JLY3809机立窑（窑体及卸料部件）【10张图纸】【优秀】
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机立窑
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目录
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。
- 内容简介：
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1 关于机立窑系统技术改造的若干问题 中国水泥协会立窑研究会 专家 中国建材工业经济研究会 专家 水泥专业委员会立窑学组 组长 王志强高工 （国家）建材行业生产力促进中心 专家 南京立窑水泥技术研究所 所长 机立窑系统技术改造是立窑水泥企业技术进步的关键，南京立窑水泥技术研究所十多年来始终围绕立窑如何提高产量、稳定质量、降低消耗和环保达标，开发出了许多新型实用新技术、新产品，先后对全国 4000 多家水泥企 业进行技术改造，取得了巨大的经济效益和社会效益。本文就立窑系统技术改造中的关键问题和大家交谈探讨，以飨同行。机立窑综合改造示意图（见图 1）。 图 l 大直径机立窑示意图 1 烟囱与窑罩 1.1 烟囱 熟料煅烧过程中产生的废气不仅包括有煤燃烧和石灰石分解产生的 CO2，还有料球水分蒸发形成的水蒸汽、入窑风中剩余的 N2、过剩的 O2、煤不完全燃烧及包氏反应和郝氏反应产生的 CO、挥发份产生的气体及从窑罩门漏入的空气等。生产lkg熟料所产生的废气量一般为 3.5 4kg（即 2.653m3/ h），由立窑的烟囱排 向大气。 立窑水泥企业通过立窑扩径、预加水成球技术的应用、稳定生料质量等措施，产量明显提高：单位截面积产量大大超过以往的设计指标 (1660kgm2 h)，如南京雄州水泥公司 3.2m 窑的 2500kg m2 h、镇江长江水泥厂 3.0m 窑的 2250kgm2 h。产量提高也必须引起废气量的增加，而原先设计的烟囱与窑罩均未充分考虑如此之大的废气量，以致窑面常常逸出大量废气而使操作环境恶劣。另由于排气不畅，还严重影响了窑内的上火速度及熟料产量的提高。立窑烟囱直径（双） d 应大于 0.6D（ D 为立窑直径），表 l 为不同 规格的立窑应配备的烟囱直径的适应尺寸。 表 1 不同规格的立窑应配备的烟囱直径 立窑直径 (m) 熟料台时 产量 (t/h) 废气量 (m3/h) 烟囱直径 (m) 2.5 8.50-9.50 35000-45000 1.4-1.5 2.8 11.0-12.0 55000-65000 1.5-1.7 3.0 13.5-14.5 80000-85000 1.7-1.8 3.2 15.0-16.0 85000-95000 1.8-2.0 3.4 16.0-18.0 95000-10500 2.0-2.2 3.6 18.0-20.0 10500-11500 2.2-2.4 nts 2 1.2 窑罩 窑罩的高度，有条件的扩径立窑应加高 0.5m为宜。窑罩的出风口也应作如图 2 所示的改动（图2 左半部分为改造前；右半部分为改造后，即将烟囱下部与窑罩的连接处向下扩大到窑罩底部），以降低排气阻力。 左：改造前 右：改造后 图 2 立窑窑罩出风口的改造示意 1.烟囱 2.加料器 3.窑罩 立窑技改后，窑罩必须相应加高， h/D 1.0（ D为立窑有效内径），以 3.2m 窑为例，窑罩高度为3.2m。立窑煅烧时，为了减少废气量，即使不能做到闭门操作，但也应少开窑门，对提高窑内上火速度和熟料产量、改善窑面操作环境均有好处。 2 喇叭口角度和高度 2.1 喇叭口角度 我国机立窑的喇叭口角度一般在 9 17的范围内选取。之所以将喇叭口设计成一个角度，一方面是将生料球在预热和煅烧过程中的体积收缩率视为一个常数，另一方面是为了耐火砖的砌筑简便。实际上，生料球在预热和烧结过程中的收缩率是不同的，即使对同一过程 (如预热干燥过程 )而言，若操作方法 (浅暗火、暗火、深暗火 )不同，生料球的体积收缩率也有差异，即浅暗 火操作时的生料球体积收缩率比暗火、深暗火操作时的要大，而在预热过程中的收缩率比烧结过程中的要大。