回转窑综述论文.doc

浅述回转窑的发展历程、故障处理及发展趋势摘要：回转窑是对物料进行干燥和焙烧的热工设备，由于具有广泛的物料形状尺寸适应性、良好的窑内混合以及灵活的物料传输等优点,它被广泛应用于有色冶炼、钢铁冶金、化工、水泥、氧化铝、建材、耐火材料等各行业的工艺流程中，并在这些领域的生产线中占有着相当重要的地位。回转窑的发明，使得水泥工业迅速发展，同时也促进了人们对回转窑应用的研究，并在实际生产中越来越重要，成为相应企业生产的核心设备。本文主要就回转窑的发展历程、工作原理和设备故障及其处理等方面对其进行综述。关键词：回转窑 发展历程 故障处理一回转窑发展历程（1）国外发展历程回转窑发明至今已有100多年的历史，回顾回转窑逐步发展和完善的革新过程，回转窑发展经历了四个重要的技术突破阶段：旋窑的发明。第1台旋窑是英国人克兰普汤1877年发明的，18851886年在英美取得专利；最初是干法生产，尾温高,无收尘设备，出窑没有冷却装置，热效率低。后来出现了长径比较长结构完善的中空短窑，继而发展成带冷却机的中空长窑。尾温高的问题仍难解决，于是带余热发电的回转窑产生了。立波尔窑的问世。1928年，德国的伯力鸠斯公司成功开发了立波尔窑。以这种方式，孰料的烧成发烧在干法、湿法基础上，又增加了半干法。由于热空气加热机材料穿插球，更好的热交换效果，升温速率为45/min，入窑生料的碳酸盐分解率约30，较大幅度的提高水泥窑系统的热效率。悬浮预热器窑的研制。在1934年，丹麦M.V.Jorgensen开发悬浮预热器，并获得专利。1951年，德国建立了第一个悬浮预热器，即洪堡窑。物料悬浮在悬浮预热器，热气流进一步充分加快热交换率，入窑生料的碳酸盐分解率约40。窑外预分解的出现。丹麦史密斯在1963年配备悬浮预热器分解炉，并于1974年在德尼亚水泥厂煅烧炉工业性试验。在1974年，日本石川岛秩父水泥公司，秩父一厂7号立波尔窑改造成SF窑外外分解窑，日产量增加，标志着预窑技术成熟并进入实用阶段窑。（2）国内发展历程国内回转窑的应用和发展较晚，首先是在水泥行业中使用。1920年，初建于上海龙华湿水泥回转窑，回转窑解放前在国内的应用很少。新中国成立后，迅速应用于建材，化工，冶金等行业的回转窑。1988年北京水泥厂，上海金山水泥厂水泥回转窑焚烧危险废物，处置废弃物和垃圾在环保领域的回转窑。目前，国内回转窑类型100多种，回转窑的类型和单位数量比在世界上任何其他国家多，但回转窑技术和装备水平远远落后于其他国家，20世纪40年代和20世纪50年代，主要由湿法回转窑设备和生产技术组从美国，德国，捷克共和国，罗马尼亚和其他国家引进。20世纪60年代后期已经开始研究和发展的重点放在“上海”直径2.5m75m的中国小说“直径3.5m145m的湿法回转窑，以及后来的”新中国“的用途最广泛的窑，目前，绝大多数的湿法回转窑回转窑，随着当前国内外新干法回转窑，在1976年开发的预分解窑，直径2.4m40m的规格，成功投产在四平石岭水泥。然后前后在一些水泥厂湿法改干法，原来的湿法回转窑改造，约一百名这样的水泥生产线。二回转窑的分类回转窑可以从不同角度进行分类。（1）按喂料方法可分为干法窑和湿法窑。（2）按长径比克分为长窑和短窑。（3）按窑型可分为直筒窑、冷端扩大窑、热端扩大窑、烧成带扩大窑和两端扩大窑。