文献综述-生产10万t矿粉级一氧化锰项目用设备-干燥窑的设计.doc

文献综述 一 回转窑的发展 在建材、冶金、化工、环保等许多生产行业中，广泛地使用回转圆备对固体物料进行机械、物理或化学处理，这类设备被称为回转窑。????? 回转窑的应用起源于水泥生产，1824年英国水泥工J阿斯普发明了间歇操作的土立窑;1883年德国狄茨世发明了连续操作的多层立窑;1885英国人兰萨姆发明了回转窑，在英、美取得专利后将它投入生产，很快获得可观的经济效益。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，很快回转窑被广泛应用到许多工业领域，并在这些生产中越来越重要，成为相应企业生产的核心设备。它的技术性能和运转情况，在很大程度上决定着企业产品的质量、产量和成本。“只要大窑转，就有千千万”这句民谣就是对生产中回转窑重要程度的生动描述。在回转窑的应用领域，水泥工业中的数量最多。水泥的整个生产工艺概括为“两磨一烧”，其中“一烧”就是把经过粉磨配制好的生料，在的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，俗称水泥工厂的“心脏”。建材行业中，回转窑除锻烧水泥熟 料外，还用来锻烧粘土、石灰石和进行矿渣烘干等;耐火材料生产中，采用回转窑锻烧原料，使其尺寸稳定、强度增加，再加工成型。有色和黑色冶金中，铁、铝、铜、锌、锡、镍、钨、铬、锉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。如:铝生产中用它将氢氧化铝焙烧成氧化铝;炼铁中用它生产供高炉炼铁的球团矿;国外的“SL/RN法”、“Krupp法”用它对铁矿石进行直接还原;氯化挥发焙烧法采用它提取锡和铅等。选矿过程中，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。化学工业中，用回转窑生产苏打，锻烧磷肥、硫化钡等。上世纪60年代，美国LapPle等发明了用回转窑生产磷酸的新工艺。该法具有能耗低、用电少、不用硫酸和可利用中低品位磷矿的优点，很快得到推广。??? 此外，在环保方面，世界上发达国家利用水泥窑焚烧危险废物、垃圾已有20余年的历史，这不仅使废物减量化、无害化，而且将废物作为燃料利用，节省煤粉，做到废物的资源化。 1.回转窑的组成 回转窑是对散状或浆状物料进行加热处理的热工设备，问世已逾百年。回转窑广泛用于有色冶金、黑色冶金、耐火材料、水泥、化工和造纸等工业部门。 回转窑的外形与结构组成见图1一1. 图1一1回转窑简图 1-燃烧器，2-窑头罩，3一筒体;4-窑衬，5-热交换器，6-滚 圈，7-窑尾罩.8一喂料装置，9-支承装置，}0--带挡轮支承装 置，11-传动装置 回转窑属于回转圆筒类设备。筒体内有耐火砖衬及换热装置，以低速回转。物料与热烟气一般为逆流换热，物料从窑的高端(又称冷端或窑尾端)加人。由于筒体倾斜安装，在回转时，窑内物料在沿周向翻滚的同时沿轴向移动。燃烧器在低端(又称热端或窑头端)喷入燃料，烟气由高端排出。物料在移动过程中得到加热，经过物理与化学变化，成为合格产品从低端卸出。 回转窑一般由下列九部分组成: (l)筒体与窑衬 筒体由钢板卷成，是物料完成物理与化学变化的容器，因而是回转窑的基体。窑内物料温度可达1450“C以上，故筒体内均砌筑耐火材料(即窑衬)，起保护筒体和减少散热的作用。按照物料的变化过程，筒体内划分成各工作带，如烘干带、预热带、分解带、烧成带(或反应带)、冷却带等。工作带的种类和长度随物料的化学反应及处理方法而异。 由支承的需要，筒体又分成若干跨。 (2)换热装置 为增强换热效果，筒体内往往还设有各种换热装置，如链条、格板式热交换器等。 (3)滚圈 筒体、窑衬、物料等所有回转部分的重量通过滚圈传到支承装置上。滚圈传递可达儿百吨重的载荷，其本身的重量也可达到几十吨，是回转窑最重的零件。 (4)支承装置 它承受回转部分的全部重量，由一对托轮轴承组和一个大底座组成。一对托轮支承着滚圈，既允许筒体自由转动，又向基础传递了巨大的荷重。 支承装置的套数称为窑的挡数，一般有2～7挡。在其中一挡或几挡支承装置上装有挡轮，称为带挡轮支承装置。挡轮的作用是限制或控制窑回转部分的轴向窜动。 (5)传动装置 它的作用是通过没在筒体中部的齿圈使筒体回转。齿圈用弹簧板安装在筒体上。由于操作和维修的需要，较大的窑还设有使窑以极低转速转动的辅助传动。 (6)窑头罩 它是连接窑头端与流程中下道工序设备(如冷却机)的中间体。燃烧器及燃烧所需空气经过窑头罩入窑。这里是看火工进行生产操作的地点，因此窑头罩上设有看火孔及检修门。