煅烧设备工艺及操作规程讲义(PPT 49页).ppt

1、煅烧设备工艺及操作规程,一、煅烧石油焦流程,我公司选用回转窑石油焦煅烧工艺,采用延迟焦化石油焦为原料,按原料品位,级别,粒度分别堆放在原料库内.根据煅烧工艺生产需求,产品质量要求做到原料好坏,粒度大小搭配使用,新旧原料周转使用. 1、煅前原料输送系统 2、沉降室 3、回转窑 4、煅后焦输送储运系统,1、煅前原料输送系统,（1）煅前仓储运： 铲车将原料送入格网料斗S0101，格网孔200mm，惯性振动给料机S0102，100t/h,双振幅根据振幅大小调节给料量至双辊齿式破碎机S0103，破碎粒度调整双辊间隙破碎至100mm胶带输送机S0104，B650，L10800，11.5,V=0.8m/s，

2、5.5KW，磁力除铁器S0105,除去铁物至斗式提升机S0106，H23.8m，输送管170m/h，斗速1.41m/s，斗容14.4L。驱动电动机，逆止装置，滚柱逆止器，电动插板S0107-S0108电液三通插板阀。S0109可逆式胶带输送机，B650，L10700，0,V=0.8M/S,7.5KW，C二台。,（2）、煅前输送： 煅前仓下4台单项电动插板，S0110，S0111，S0112，S0113，根据室内下料量至电磁振动给料机S0114，S0115，S0116，S0117，调节振幅角度给料至胶带输送机，S0118,B500，L=16900mm，0，V=0.8m/s，Y1175-80-50

3、50，3KW，斗式提升机S0120，S0121(一用一备，通过S0119电液三通阀转换)，H33943，输送量4550t/h，物料容量0.75t/h，斗容5.8L，斗距280mm，斗速1.36m/s，（皮带ST1800，专用钢丝胶带），驱动电机Y160-4-14KW，主减速机DCYK180-28，F=1.1KW，滚柱逆止器，液力配合器YOX320，皮带输送双辊电子皮带秤S0122，S0123，B=500，L11500，0，V=0.8m/s，Y1175-80-5050,3KW,下料溜管通过沉降室进入回转窑。,2、沉降室,（1）沉降室在回转窑尾部，回转窑煅烧的高温烟气、焦粉粒在此处经过配置助燃风机

4、S0202，S0203（4-68N04A电机，112m-2/2-4KW）。冷风门调整配风量，烟气、挥发分、粉粒二次燃烧环保，节能，充分利用热能源经过余热锅炉产出蒸汽，部分粉尘、焦粒沉积在4台积灰料斗，冷却后S0201，S0201，S0201，S0201经过螺旋输送至S0120斗提再次利用。设置的8个防爆门是防止锅炉引风机或烟道发生故障，一旦沉降室出现正压，防爆门会自动打开，泄放压力，平时可以当作冷风门用。设置的8个人孔检修门用做设备维修时用，平时根据沉降室温度回转窑内的温度，打开维修门，微量调节负压温度。设置的8个观察孔室观察沉降室内的火焰燃烧状况（平时不用）。靠回转窑尾部侧墙设置的热电偶测温

5、检测仪是检测沉降室入口温度，有的单位叫做窑尾出口温度。靠高温烟道侧墙设置的热电偶测量检测仪是检测沉降室出口温度，烟道进入锅炉处设置的热电偶测量检测仪是检测烟气进入锅炉的入口温度。这三处的温度控制是靠回转窑煅烧工艺的操作来稳定的。 （2）从沉降室进入回转窑筒体尾部装置的下料溜管是水冷却装置：回水温度一般不超过50。 上部装置一备用水箱，是防止突然停水、停电，用来应急之用。,3、回转窑,（1）回转窑简体结构2.84（2.3）*55m，额定投料量11.4t/h，安装斜度3.5%，转速0.25-2.0r/min主驱动电机功率75kw（RTSP2800S-4），额定转矩477.4NM，事故电机功率11k