如果喇叭口角度按生料球在烧结过程中的收缩率选择，通常取 9 12，煅烧时虽不易炼边，但边部呲火频繁，中部底火拉深 (窑径大者更甚 )，卸出熟料温度偏高，时有卸红料现象；如果喇叭口角度按生料球在预热干燥过程中的收缩率选择，通常取 14 17，由于扩大了烧成带截面积，熟料产量有一定提高，还有利于边部封料，不易呲火，但炼边严重，增加了操作工人的劳动强度。针对上述问题，有的水泥厂将机立窑的喇叭口设计成两个角度，如图 2 所示。 图 3 的 al 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 al a2， 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 h2 h1。 图 3 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 =13.5 14.5。采用暗火或深暗火操作喇叭口角度一般 12.5 13.5。 2.2 喇叭口高度 喇叭口的高度与角度一样，同样受各厂操作方法的制约。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nts 3 叭口深度 H=0.5-0.55D，暗火或深暗火操作，喇叭口深度 H=0.55 0.6D。 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。 3 布料器 原加料系统（如图 4） 图 4 原加料系统图 1-蜗轮减速机 2-三角皮带 3-电动机 4-窑罩上平板 5-输出中空轴 6-锥形料斗 7-溜子 其存在的主要问题是： 1加料斗和布料器（或称溜子）易变形，易被腐蚀。因为加料斗和布料器均设在窑罩内腔里，而窑罩内腔里布满 高温和有腐蚀性气体（如 SO2、F 等），所以使用时间短，须常更换。 2料球常易粘附在料斗内壁，阻碍下料，工人清除时很不方便，清除粘料时间长，影响生产。 3蜗轮减速机不适宜在高温、粉尘大及腐蚀性气体下工作。高温及腐蚀下立轴部位油封经常损坏，箱内润滑油保存不住，顺轴流出，同时含有粉尘热气流上升进机体内，也造成轴承、蜗杆和蜗轮的严重磨损。 4蜗轮减速机的中空输出轴与料斗是用 M16的螺栓联接起来的，且处于窑罩内腔高温腐蚀性环境里，螺栓经常脱落、断裂，从而造成料斗和溜子落入窑内。 5料斗和溜槽均是用 12mm 的 钢板焊接而成，重量大、价格高，更换频繁，浪费严重。 改进后的加料系统（如图 5） 图 5 改进后加料系统图 1-锥形料斗 2-大圆锥齿轮 3-小圆锥齿轮 4-摆线针轮减速机 5-窑罩上平板 6-溜子 7-支承装置 8-钢球及轨道 其主要特点是： 1结构合理，料斗布置在窑罩上，脱离了高温腐蚀区；溜子被升高，比改造前离高温腐蚀区远些，从而提高了料斗和溜子的使用寿命。 2用摆线针轮减速机取代了蜗轮减速机，彻底解决了漏油问题，且功率不变。 3将料斗和溜子的钢板厚度由 12mm 改为3mm，节约了材料，降低了 价格。 4大圆锥齿轮下有轨道和钢球，传动十分平稳，操作方便，占地小，费用低。 改进后的效果 改进后的加料系统运转率达到 98以上，使用检修十分方便，材料消耗大大地降低。减轻和降低了维修工作量及费用。 4 节能型窑体保温技术 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；而且由于中部通风不良，还原气氛严重，造成 C3S转化为 C2S 和二次 f CaO 熟料质量下降。采用节能型窑衬以后，边部 散热减少，减少了中边部温差，底火不拉深，中风加强，煅烧速度加快，产品质量提高。窑体保温不宜用外保温法，应采用内保温法。在窑体内采用绝热保温效果好的新型保温材料和nts 4 浇注料。窑体保温后，应使煅烧带筒体表面温度与环境温度差不小于 10。采用新型保温技术后，一般机立窑可节煤 10 15%，以年产量 10 万吨熟料计，年节煤近 60 万元。 图 6 3 10M 机立窑耐火、保温材料布置图 1.喇叭口磷酸盐高强耐磨砖 2.