砖起支撑作用。立窑高温带即喇叭口部位物料温度要求达到1450度以上，且燃烧需要大量的空气，窑内通风阻力很大（3.2m窑约需要大量的空气量300压力可30kPa ），这是对喇叭口结构的保温性能和锁风性能提出了严格要求。图2al为预热过程（即湿料层部分）的喇叭口角度，a2为烧结过程中的喇叭口角度，显然ala2，al与a2的差值与各厂的生料球的物理化学性能及成球的工艺条件有关，一般为2.53.5。hl、h2分别为喇叭口角度a1、a2的高度，一般h2h1。图3-2立窑双角度喇叭口示意对于采用双喇叭口角度的立窑，操作必须稳定，亦即底火层能控制的在较为恒定的深度。设想一台操作变化大、底火层忽上忽下的立窑，必然会引起预热干燥过程与烧结过程位置在不断剧烈变化，则双喇叭口角度还有什么意义呢!目前，我国立窑喇叭口的设计一般根据机立窑的收尘方式确定，一般采用大布袋除尘器或电除尘器，采用浅暗火操作，喇叭口角度=13.514.5。采用暗火或深暗火操作喇叭口角度一般12.513.5。JLY3809机立窑就是注意了这方面参数的选择，喇叭口角度=13喇叭口高度喇叭口的高度与角度一样，深暗火或暗火操作的喇叭口高度要比浅暗火操作的高。同时还因立窑直径不同而异，直径大的，喇叭口高度相应要大些，唯一的原则是维护立窑煅烧熟料过程中的整个烧成带位置，绝大部分在窑直筒部分之上的喇叭口部位，且烧成带的最低处必须在喇叭口与直筒部位接口处600mm以上。一般采用大布袋或电收尘器，采用浅暗火操作，喇叭口深度H=0.50.55D，暗火或深暗火操作，喇叭口深度H=0.550.6D。煤的挥发份对喇叭口角度也有一定影响，一般煤的挥发份高，喇叭口深度要浅一些；煤的挥发份低，喇叭口深度要深一些。综合考虑以上每方面（如图3-3）选择 H1=1500mmH2=2000mm3.1.3窑体保温大规格直径机立窑，尤其要重视窑体保温措施，窑体保温直接影响机立窑产、质量，由于窑体保温不好，配煤增加，中部热量过剩，造成中部煅烧带延长，底火下移，影响机立窑煅烧，产量降低。如图3-3窑体结构就是进行了内保温改造。防止了高温带部分金属筒体长期处于高温状态下而出现恶果。如此，不仅根除了重大的事故隐患，并且将高温带窑体的外保温更节能的效果。3.1.4强力导风铁砖强力导风铁转在立窑扩径技术改造中起到了重要的作用，是一项成功的技术，不论是中心传动，或是边缘传动的立窑都可以推广应用。对于立窑生产中遇到的普遍问题，如中风不足、边风过盛等偏火现象。采用强力导风铁砖后，风向顺着铁砖120斜面往上，边风到第2层铁砖下面受阻，使风向往窑中心推，这样往返10多次，使窑内的风向、风力起了很大的变化，中风比以往强劲有力，边风也均匀向上，使偏风难以存在，死角地方存在的问题就可以得到解决。采用强力导风铁砖后，在窑内卸料过程中，下料时料首先和塔篦相切，把大块物料破碎。同时又代替了部分内筒体和护板。JLY3809机立窑采用的就是这样的强力导风铁砖（如图3-4）图3-4 强力导风铁砖4本机立窑的卸料装置设计水泥机械立窑主要由烟囱、窑罩、加料装置、窑体、卸料装置、传动装置(有些结构中与卸料装置难以分开)、控制部分等组成。其中加料装置、窑罩、烟囱、窑体等部分已日趋成熟，而卸料装置乃是影响机立窑产质量的重要因素，其性能要素主要是通风性能(包括中风性能)与拨动熟料的性能。4.1塔式篦子通风性能可用通风面积比与中风面积比来表示，它们是卸料装置的首要参数，它的大小决定了窑能否适应缎烧工艺的要求。以塔式卸料装置为例其中:颚口风面积; 塔篦子上(不含中心风孔)第i个孔的面积; 中心风孔的面积; n塔篦子上孔的总数(不含中心风孔); 塔篦子上(不含中心风孔)第i个孔风口方向P与垂直方向之夹角;卸料装置的有效截面积； = （4-1）式中中为卸料部分的有效内径；塔篦子上(不包含中心风孔)第i个孔的面积在水平截面上的投影；m二肋范围内塔篦子上除中心风孔外的风孔数(二肋范围直径用d表示)；S二肋范围内的截面面积；（4-2）则通风面积比: （4-3）中风面积比: （4-4）图4-1 塔式卸料装置其中d因机械立窑的规格不同而不同。