（4）按加热方式可分为内热窑和外热窑三回转窑的工作原理：1 、熟料在回转窑内的煅烧 水泥熟料在回转窑内形成过程：从窑尾开始窑长度，按温度和反应大致可分为干燥 预热 烧成和冷却等。2、原料在窑内燃烧情况回转窑一方面是燃烧设备，煤粉在其中燃烧产生热量；同时也是传热设备，原料吸收气体的热量进行煅烧。另外有时输送设备，将原料从进料端输送到出料端。而燃料燃烧、传热及原料运动三者间必须合理配合，才能使燃料燃烧所产生的热量能在原料通过回转窑的时间内及时传给原料，已到达高产、优质、低消耗的目的。 3、 原料在窑内运动情况原料颗粒在回转窑内运动情况是比较复杂的。如果假定原料颗粒在窑壁上及原料层内部没有滑动现象时，通常认为原料运动是这样：原料在摩擦力的作用下与窑壁一起像一个整体一样慢慢升起，当转到一定的高度时，即原料层表面与水平面形成的角度等于原料的堆积角时，则原料颗粒在重力的作用下，沿料层滑落下来。由于回转窑有一定倾斜度，而原料颗粒滚动时，沿着斜度的最大方向下降，因此向前移动了一定的距离。四回转窑的应用（1）建材行业方面，回转窑广泛应用各个领域，但水泥工业中的数量最多。回转窑是水泥熟料锻烧重要设备之一，水泥的整个生产工艺可以概括为“两磨一烧”，其中“一烧”就是把经过粉磨配制好的生料，在回转窑中经高温作用下烧成为熟料的工艺过程因此，回转窑是水泥生产中的主机。同时，水泥生产过程对回转窑的发展也且有重要意义。（2）耐火材料生产方面，回转窑是耐火材料生产中必要的原料煅烧设备。经过回转窑的煅烧，可使其尺寸稳定、强度增加，便于加工成型。（3）有色和黑色冶金方面，比如铁、铜、铝、钨、锡等金属以回转窑为冶炼设备，对矿石、精矿、中间物等进行烧结、焙烧，可以有效提高效率和质量。（4）选矿方面，可用回转窑对贫铁矿进行磁化焙烧，使矿石原来的弱磁性改变为强磁性，以利于磁选。（5）化学工业方面，比如用回转窑生产苏打，锻烧磷肥、硫化钡等。通过回转窑生产具有能耗低、用电少、不用硫酸和可利用中低品位磷矿的优点。（6）在环保方面，利用水泥窑焚烧危险废物、垃圾等，这样可以使废物减量化和无害化，而且还可以将废物作为燃料利用，使废物的资源化。五回转窑的故障及其处理1、托轮瓦座球体磨损回转窑在运行过程中，因为轴瓦断裂造成瓦座球体磨损，问题发生后，传统方法不能现场有效修复，更换新备件不仅需要高额的费用，而且需要长时间停机等待备件，将给企业造成重大损失。高分子复合材料具有超强的粘着力，优异的抗压强度等综合性能，可免机加工现场快速修复瓦座球体磨损。既无补焊热应力影响，修复厚度也不受限制，同时产品所具有的金属材料不具备的退让性，吸收设备的冲击震动，并且可使配合面100%接触，避免了再次出现磨损的可能。2、托轮瓦座及其球体裂纹回转窑托轮瓦座球体或托轮瓦座因为意外冻裂，因为是铸铁材质，传统方法同样不能修复。高分子复合材料具有超强的粘着力，优异的综合机械性能，以及良好的耐受水、油及化学介质的能力。修复回转窑托轮瓦座球体，为企业节省大量的停机时间，创造巨大的经济价值；避免了报废更换，使企业内部的维修资源得到优化。3、回转窑窑尾吐灰锚固件选择错误，造成窑尾烟室斜坡的浇注料平面比设计高。在增加喂料量时，下料管容易被堵死，加上下料室板浇注尺寸错误，造成回转窑内通风受阻，导致结后窑圈严重，窑尾频繁吐料。及时对预热器、翻板阀、管道和检查门等部位进行堵漏处理，减少漏风对窑运行的影响，确保温度和压力恢复到正常操作状态。