直体磷酸耐磨砖 3.倒喇叭砖 4.直体 1#砖 5.QT 150 浇注料 6.GL 20 保温 板 7.FZ 保温砖 8.GB 40 保温板 9.GQ 浇注料 5 机立窑底火平衡自动控制系统 立窑底火的稳定是优质高产的基本条件。在立窑煅烧过程中，由于料球成分、含煤量、窑内通风、炼边等多种因素，往往引起底火的偏斜，一旦发生偏火，随之产生结块、架窑等异常现象，甚至发生喷窑事故。传统的处理办法是减风、不均匀布料、插钎打洞、局部加煤等办法，不但劳动强度大，而且处理时间长，严重影响立窑的产、质量。 随着我国立窑技术水平的不断提高，一方面立窑的规格越来越大，操作带来困难；另一方面，越来越多的立 窑企业采用大布袋除尘器，对立窑的操作提出了更高的要求，如何通过技术手段保证底火的稳定，是目前立窑水泥企业面临的一个重大问题。我所自行研发的立窑底火平衡自动控制系统成功的解决了上述难题，是立窑系统综合改造必须配套的关键设备。 本系统是在广大立窑水泥厂应用热电偶测温的基础上研制成功的。它根据煅烧原理和闭环控制原理，采用微机自控技术，将热电偶作为底火温度热传感器，用电动风阀作为腰风执行元件，由微机构成闭路自控系统，同时对八个方向上的温度进行检测，自动诊断偏火情况，并根据偏火位置，自动控制与其对应的腰风阀的开启、关 闭，集中风力消除偏火，无需进行人工干预，使底火自动稳定在预定的范围内。 图 7 立窑底火平衡自动控制系统示意图 1. 窑壁热电偶外套管 2. 测量窑壁温度热电偶 3. 环形窑风供风管 4. 窑风阀 5. 入窑窑风管 6. 腰风供风管 7. 腰风供风调节阀 8. 放风管 9. 罗茨风机 6 新型卸料篦子 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 8）。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nts 5 火平稳； c通风面积大，通风阻力小，通风均匀性好。 图 8 双曲面可换齿高效节能塔篦 图 9 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 9）。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 15 20，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。 7 供风 7.1 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。 7.2 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 1200 1600mmH2，且立窑产量超设计产量 15 20以上，而且立窑不粘边、不结圈，工人操作简化，劳动强度下降。 8 大直径机立窑的最新突破 8.1 立窑直径 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，通过优化窑形型结构的设计、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！ 8.2 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nts 6 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。 nts大直径机立窑综合改造技术 盐城工学院 刘平成 nts一、立窑煅烧特点与熟料质量 对大直径机立窑的影响 二、大直径机立窑扩径改造技术要求及技术措施 三、改造厂家举例及效果分析四、结论 nts 随着立窑企业向现代立窑发展，立窑规格趋向大型化。机立窑规格由过去的 2.2m 、 2.5m 、2.84m 、 3.0m 逐步向 3.1m 、3.2m 、 3.3m 、 3.4m 的规格发展。在研究大直径机立窑窑型时，必须采取系统研究大直径立窑技术要求及技术措施。 nts一 、立窑煅烧特点与熟料质量对大直径机立窑的影响 1.