笔者通过不同窑型得出如下结论: 对于1. 7m的机立窑，d=0. 5m; 22.2m的机立窑，d=0. 6m; 2. 5m的机立窑,d=0. 75m; 2. 93m的机立窑,d=0. 9m。为了保证水泥机立窑正常锻烧对中风的要求，建议:e25%; 。拨动熟料的性能，可用所有齿的体积和来表示。对于每个齿完全相同的塔式卸料装置: Q=X Vo （4-5）式中:X齿数; Vo每个齿的体积。拨动熟料性能参数Q，与对应规格的窑相适应，一般Q越大，拨动熟料的能力越强。考虑到提高设备运转率，齿小易磨损，Voi不宜太小。塔齿一旦烧坏或磨坏，需及时焊补或更换，以免影响窑卸料的通畅。水平齿Voi是圆锥面以外的凸出部分(见图4-1中阴影部分)。图4-2 水平齿通风性能与拨动熟料性能是一对矛盾统一体。在保证强度、刚度的前提下，()增大，则Q减小; ()减小，则Q增大。但设计的基本原则是:首先满足。()的要求，然后尽可能增大Q。在诸多卸料方式中，塔式、半球式机立窑已被广泛采用。然而从不同角度看，它们又有不同形式。 a.就篦子偏心问题而言，目前大致为两种:双偏心型、不偏心型。采用双偏心篦子，客观上有利于水泥熟料的破碎，对支承装置仅有阻力偶作用，克服了单偏心篦子之不足。但由于双偏心篦子磨损不均匀，两边凸出部分磨损得较严重，通常比非凸出部分磨损快约一倍，一般半年左右则有产量下降的趋势，这主要是挤压破碎能力下降的原因，当然可通过提高转速来改善这种状况，但每年大修时均需对篦子堆焊。不偏心篦子磨损均匀，产量相对稳定，通常两年需对篦子堆焊一次，故不偏心篦子应用也较广泛。b.从塔齿形状来看，主要有倾斜齿、水平齿型两类。倾斜齿一般近似垂直于篦子表面，现以3YF27为例介绍倾斜齿的运动情况(见图4-3)。图4-3 倾斜齿当塔齿沿V向运动时，A,B两面与熟料的接触使熟料“兵分两路”，形成上拨、下压的趋势，产生挤压破碎与剪切破碎;在D面处，熟料下降;在C面处有瞬时空隙。熟料在A,D上的波动有利于熟料在轴向、径向的挤压与剪切;对熟料的破碎有一定的作用。由于C面处的瞬时空隙，有利于空气直接通过风口，因此在上述结构中，风口应向左侧偏离，这样既利于通风，又利于D面熟料顺利落下。为了使卸料装置适应反转，故其风口对称布置于齿下侧，以不漏大块料为原则。显然，倾斜齿拨动熟料能力强，且进风风阻小，又可分为大齿型与小齿型，有些还可更换齿或齿帽。而水平齿型篦子(见图4-3)上的齿均呈水平状态，多层阶梯重叠，拨动熟料能力差，且风口一般布置在齿间，熟料遮盖风口的概率高，故进风阻力大。实践表明:倾斜齿型篦子在性能上明显优于水平齿型篦子。图4-4 水平齿型篦子 c.从支承方式看，有立轴支承型、钢球支承型两种。立轴支承型结构复杂，它至少有大立轴、下料溜子(考虑到该易损件更换方便，常为两半组合结构)、锥形漏斗(内含立轴上轴承座)、轮毅、底盘等较笨重的零部件;且上轴承座一旦损坏后，维修困难，这类设备虽然一次性投资大，但在轴承正常润滑的条件下，运转率高，维修频率低。下料溜子即使坏了，更换也极其方便，用户反映较好。钢球支承型可分为边缘传动型与油缸摆动型，其结构简单，因钢球、上压环、下压环在低速、重载、粉尘大环境下工作，故易损件相对多些。边缘传动型机立窑支承钢球一般在干摩擦状态下工作。运转半年左右，塔篦子下移5mm以上，导致齿轮与销轮不能始终对中线啮合;当塔篦子下移达30mm时，则传动完全卡死，齿轮已开始根切销轮上缘，一般需更换钢球，严重时需同时更换轴承上、下压环。油缸摆动型机立窑支承钢球润滑条件良好(常为油池润滑)。当工作一年左右时，塔篦子下移3mm以上，迷宫密封槽内的石棉绳磨尽，每年大修时更换钢球等易损件;正常工作状态下，运转率达95%以上。