6、w，转速0.11r/min，大齿轮模数m=32，小齿轮齿数Z1=140，小齿轮模数m=32 Z2=17。减速机速比8235，型号ZFY500-112-NS，中心矩1110，速比112。 （2）液压挡轮装置：液压油泵压力16Mpa，电机功率15kw，油缸直径200，行程30mm，挡轮上行速度0.3mm/min，下行速度0.15mm/min（根据实际运行情况确定）。 （3）托轮装置：托轮轴承座单体装置，托轮直径1200mm,宽度600mm，两托轮中心矩2320mm，两托轮与筒体滚圈安装角度 60，滚圈轮带直径3440mm。,（4）筒体坐落在三组托轮支撑座上，中间筒体轮带与高低端轮带与托轮中心位置存

7、在热膨胀量，高端值52.8mm。低端值60mm，滚体在热状态下能与托辊有效接触。（5）二、三次风装置：选用国内先进风嘴装置，风嘴装置沿筒体轴向与径向旋转方向。配置-弧形的供风圈。二次风沿筒体轴向向窑尾方向供风，三次风沿筒体轴向向窑头方向供风。使窑中间煅烧带物料能充分燃烧，保持窑内的煅烧温度稳定。二次风离窑头距离14200mm，三次风离窑尾15800mm。风嘴孔径120，二次风S0204。风机高效离心通风机4-72系列，TYFY130S1-2，风压2464Pa，风量6489，转速2900r/min，功率7.5KW，三次风S0204，风压1723Pa，风量5926，转速2900r/min，功率5.

8、5KW。供风装置采用滑环式，石墨轮弹性杠杆接触装置能有效随筒体的旋转接触供电。,（6）窑头、窑尾密封装置：石墨拉紧密封装置，随着筒体的旋转，有效的跟踪密封，密封效果好，维修量小。（7）窑头装置：可移动式地面装置轨道，正面装置有窑头人孔门，便于检修排除故障（有时当一次风门用），观察孔随时观察窑内温度及窑内状况。红外线高温远程检测孔，远程检测煅烧带温度、位置，侧面有热电偶高温检测仪检测窑头温度。正面中间是燃烧器装置孔，燃烧器燃烧嘴端耐火材料部分从孔中进入筒内。 燃烧器坐落在地面轨道上，可移动。离心风机9-19-9P，风压1597-4551Pa，风量30695-7511m/h，功率1.5KW,转速1

9、450r/min。干气风等均匀的转联接，可随燃烧器前后移动。燃烧器内配置环风，助燃风，使燃气充分雾化燃烧，环保、节能。关火装置变压器放电打火，安全阀、关火枪、电子阀自动开启点火，火焰检测器检测到火焰后，停止打火。自动化控制较高，安全，操作方便。,4、煅后焦输送储运系统,通过冷却后常温100120的物料落入S0208，S0209电子胶带输送机计量后（B500，L8500，=0,V0.8m/s,Y1175-80-5050/3KW，耐高温皮带）输送给S0211,S0212斗式提升机（TD350，H33043mm，输送量4550t/h，物料容量0.75t/m，斗容5.8L，斗距280，斗速1.36m/

10、s，滚柱逆止器）通过S0210电液三通下料溜管转换二台斗提交替使用。S0213，S0214转换电液翻板阀下料到S0215，S0216胶带输送机B500，L8500，0,V=0.8m/s，Y1175-80-5050/3KW，进入煅后料仓料仓底部S0217，S0218，S0219，S0220电动插板控制通过伸缩溜槽S0221，S0222，S0223，S0224进入运输车外售,二、回转窑操作规程,回转窑是一种比较先进的煅烧设备。在大中型炭素厂和较大的电解铝厂中一般都使用这种设备煅烧炭素原料。它的特点是：直接加热、连续操作、需要操作人员少、建设投资低、生产能力大。从原料库到破碎、煅烧、储存可以实现机械