立窑是燃料与生料一起成球入窑，并与冷空气逆向而行，随着料球向下移动，向上流动的空气与生料燃烧反应、氧气浓度逐渐降低，而高温带生料中 CaC03分解产物 C02分压随温度升高而增加，使氧气浓度较难扩散至料球中心，致使料球中心燃料的燃烧比较困难。 nts 2.立窑高温带下部氧气浓度较高时，燃料已接近燃烧完毕，而立窑上部挥发物的燃烧， C0以及 C的燃烧又发生在缺氧条件下，使化学不完全燃烧相对比较严重。 nts 3.立窑边壁效应的影响。通常窑边部通风较中部为好，使窑中部燃烧也处于缺氧状态下。由此可知，立窑内燃料的燃烧是在料球内部中心缺氧，窑上部缺氧和窑中心部分缺氧的条件下进行的。 nts 4.立窑 “ 漏斗型 ” 效应的影响。立窑类似于一个垂直下料筒，在筒内物料下移的过程中始终存在中部物料下移速度快于边部物料下移速度，这中、边部速度差直接影响机立窑煅烧带底火层的形状。 nts 5.立窑内料球之间的空隙由于料球的大小不可能一致，因此，料球间孔隙的空气阻力远较料球与窑边壁产生的阻力为大（即边壁效应），且煅烧过程中，料球会产生干燥与烧结收缩，从而易造成边风过剩和各种通风不均，窑中心因缺氧易产生还原气氛，但 CO浓度高至一定程度时，物料中Fe2O3易还原生成 FeO，甚至金属 Fe，以及FeO SiO2与 2FeO SiO2等低溶液相，使料球易粘结成大块，进一步加剧窑中部通风不良。 nts 综上所说立窑成球不良和立窑直径的加大会进一步加剧上述这些过程，从而使窑的整个横截面各部分温度分布不均匀性随立窑直径加大而增加，导致了熟料质量下降。这是立窑煅烧本身的弱点，也是大直径机立窑扩径改造必须引起重视的一点。 nts二、大直径机立窑扩径改造技术要求及技术措施 1.稳定生料成分 除搞好原燃材料的预均化外，要降低生料细度，特别是 0.2mm筛余一定 0.5%，提高生料的分散度，利于加速固相反应和熟料的形成，降低 fcao：要加强化验室对生料 CaO、 Fe2O3及煤的热值的测定和控制，确保生料成分的均匀、稳定，为立窑的煅烧打下基础。 nts2.选择配料方案，保证生料易烧 根据本厂的原材料特性、工艺条件、操作水平等摸索出符合大规格立窑的煅烧特点的配料方案，达到即好烧，产、质量也高的目的，下面三种配料方案可供参考。 nts（ 1） 高硅低铁方案 KH： 0.92 0.02 N： 2.3 0.1 P： 1.4 0.1 （ 2） 高饱和方案： KH： 0.98 0.02 N： 1.7 0.1 P： 1.4 0.1 （ 3）三高方案 KH： 0.94 0.02 N： 2.1 0.1 P： 1.7 0.1 以上三种方案已被许多立窑厂所采用，为适应水泥新标准的需要，各厂可根据本厂具体情况选用。 nts3.改进成球系统，提高成球质量 改进老式的预加水成球系统，建立适应生产需要，略有富余量，且具有溢流功能的料仓，使进入双轴搅拌机的物料流均衡、稳定，同时喂料计量设备的选用、搅拌机叶片的改进、喷水装置的设置、成球盘技术参数的调整等都要为大规格立窑的煅烧提供粒径适宜，成球均匀的高质量的料球，存而提高水泥熟料的产品质量，保nts4.机立窑系统综合技术改造 （ 1）烟囱，窑罩的改进 由于立窑产量的提高，废气量也随之增大，立窑烟囱直径及窑罩高度也应相应增大，建议机立窑烟囱直径（双） d0.6 D3 （ D3为立窑有效直径），窑罩高度 h/ D31.0 。以3.2m 为例，机立窑烟囱直径（双）2.0m以上 ,窑罩高度 3.2m以上 。 nts（ 2） 布料器的改进 老式蜗轮蜗杆布料器因故障率较高，布料不均匀，积料料垢严重等应予以淘汰。回转支撑中心布料器，由于采用回转支撑，大、小伞齿轮传动，因此故障率低，几乎无故障，而且布料均匀性好，积料料垢少，减轻工人劳动强度，该新型布料器已在全国300多家水泥厂推广使用。 nts（ 3）喇叭口角度确定 为减小边风，提高中风，窑型采用二级倒台阶结构，见图 1。喇叭口设计应根据机立窑的收尘方式来确定。一般采用大布袋或电收尘，采用浅暗火操作，喇叭口深度 H2=0.5-0.55D3,=13.5 -14.5 。采用水收尘或沉降室，操作方法采用暗火或深暗火操作，喇叭口深度 H2=0.55-0.6D3,=12.5 -13.5 。 