当然，若存在零部件质量问题、出料温度太高、润滑油补充不及时等原因，则会导致易损件磨损加快，运转率将下降到75%以下。当塔篦子下移20mm左右时，柱塞与油缸开始受卡。上述这类技术间题，有些已基本解决，有些仍在解决之中。 d.从回转性能来看，有回转型与往复摆动型两种。摆动型结构(常用柱塞油缸推拉)一般比回转型结构简单。但从理论上看，回转型对大块熟料的拨动能力要强。实践表明，这两类窑之差别不会直接导致产质量上的差别，有不少厂家使用这两类窑效果均较好。一些人曾认为摆动型有所谓“死角”、“死点”，是产生偏火的原因之一，其实这是不符合客观事实的。因为摆动型篦子上每一点都在往复移动，亦会达到拨动熟料、卸出熟料之目的。 e.从传动性能上看，可分为液压传动与机械传动两类。液压传动易实行自动控制与过载保护，对日常管理要求较高;机械传动相对简单些，故障易排除，对日常管理要求低些。这两类窑在技术与管理水平不同的水泥厂中，均有效果较好的使用。 f.从送风方式看，可大致分为底送风(常用于大立轴支承式窑)、气室通风(常用于无立轴式支承窑)。底送风由于考虑到大立轴的存在，难以另外加送中风，只能从锥形漏斗锥体部分开对称两孔安设进风管进风，而锥形漏斗中部为轴承座，难以设置垂直中风管与两进风管相连，故进风阻力明显大于气室通风;而无立轴式支承窑则可另加中风管，直送至篦子下。实践表明，采用了中风管中风显著加强，明显利于水泥缎烧。在目前广泛使用塔式卸料装置的同时，还有反映较好的盘塔式卸料装置和半球式卸料装置。盘塔式卸料装置集盘式、塔式优点于一体，具有较强的通风、卸料能力，只是磨损稍严重些。盘塔式卸料装置的盘塔部分除每年大修时堆焊外，四年至少更换一次;而塔篦子两年只需堆焊一至二次。半球式卸料装置拨动熟料能力强，中风效果好，然其阻力矩较同规格塔式卸料装置高20%左右，配套传动装置功率需相应加大。综上所述，水泥机械立窑的卸料装置对立窑的性能至关重要，必须优先保证其先进性，以优质、高产、低消耗为目标，同时考虑近期效益与远期效益，将机械立窑装备的技术水平推上一个新台阶。经过不断的研究，目前市场采用了新型卸料篦子。目前，国内窑型的参数数据列于下表（4-1）。表（4-1）窑型的参数数据塔式机立窑窑型（m）有效内径（m）塔篦下端直径（m）塔篦子高度（m）塔篦锥角（）塔篦子型式塔篦子通风面积（）2.5102.51800844100单偏心0.78592/2.282.01512750100单偏心2.28.52.2165079085双向双偏心0.2560（上海）282.0147568093单向双偏心（四川）大直径机立窑卸料结构不宜采用塔式结构，因为塔式结构不仅增加卸料部分高度，缩短窑的有效高度，而且随着窑径扩大，塔式窑中、边部卸料能力不均匀性越大，造成中部卸料速度远远大于边部卸料速度，必然造成底火拉深，中风不足。即使是塔式窑结构，千万不要采用高塔篦。应选择卸料均匀性好的双曲面可换齿高效节能塔篦（见图4-5）。双曲面可换齿高效节能塔篦主要性能特点：a破拱、破碎能力大，卸料能力强；b破碎卸料均衡，底火平稳；c通风面积大，通风阻力小，通风均匀性好。图4-5 双曲面可换齿高效节能塔篦图4-6 双曲面可换齿高效节能盘塔大直径机立窑卸料结构宜选用通风面积大、卸料均匀性好的双曲面可换齿高效节能盘塔结构（见图4-6）。该盘塔主要性能特点：a塔尖、盘体采用双曲面结构设计，兜风效果大大提高，气流阻力减小，中心通风加大，上风速度加快且通风均匀性好；b破碎卸料平衡，中、边部物料下移速度落差减小，稳定底火；c塔尖、爪齿、颚板使用寿命长，且更换方便；d产量提高1520，煤耗降低，熟料强度提高。采用以上卸料结构不仅破碎卸料能力大，而且卸料均匀性好、底火平浅、不拉深、落料平衡、中风强，窑面不正常情况少，工人好操作，产量高、质量好。4.2齿盘齿盘的结构型式有整体式与分开式两种。