11、化和自动化操作。它的不足之处是原料的烧损较大，煅后焦炭的机械强度较低一些。,1、回转窑的结构,回转窑的主体是一台纵向长的圆筒体（见图3-5），内衬一般整体用耐火浇注料砌成，圆筒直径及长度的大小根据产量的需要可大可小，回转窑筒体是由厚钢板焊接而成，窑体靠滚圈支撑在三对托轮上，安装后具有一定的斜度，其倾斜度一般为窑体总长的2.5%5%，窑头比窑尾略低（加入原料及排出废气的一端称为窑尾，排出煅后料及喷入燃料的一端称为窑头）。 为了防止窑体上下窜动太大，在中挡托轮两侧安装有挡轮（见图3-6）。窑尾与沉灰燃烧室相连接，沉灰燃烧室又与废热锅炉烟道相连接。回转窑窑尾下料溜管由窑尾上方插入窑内。 为了冷却灼红

12、的煅烧料，在回转窑的下方安装有一台冷却机（又称小窑）（见图3-7），结构与回转窑相仿，但尺寸较小，其倾斜方向与大窑倾斜方向相反。冷却机的表面用淋水冷却，也可向灼红的焦炭表面直接喷水和筒体表面用淋水相结合的双重方式进行冷却，使冷却筒排出的煅后料温度达到规定值。在冷却机内筒壁还装有一定量的提料板，在排料端安装有密封装置。,图3-5 回转窑筒体,图3-6 回转窑托轮组,图3-7冷却机,为了把回转窑窑头本体与冷却窑连接起来，回转窑在窑头制作了特制的窑头罩，考虑到检修的方便，窑头罩装在带有铁轮的小车上，可在轨道上前后移动。同样为考虑到检修的方便，窑头下料溜管也装在带有铁轮的小车上，连同冷却窑窑头罩一起在

13、轨道上前后移动。在窑头设置燃料喷嘴和观察孔（见图3-8）。一般用重油、煤气或天然气为燃料。如果煅烧的焦炭中含有的挥发分较多，就可以全部利用挥发分的燃烧来加热，而不用燃料。燃烧嘴及一次风管插入回转窑窑头罩内，回转窑窑头罩前方设有观察孔，可以随时观察窑内的煅烧状况。,图3-8燃烧嘴,回转窑的体积很大，但其转速很慢。回转窑的转动是由一台变速电动机通过一台大变速箱及一对开式齿轮实现的（见图3-9），固定在窑筒体外面的大齿轮，通常由对称的两部分组成，大齿轮与减速箱后的小齿轮咬合而传动。工艺上要求窑的转速能予以调整，调整的方法是改变电动机的转数，因此一般应用变速电机，回转窑的转速通常控制在0.752.5r

14、/min。为了控制窑内的燃烧程度及减少窑内原料的氧化烧损，回转窑运转中应该控制空气的进入量，而且希望只是经过冷却窑与煅烧料热交换后的热空气进入回转窑内助燃。因此，在窑头罩与窑体前后连接处应有密封装置，限制空气的进入。在窑的中段和后段安装二次、三次空气补给装置。在安装二次或三次空气补给装置（在窑头随燃料喷嘴喷入的空气为一次）之后，由于挥发分得到充分燃烧，提高了窑内温度，故能改善煅烧质量和产量。,图3-9回转窑的驱动装置,2、回转窑的工艺操作制度,回转窑的工艺操作主要是围绕回转窑的产量、煅烧质量及物料氧化损失三方面如何进行合理控制，以求达到产量高、煅烧质量好和氧化损失少。 回转窑的工艺操作制度主要