nts 图 1 机立窑扩径改造示意图 1. 耐 火 砖 2. 保 温 材 料 3.导风铁砖 4。 双曲面组合盘塔 5。 扩径外颚板 6。 内筒体 nts（ 4 ） 内 衬 尺 寸 的 设 计 内衬尺寸的设计很重要 ， 设计不当 ， 易造成立窑不正常情况的发生 。 为避免倒台阶处风的紊流对底火的影响 ， H1的尺寸不应太小 ， 否则容易引起二肋处呲火 、 风眼 、 风洞的产生 ， 建议 H1 0.8D3， D4、 D5尺寸也应合理设计 ， 建议 D4-D3=50-70mm, D5-D4=60-80mm。 nts（ 5 ） 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；而且由于中部通风不良 ， 还原气氛严重 ，造成 C3S转化为 C2S和二次 f-Cao，熟料质量下降 。 nts 采用节能型窑衬以后 ， 边部散热减少 ， 减少了中边部温差 ， 底火不拉深 ，中风加强 ， 煅烧速度加快 ， 产品质量提高 。 窑体保温不宜用外保温法 ， 应采用内保温法 。 在窑体内采用绝热保温效果好的新型保温材料和浇注料 。 窑体保温后 ， 应使煅烧带筒体表面温度与环境温度差小于 10 。 采用新型保温技术后 ，一般机立窑可节煤 10-15%， 以年产量 10万吨熟料计 ， 年节煤近 60万元 。 nts（ 6） 采用压边风 ， 提中风的导风铁砖 立窑边风大的主要来源是从颚口部分上来的边风和塔篦中出来的边风汇聚而成 。 从卸料部分起边风就过大 ， 从而形成立窑边风大 、 中风小的工况 。 要想减小立窑边风 ， 必须从源头抓起 。 因此 ，在卸料部分设计多层导风铁砖 ， 使窑边风向上运动时受到导风铁砖作用 ， 产生折流 ， 向中部相对集中 ， 这样就大大减少边风 ， 增强中风 。 nts（ 7 ） 选用新型窑体卸料结构 3.2m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 2） 。 3.2m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 3)。 nts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 2 双曲面可换齿高效节能塔篦 nts 该盘塔主要性能特点： a.塔尖 、 盘体采用曲面结构设计 ， 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 15-20%， 煤耗降低 ， 熟料强度提高 。 图 3 双曲面可换齿高效节能盘塔 nts 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。 nts（ 8） 3.2m 机立窑供风量不应小于300m3/min，鼓风机可采用罗茨风机，亦可采用节能型高压离心风机，不论是采用罗茨风机或高压离心风机，应尽量用变频器调节风量，这样有利于机立窑操作和煅烧。 nts5、扩径后的大规格机立窑煅烧操作要点： 大规格直径机立窑扩径后，随着窑径的加大，加大了窑的边壁效应（即边风过剩），减弱了中心通风，从而影响熟料的产、质量，所以要采用小料球煅烧技术。 nts（ 1）由于料球的煅烧是由表及里的过程，料球越小，烧透率越高，烧透时间也越短，爆球率也低，减弱了窑内通风阻力，利于提高产量，还可降低鼓风机电流。 nts（ 2） 针对大规格窑边风过大，中部通风不良的特点，在操作中除保持足够的湿料层外，要用小料球静态阻力大的特性，压边部，制边风，使边风折向中间，加强了中心通风；另据动量冲量规律，煅烧操作中控制 “ V” 型窑面，使压边部的大球顺 “ V” 型斜面滚向中心，中心空隙率增大，中心通风良好，压边部的小料球受到热收缩滚至二、三肋处，加强了二、三肋的通风，因此不会造成通风不良和还原气氛的出现，保证大规格窑的熟料产、质量。 nts三、改造厂家举例及效果分析 浙江兰溪三原水泥厂有一台株洲水机厂生产的 3.0 11m机立窑和一台辽宁朝重生产的 3.0 11m机立窑， 2001年 3-4月份先后进行扩径改造至 3.2 11m，改造前后情况一览表，见表 1。 