为了制造与安装方便，对直径2m以上的机立窑，唱采用齿盘与轮毂分开制造，然后用螺栓紧固连接。托盘材料宜选用铸钢，它具有较高的强度和较好的耐磨性，并且焊接工艺性好，可在吃盘磨损后便于焊接修复。齿盘形状如下图（图4-7）图4-7 齿盘齿盘几何尺寸的确定齿盘几何尺寸可查生产厂有关图纸资料，也可按颚口破碎比进行估算。齿盘高度H：（4-6）式中 H齿盘高度（mm）； D、d熟料进、出破碎腔的粒度（mm）；颚板间的嵌角，常取=30JLY3809机立窑，熟料最大块度约为350mm，通过破碎拨拱至破碎腔的上口，一般下降为300mm左右，破碎至约60mm粒度卸料，该齿盘高度估算为 =(mm) （4-7）齿盘小端直径D决定环形颚口的大小，影响其卸料能力。在保证外颚板结构的情况下，该直径D应尽可能取大一点。塔式机立窑的齿盘尺寸和钳角，可参照表（4-2）中选取表（4-2）塔式机立窑的齿盘尺寸和钳角齿盘尺寸窑型齿盘高度H（mm）齿盘上端直径（mm）钳角a（度）2.510mm塔式机立窑42018002/2.28m塔式机立窑4201520302.58.5mt塔式机立窑400154030JLY3809机立窑的钳角为30。齿盘与动颚板用螺栓紧固应连接牢靠，以防连接松弛发生设备事故。4.3颚板与钳口设计在塔式机立窑中，固装在托盘撒谎能够的内颚板和固装在窑体上的外颚板形成破碎腔，其作用有：1.“啃碎”熟料，以降低卸料粒度；2.可有效控制卸料，防止自由沉落式漏斗。a.颚板材料的选择由于内外颚板直接承受熟料的破碎与摩擦，且破碎腔中物料处于较高温（t=300400）的红料状态，要求颚板有较高的强度和良好的耐磨性，以满足生产使用和延长使用寿命。由于出现红料的时候，高锰钢有部分碳化物析出而降低耐磨性能，而且物料在破碎腔内处于连续的啃碎过程低能量多次冲击的工作状态，故颚板若用高锰钢材料则耐模性能较差，颚板材料宜选用高铬铸铁或低合金钢。目前。制造长采用的是铸钢ZG35为颚板材料。4.4锥形漏斗4.4.1作用a起着集料和漏料作用，它将环形颚口破碎后的物料汇集起来，并漏落至卸料溜子及料风管；b.它在立窑的送风口及检修门，它有4个口（即2个送风口和2个检修口），并各成180对称布置；c.是重要的定位和支承部件。主轴与筒体的同心靠它定位，并承受拨拱破碎的力和振动。4.4.2材质选择由于锥形漏斗承受物料下落的摩擦作用，要求设计成较好的强度和良好的耐磨性。为此，漏斗体须内衬板以延长起使用寿命。锥形漏斗有整体式铸钢和铸焊组合式结构。一般采用铸焊组合结构，在其中心轴承部位选用铸钢件（ZG35），其它部位采用厚为20mm的钢板焊接组合成锥形漏斗。为了顺畅卸料，锥形漏斗的锥角取。4.5供风a.风机的选型机立窑供风可用罗茨风机，亦可采用高压离心风机。罗茨风机是硬特性，当风压变化时，风量不变化；离心风机是软特性，当风压变化时，风量也随之变化。一般操作水平比较差的企业尽可能采用罗茨风机。不论是采用罗茨风机或高压离心风机，有条件的厂家应尽可能用变频器调节风量，这样有利于机立窑操作和煅烧。 b.风压和风量的选择一般机械化立窑横截面的气流速度以0.5-0.7m/s为宜，所需空气量以燃烧1kg煤8m3空气计算。气体通过立窑的总压降，随着窑的高度增加而增大，而与窑径的关系不显著，立窑中阻力最大的是冷却带和预热带，预热带的阻力取决于成球质量。冷却带的阻力取决于立窑的烧结状态，即底火厚度。如底火厚度厚，冷却带内块状熟料比例大通风空隙多，阻力变小。反之，底火较薄，窑煅烧经常出现呲火、漏生，在冷却带内块状与粉状混存，通风间隙大幅度下降，通风阻力骤增。生产实践证明，窑况良好的立窑，其窑体阻力(全风入窑时)可稳定在12001600mmH2，且立窑产量超设计产量1520以上，而且立窑不粘边、不结圈，工人操作简化，劳动强度下降。5.本机立窑密封装置的设计5.1密封装置的作用立窑卸料装置主要起所锁风作用（即漏风量），其锁风效果的优劣，直接影响送入窑内的风量。