拆除窑尾烟室斜坡和下料室板的浇注料和锚固件，按照设计要求，重新焊接锚固件和浇注浇注料。4、回转窑放炮点火时回转窑内温度较低，加煤燃烧不好，当煤粉落到一定程度时，燃烧激烈，发生放炮现象。防止的方法为尽量提高点火温度，减少用煤量，缩短点火时间。点火前窑内煤粉过多，点火后容易出现放炮。防止的方法是在点火前尽量减少或不向窑内通热风，减少煤粉的沉落，如需放热风，可开排风机，低速旋转回转窑，将煤粉排到窑外。5、回转窑托轮轴瓦温升回转窑托轮轴瓦温升属于突发事件，因此要做好及时的安排，只有这样才不会错过最佳时期。对于处理托轮轴瓦温升的专用工器具，也应该单独放置。由于循环水不畅、量少或内部循环水管渗水同时瓦口间隙小是引起的轴瓦温升的最常见原因。同时由于轮带垫板、挡板磨损过大，使轮带运行不稳定也是造成托轮轴瓦温升的原因。面对托轮轴瓦温升采取以下应对措施：循环水外排，加大冷却水量，同时对各挡轮带与托轮接触面加强润滑，加注新润滑油；如果整个托轮温度较高，可向托轮下面的水槽内加水降温；如果轴肩或止推圈处温度高，可改变液压挡轮运行状态。6、回转窑结圈结圈分为前结圈和熟料圈。 前结圈，是结在回转窑烧成带末端部位的圈，而熟料圈，是结在窑内烧成带与放热反应带之间的圈，也水泥回转窑内危害最大的结圈。在熟料进入冷却带时，带有液相的高温熟料覆盖在温度较低的末端窑皮上，就会很快粘结、越粘越厚，形成前结圈。而熟料圈则是在熟料煅烧过程中，温度范围内出现的液相量偏多，从而形成熟料圈。当圈位距下料口较远时可不关排风、不减少喂料量，只要拉出喷煤管就可以烧掉。当窑内窑皮长得长而厚或有轻度圈根时，将喷煤管偏外拉出，移动燃烧带位置，降低结圈部位温度，改变煤灰沉落位置，使厚长的窑皮逐渐垮落。六回转窑的发展趋势回转窑从发明至今，随着科技的进步、生产的需要及经验的积累，回转窑的结构发生了很大的改变，归结为三个方面的发展趋势：（1）回转窑日趋大型化。窑体的尺寸和规格日趋增大，主要在以下三个方面进行了改进：一是窑的筒体尺寸逐渐增大，目地是降低窑尾废气温度；二是窑的局部筒体尺寸扩大，比如烧成带扩大、分解带扩大、窑尾扩大或两端同时扩大，以增强燃烧能力、分解能力和预热能力；三是在窑的后部增设了各种热交换装置，如格子板、蜂窝板、链条等，以达到增强气体与物料之间的热交换。（2）回转窑结构日趋完善。随着回转窑的日趋大型化，最初回转窑的简单结构已不适用。由于自动化程度不断提高使在滚圈与筒体装配方式、托轮支承装置、窑的传动装置和驱动方式以窑端密封等方面不断进行革新。比如对托轮支承装置而言，有不同类型的支承装置，这些支承能更合理地分配各档托轮力，并能有效解决回转窑基础的沉陷问题；还有就在回转窑传动和物流方面，也开始采用微机进行控制生产。（3）向节能化方向发展。在最初回转窑使用的燃料为天然气，接着改为烧油，现今改用烧煤。同时，大型的回转窑都配有单筒冷却机把窑头产品的热量来预热进窑的助燃气，节约了大量的热能。七参考文献1 邱承玉. 论水泥回转窑的发展J. 中国建材. 2000(01)2 丁苏博,黄贤林,郭碧君. 基于水泥回转窑运行状况分析的专家系统设计与实现J. 中国水泥. 2008(08)3 张理兴. 水泥回转窑的发展与展望J. 云南建材. 1996(04)4 杨春华. 新世纪水泥回转窑的燃烧技术和装备J. 新世纪水泥导报. 2002(05)5 王兰军,侯春,沈锦林. 水泥回转窑故障诊断方