nts兰溪三原水泥厂 3.0 11m扩径至3.2 11m情况一览表 见表 1 产量 t/h28 天熟料抗压强度 M Pa烧成热耗Kc a l / k g窑 型改造前 改造后 改造前 改造后 改造前 改造后株洲窑 1 2 . 6 1 5 . 8 5 2 . 3 5 3 . 4 1023 890朝重窑 1 2 . 3 1 5 . 2 5 1 . 8 5 2 . 8 1049 900nts山东费县水泥厂有三台 3.0 11m山东建机厂生产的机立窑， 2001年底扩径改造至3.2 11m，改造前后情况一览表，见表 2 产量 t/h28 天熟料抗压强度 M Pa烧成热耗Kc a l / k g窑 型改造前 改造后 改造前 改造后 改造前 改造后山东建机窑1 1 . 2 1 5 . 6 5 1 . 7 5 2 . 8 1060 860nts江苏镇江金山水泥厂原有一台 2.84 10m机立窑， 2001年 12月技改 3.2 11m，具体情况一览表见表 3 窑 型 产量 t/h28 天熟料抗压强度 M Pa烧成热耗Kc a l / k g 3.2 11m 1 1 . 2 1 5 . 6 5 1 . 7 5 2 . 8 1060 860nts四、结论 大直径机立窑扩径改造技术完全成熟、可靠，产量一般提高幅度在 20-30%以上，熟料强度不受影响，若采用窑体保温技术，热耗可降低 10-15%。南京立窑水泥技术研究所已成功为全国300多家水泥厂进行了 3.0m 扩改 3.2m 机立窑大直径扩径改造，效果都非常明显。例：镇江长江水泥厂、镇江金山水泥厂、南京龙潭水泥厂、徐州矿务局水泥厂、浙江兰溪三原水泥厂、浙江兰溪六洞山水泥厂、浙江立马集团、广州石井水泥厂、广东罗浮山水泥厂、广东增城建城水泥厂、河北唐山宏润水泥厂、石家庄红星水泥厂、武汉梅山水泥有限公司、安徽巢湖龙王山水泥厂、安徽巢湖冶山水泥厂、河南登封第二水泥厂、河南顺宝水泥厂、河南淅川集团水泥厂、山东沂州集团、山东费县水泥厂、山东榴园水泥厂、山东肥城矿务局水泥厂、山东枣庄石榴园水泥厂、云南师宗丹凤水泥三厂、湖南怀化金大地水泥厂、江西萍乡裕泉水泥厂、海南东方双吉水泥厂、青海乐都华夏水泥厂、广西苹果县水泥厂、广西中顺水泥厂、广西河池地区水泥厂等。 nts 文 献 资 料 专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 何 剑 峰 班 级 B 材机 022 学 号 0210120202 指 导 教 师 刘 平 成 nts文献资料 1. 翟 文军 立窑不宜采用外保温 J 四川水泥 2003 -23- 2. 张吉平 机立窑的增产节能综合改造 J 四川水泥 2003.1 16 17 3. 黄少清 刘根东 机立窑设备存在的问题及改进措施 J 四川水泥 2005.4 39 40 4. 赵洪义 石效吉等 机立窑水泥发展对策 J 四川水泥 2002.3 5 7 5. 赵立忠 韩同军等 机立窑喇叭口性能的改造 J TQ 172 6 -10- 6. 机立窑水泥技术改造的若干意见 J 建材工业信息 2001.2 20 22 7. 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 23 24 8. 许明福 可换齿塔篦在扩径改造机立窑中的应用 J 江苏煤炭 2004.1 60 61 9. 李敬德 扩径机立窑卸料不畅的原因及其对策 J 四川水泥 2000.3 36 37 10.雷进贤 塔式机立窑塔篦磨损如何修复 J 广东建材 1995.3 22 23 11.朱书妹 水泥机立窑扩径改造技术研究 J 同煤科技 2004.3 25 26 12.黄文熙 论大直径立窑 (上 ) J 四川水泥 2000.6 6 8 13.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 22 25 14.王志强 大直径机立窑扩径改造技术要点 J cement 水泥 30 33 15.陈潮华 新型节能窑衬在大直径机立窑中的应用 烧成技术 2004.6 32 33 16.