如果漏风量增加则使窑内的风量减少，入窑风速也随之降低，使底火煅烧速度减慢，影响熟料产质量的提高；反之，锁风效果好，进入窑内的进风量大，风速也相应提高，加速底火煅烧速度，提高熟料产质量。机械立窑的密封装置，以往一般采用负责笨重的三道密封闸门。自从封料卸料器1992年研制成功以来，由于它的优点很显著，因此，很快被普通采用，不新设计的机立窑全部采用，而且正在生产的机械立窑也全部用料封卸料器替代笨重且易磨损的三道或四道闸门。料封卸料器具有结构简单、操作方便、安装和维修容易、便于实现自动控制、锁风效果，漏风小和便于除尘处理等优点。它的缺点是如不能认真管理时漏风量较大。5.2料封类型、结构及软接头料封目前有两种类型：垂直料封和水平料封。a) 垂直料封垂直料封见图 5-1 是有一根直径250400mm、长2.44.0m的细长圆管（料封管）与水平面成7090度倾斜，通过天方地圆接头，安装于机械化立窑集料出口处口，下端装置节流器，（一般用电磁振动给料机）和自动控制系统组成。b) 水平料封当窑房高度的限制，不能采用垂直料封一般采用水平料封，它用振动料封管达到锁风要求。与垂直料封相比其主要优点是：可降低厂房高度，减少建筑费用，当振动料封管尺寸设计的合适，长度教长时，其锁风效果较好。在采用水平料封管的同时，需加一段垂直料封管或者下料管，但下料管与振动料封管连接部分的动静密闭器容易损坏，影响水平料封的锁风效果，因此需加质量好的软接头。c) 软接头下料管或垂直料封与活动的水平料封想连接的部分称为软接头，它既起连接作用又起密封作用。因为，下料管出口粉尘较大，若密封不好环境污染严重，因此要求软接头的密封性能要好。另一方面由于出口熟料温度较高，因此，还要求还要求它耐高温，耐磨性好，更换维修方便等。图5-1 垂直料封5.3料封卸料器的结构它是承料斗与料斗管之间的过渡体，大块熟料分散通过过渡体进入料封管，是保证散碎熟料顺利通过小径料封管的基本条件。一般过度体内不存料，熟料块就分散、单个自由的通过过渡体而落入料封管内。熟料处于散落状态，不会产生棚卡料现象。当窑内卸料过多时，过度体内有存料，熟料不能处于散落状态易卡料。因此，天方地圆接头的形状就是关系到熟料能否畅通的关键，所以设计是否正确很重要，目前有三种形式。图5-2长正锥形（1）短正锥形（2）偏斜锥形（3）a) 长正锥形如图1所示。效果好，不易卡料。但占用高度较大。b) 短正锥形如图5-2所示。虽然高度较低，但若不能保证物料散落时，易造成棚料、卡料。c) 偏斜锥形如图3所示。目前有很多，其底板与地面倾角为4045，以45较好，顶板b与物料接触面的倾角5060较好。2料封管它是料封卸料器的主体，直接关系到锁风出料效果，料封管越长，管径越小，则阻风效果越好，漏风量越少。但料封管过长，厂房过高，使建筑等费用增加，管径过小，出料不宜畅通。通过试验，结合生产实践的总结，有以下数据可作参考。a) 料封管长度最短不能小于2m，其中锁风料柱最短不能小于1.6m，若小于1.6m则锁风效果已达不到基本要求，易产生跑风事故，考虑厂房建筑高度，最长可取3.54.0m。b) 料封管直径料封管直径大小是影响漏风量的决定因素，因此在使熟料能卸出的前提下，应尽量减少料封管的直径。可根据两个熟料大块一横一竖同时下落，来确定料封管直径，建议采用下式计算： d =K 式中 d 料封管内径，mm; 熟料最大块长、宽、高的算术平均值，mm;K系数1.72.3。6 结论近2个月的毕业设计接近尾声。这次设计是我们对四年来所学知识的综合运用，是各门课程的理论用之于实践的最初途径。通过设计，我们对本专业的知识，有了更深刻的了解和掌握。为将来能更好的运用打下了基础。设计之前，我们在刘教授，杨老师的带领下去海安双楼及大公两地的建材厂进行了一周的实习，实习期间，指导老师，工人师傅不厌其烦的回答了我们提出的问题，使我们增长了不少感性知识。