15、包括四个方面： （1）装料容量； （2）物料在窑内的移动速度； （3）温度制度； （4）负压制度。,（1）装料容量,回转窑的加料量和窑体内径有关，装料容量取决于窑体的内径，物料占窑体圆筒总容积的6%15%，一般规定料层最厚处为200300mm。如果料层太厚，就会恶化煅烧条件、物料的运动条件和窑衬的给热条件，导致煅烧不透，煅烧质量降低。如果太薄，又会影响回转窑的产量。 物料占窑体圆筒总容积的百分率称为填充率。 一般情况下，当回转窑的内径为1米时，其填充率允许在12%15%。而当窑体内径为2.53.5米时，它的填充率则降低到6%8%。 从上分析可知，窑体的内径愈大，则充填的百分率愈小。填充率过大，

16、意味着窑内料层厚度大，会使物料的加热不充分，如填充率过低，又会影响产量。,（2）原料在回转窑内的运动速度、逗留时间及窑内填充率,原料通过窑体的速度决定了物料在窑内停留的时间和产量，一般规定不少于30分钟。停留时间过长，将使原料的烧损增大，灰分增大，产量降低；停留时间过短，又会使原料烧不透。 原料在回转窑内的运动速度可按下列公式进行计算； 3.13 Dn Sin m - Sin 式中：m 物料运动速度（米/分钟） D 窑内直径（米）； n 窑转数（转/分）； Sin窑体倾斜角的正弦值； 窑内物料自然堆积角（炭素材料静态一般为4550）,知道了原料在窑内的流动速度就很容易计算出原料通过回转窑的时间

17、，即原料在回转窑内的逗留时间T： /m式中： T 物料通过回转窑的时间（分钟） L 为回转窑的长度（米） m 为原料在窑内的流动速度（米/分钟）目前回转窑的炭质原料在窑内的逗留时间一般为3050分钟。从上述的公式可以清楚的看出，原料通过回转窑所需时间取决于回转窑的长度及原料在窑内的运动速度又与窑的转数，窑体倾斜角及原料在窑内的动态安息角等多方面因素有关。而且对煅烧的不同原料也不能同样对待。原料粒度越大越不易煅烧透，所以大块原料煅烧时，为了达到较好的煅烧质量，就应该适当降低原料在窑内的流动速度，即相应延长其在窑内的逗留时间。原料在窑内的填充率和窑的产量及操作制度也有一定的关系。,填充率高则窑的产

18、量高，但是填充率超过一定的范围，如填充率过大则料的厚度厚，会恶化操作条件，煅烧烧不透，降低了煅烧质量；如果太薄则影响产量。一般来说，原料在窑内所占的体积可达4%10%，窑的内径越大，填充率应适当减少。确定了窑的填充率，原料在窑内的流动速度和原料的堆积比重，就可以计算出来回转窑的产量，计算公式如下： D260 V 4式中： Q回转窑的单位时间产量（吨/小时） V原料在窑内的运动速度（米/分）； 原料的堆积比重（吨/米）； 窑的填充率（%）； D窑的内径（米）。,（3）温度制度,在回转窑内的物料，随窑体不断旋转，由窑尾向窑头缓慢运动，在运动过程中受到火焰高温而被加热煅烧。传热机理因料的位置不同有差异：上层焦炭由高温热气体的辐射和对流换热而加热煅烧；料层下部的焦炭仅由窑内衬传导给热升温；料层中部的焦炭则主要是靠焦炭本身的热传导而加热。由于窑筒体的转动，焦炭也在不停的翻动，交替受热，以获得高温，可以认为焦炭的温度在同断面上是均匀的。 由于焦炭的导热系数大大地小于辐射传导系数，很明显，为了要强化加热过程，焦炭的填充率应小一些，为了不使窑的产量降低，可以适当的增加回转窑的转数。 回转窑内喷入的燃料与原料的挥发分一起燃烧后，产生的高温在窑内呈现一定的温度梯度，大致可分为三个温度带：预热及干燥带、煅烧带、冷却带。,A、预热带及干燥带预热带