储竹遐 机立窑窑衬的改造 J 四川水泥 2000.3 19 20 nts 毕业实习报告 专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 何 剑 峰 班 级 B 材机 022 学 号 0210120227 指 导 教 师 刘 平 成 日 期 2006. 03. 19 nts 实习报告 一 、 概述 这次我们去南通 与盐城的 几家 建材机械厂 与水泥厂 实习 了一个多星期 ,感受颇深 . 第一 ,去工厂实习 在 厂里面看到了我们所学的机械产品 ,对这类原本很模糊的产品形象有了进一步的了解 ,对我们今后的发展有一定的帮助 . 第二 ,在工厂里 ,看到了车间里的职工 ,真正的接触了他们 ,知道劳动是多么的辛苦 .这对我们即将走上社会 ,更好的适应这个社会有极大的益处 . 第三 ,我们在工厂里实习的过程也是为这次毕业设计搜查资料的过程 ,是 我们 能够顺利的完成毕业设计 的第一步 ,走好这一步至关重要 . 二、 实习过程 3月 6日 , 同学们在学校西区 300教室里朱院长作实习准 备及动员大会 ,熟悉了课题相关资料。 3月 7日 ,我们到了大公镇 ,接着就 跟着指导老师一起去 江苏 鹏飞建材机械厂的东厂去实习半天 ,了解 预加水成球设备、选粉机、管磨机等 . 3月 8日 ,我们跟着指导老师一起去鹏飞 集团总部 去实习了一天 ,了解 该厂 主导产品“ 鹏飞牌 ” 回转窑、球磨机 、管磨机等大型设备的结构工艺 . 3月 9,10日 ,我们到双楼镇 ,跟指导老师一起去了 江苏海建集团实习 2天 ,了解 回转窑 ， 机械立窑 , 烘干机 , 滑履磨 ,辊压机 ,管磨机及其各类的破碎机等产品 . 3 月 14 日 ,我们 跟指导老师 回到盐城的苏亚建材机械厂 ,了解 转子式选粉 机、布袋除尘器 等产品 . 3 月 15 日 ,我们在学校西区 200 教室听武汉理工大学黄之初教授的学术报告，请教课题相关问题 . 3 月 17 日 ,我们到了盐城联鑫水泥厂 .在那里我们重要了解了 水泥工艺、机立窑、管磨机的使用情况 . 其余时间在整理实习时收集的资料 , 整理撰写实习报告 . 三、 实习内容 我们来到实习的第一站江苏鹏飞集团 .我们 在 该 厂看到的 回转窑、 立窑、 球磨机 、选粉机 、 破碎机等产品 .江苏南通的鹏飞 公司新建了 6000m双跨厂房，先后购置新上了 8m 、 5m 的滚齿机 ,8m 、 5m 、 3.2m 立式车床， 6.3m 、 5m 、 4.6m 的落地车床， 26m 的龙门铣床， 6.5m 退火炉热处理设备及大型行吊等数十台套大型机械加工设备，使公司年装备加工能力提升到 60000 吨，比 2002 年提高了 4 倍，满足了 6m 以下回转窑、球磨机的制造要求，实现了企业跨越式发展目标 .“ 鹏飞 ”nts回 转 窑 规 格 ：3.252m;3.554m;4.060m;4.364m;4.874m;5.078m; 在该公司我们大家 35个人一组到各个车间 ,具体的对实物进行了测绘 ,画图等 .例如重点测绘了该工厂的 4.874m 回转窑 . 了解 回转窑的构造 : 1.回转窑结构组成 筒体、轮带、托轮、支承装置、传动装置、窑头和窑尾密封装置等部分组成 2 .回转窑机械结构特点 薄壁筒体 ,形大体重 ,多支点的支承，热工设备 . 该厂的 “ 鹏飞 ” 球磨机规格有 2.613m 、 3 11m 、 3.213m 、 3.510m 、3.813m 、 4.213m 、 4.613m 等 我们具体测绘了 3.213m 球磨机 . 了解球磨机的工作原理和类型 , 球磨机中研磨体的运动分析 , 磨机主要参数的确定 , 粉磨动力学 , 球磨机的构造 . 一、球磨机的工作原理 球磨机的主要工作部 分是一个装在两个大型轴承上的低速回转筒体，筒体内装有许多研磨体，研磨体有各种不同的形式，而材料有金属的或非金属的，一般为钢球、钢段、钢棒、 掷石、砾石和瓷球 等 .为了防止筒体被磨损坏，在简体内壁装有衬 板。当球磨机回转时 ,研磨体由于离心力的作用，贴附在磨机筒体内壁的衬板面上，与筒体一起回转，并被带 到一定的高度 .