在毕业设计过程中，在刘教授的悉心知道和帮助下，我对立窑塔篦子这一部分进行了大胆的改革创新，我的塔式篦子结构简单，重量轻，经济性好。期间刘老师和同学对我这次毕业设计中出现的问题和给予了及时提醒和指正。这次设计，我学到了课堂上许多学不到的东西。各方面的水平有了很大的提高，特别是对各种手册的运用，同时澄清了以前对一些东西的模糊认识。这次是我对所学知识的初次运用，错误在所难免。恳请各位老师给予指正。值此毕业设计即将结束之即，对所有的指导和帮助我的老师和同学表示忠心感谢。参考文献1、许林发主编. 建筑材料机械设计(一). 武汉工业大学出版社, 19902、褚瑞卿主编. 建材通用机械与设备. 武汉理工大学出版社, 19963、朱昆泉主编. 建材机械工程手册. 武汉：武汉工业大学出版社，200074、徐灏主编. 机械设计手册. 北京：机械工业出版社，199195、胡家秀主编. 机械零件设计实用手册.北京：机械工业出版社，1999106、李益民主编. 机械制造工艺设计手册.北京：机械工业出版社，1995107、赵忠主编.金属材料与热处理M. 北京机械工业出版社，199158、甘永立主编.几何量公差与检测M.上海科学技术出版社，2001.49、周沛主编.现代化立窑M.武汉理工大学出版社， 2001.310、刘平成主编. 谈水泥机立窑卸料装置J. 水泥 1994.2 11、赵洪义石效吉. 机立窑水泥发展对策 J 四川水泥 2003.3 12、赵立忠韩同军.机立窑喇叭口性能的改善J TQ 172 613、王志强. 机立窑卸料篦子结构改进与性能比较J 河南建材 2000.314、黄文熙. 论立窑的直径与熟料产质量的关系J 西南工学院学报 2001.315、朱书梅. 水泥机立窑扩径改造技术研究 J 同煤科技 2004.3 致谢为期三个月的毕业设计业已经结束。回顾整个毕业设计过程，虽然充满了困难与曲折，但我感到受益匪浅。本次毕业设计课题是JLY3809机立窑的窑体与卸料部分的设计。本设计是为了解决实际生产过程中的生产力低的问题。本设计是学完所有大学期间本专业应修的课程以后所进行的，是对我三年半来所学知识的一次大检验。使我能够在毕业前将理论与实践更加融会贯通，加深了我对理论知识的理解，强化了实际生产中的感性认识。通过这次毕业设计，我基本上掌握了机立窑设计的办法和步骤，以及设计是应该注意的问题等，另外还学会了查阅各种设计手册，选择使用工艺装备等。总的来说，这次设计，使我在基本理论的综合运用以及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的锻炼，提高了我独立思考问题、解决问题以及创新设计的能力，缩短了我与工厂工程技术人员的差距，为我以后从事实际工程技术工作奠定了一个坚实的基础。本次设计任务业已顺利完成，但由于本人水平有限，缺乏经验，难免会留下一些遗憾，在此恳请各位专家、老师及同学不吝赐教。此次毕业设计是在刘平成教授的认真指导下进行的。刘老师经常为我解答一系列的疑难问题，以及指导我的思想，引导我的设计思路。在历经三个多月的设计过程中，一直热心的辅导。在此，我忠心地向他们表示诚挚的感谢和敬意！附录序号名称图号图幅 1 机立窑卸料装置部装图 JLY 3809-02-01 A0 2 机立窑窑体部装图 JLY 3809-02-02 A1 3 锥形漏斗 JLY 3809-02-03 A0 4 下料溜子 JLY 3809-02-04 A25 轮毂 JLY 3809-02-05 A1 6 齿盘 JLY 3809-02-06 A27 塔式篦子 JLY 3809-02-07 A1 8 下料风管 1 JLY 3809-02-08 A4 9 下料风管 2 JLY 3809-02

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