在这样的高度下，借重力作用自由落下，下落时研磨体像 抛射体一样，将筒体内的物料击碎 .研磨体上升、下落的循环运动是周而复始的 .除此以外，在球磨机筒体回转的过程中，研磨体还产生滑动和滚动，因而研磨体、衬板与物 料之间发生研磨作用，使物料磨细。物料在进料端不断地强制进料，然后随着筒体一起回转，由于进料端物料和出料端物料之间存在着料面差，因此，磨机筒体虽 然水平放置，但物料却可以由进料端缓慢地流向出料端，完成粉磨作业 . 图 15-4 湿法回转窑简图 1-煤仓； 2-燃烧器； 3-窑头罩； 4-简体， 5-轮带和支承托轮； 6-传动装置； 7-窑内热交换器； 8-料浆喂料器， 9-烟室； 10-电收尘器； 11-烟囱； 12-排风机； 13-热料冷却 nts二、球磨机的分类 各种球磨机共同点是都有一个水平放置的回转筒体，差别在于筒体形状不同而有球磨管磨之分，研磨体不同而有球磨灭棒磨之分；操作方法不同而有开流闭流之分；卸料方式不同而有中卸尾卸之分；传动 方式不同而有边缘传动中心传动之妥；生产方式不同而有干法湿法之分 . 三、球磨机的特点 球磨机不但在建材工业中 大量应用，而且在冶金、电力、选矿、化工等工业中也广泛采用主要优点是： 1.对各种物料适应性强，如硬的、软的、脆的、韧性的等等，都能粉磨 . 2.对各种产量适应性强；小至实验室磨机，每小时产量仅几百克，大至每小时产量几百吨 . 3.能连续生产，生产能力很高，可满足现代大规模生产需要 . 4.易于调整与控制物料细度，产品粒度均匀，混合作用好 . 5.结构简单、坚固，操作可靠，维护管理简单，易损件便于检查和更换 . 在认识球磨机的机构过程中我们重点测绘了磨头的主要组成部分 -中空轴 ( 磨头由中空轴和端 盖等部分组成 ). 边缘传动的两端中空轴或中心传动的进料中空轴承受弯曲和剪切，而中心传动的出料中空轴承受弯曲、剪切还有扭转等多种载荷，如图所示 了解成球盘 : 成球盘的成球过程中，除了有盘由主电机通过减速机，大小齿轮的传动所得到的转动外，还有动力刮刀的转动，另外也有无动力刮刀的自身转动 . 盘体有两种：可调容量式和固定容量式盘体 .可调式的盘体主要通过螺母螺栓的轴向调节实现 . 了解烘干机 : 烘干机出料端一般用密封钢皮密封，其内部的扬料板采用不同的角度和长度以及之间的间距来调整扬料烘干的效果，从而达到节能高效的目的 . 到 我们实习的第 2 站南通海建集团 .江苏南通的海建集团 加工设备齐全，检测手段先进，技术实力雄厚 .主要承接日产 4000 吨回转窑成套设备、主机设备及垃圾焚烧设备的加工制造 . 主导产品辊压机、管磨机、回转窑、烘干机等以其电耗低、产量高、运行好等显著特点深受顾客青昧 .在南通的海建集团实习的 2天时间里 , 我们同样也进入了每个车间 ,去认识各个机械零件 具体加工过程 . 主要了解了 回转窑成套设备、主机设备、各种收尘设备、提升设备、皮带输送设备 等设备的加工过程 . nts了解了一下 辊压机 : 辊压机主要结构：辊压机主要结构包括压辊 轴、传动、机架、液压、喂料 . 所能达到效果有： 55MPa 的压力，两辊轮相对转动，将 30% 45%的料压成块状。 辊轮在堆焊前外圆面上有加工的条纹，这样保证堆焊的粘结质量 .辊轮的外圆边处还有沉圆，以保证堆焊后的焊料能轴向固定 .对于辊压机的主轴加工中为了对轴起到冷却的效果，常有在轴上钻中心通孔 . 接下来就是实习的第 3 站 盐城苏亚建材机械厂 ,在该厂 实习了一天 ,对该企业的概况有所了解 .该 企业经过多年来发展，技术不断完善，规模日益壮大，产品规格齐全，深受全国水泥行业的青睐。主要产品包括三大系列： 1、选粉机系列 .包括 SY 高效涡旋式选粉机， SY 改进型高效转子式选粉机； 2、电收尘系列 .包括 SY 高效抗结露组合式电收尘器， SY 机立窑水膜除尘器， SY 系列磨机、烘干机电除尘器 3、 SY 新型机立窑扩径装置系列，其中包括新一代高效节能系列塔篦，主要有可换套、大爪齿高效节能塔篦、新型盘塔式卸料
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