回转窑煅烧白云石的工艺设计探讨.doc

回转窑煅烧白云石的工艺设计探讨 1993年№2轻金属’43 ? 镁冶炼? 一 回转窑煅烧白云石的工艺设计探讨 堑竖, (沈阳铝镁设计研究院辽宁沈阳J10001) T07 I摘要J奉文对用回转窑煅烧白云石工艺设计巾必然接触到的窑型选择.产能计算回转窑辫度 转速及长度的确定使用各种燃料的利弊及窑衬的设计等阔题做了分析.并培出了计算公式和 实际设计中的技术参数, 关t词:回转窑煅烧白云若工艺设并 j窑型的选择 用回转窑煅烧白云石,生产能力大,机械化 程度高,维护操作简单,煅白活性高,灼减低, 应是热法炼镁生产中首选的煅烧设备 回转窑常用窑型有四种: 1)直筒型:简体形状为直筒式,窑体的钢筒 内径前后一致,制造和安装方便,物料在窑内 填充系数一致,移动速度均匀. 2)窑头扩大型:燃烧空间扩大,窑头的供热 能力可以增大,有利于提高产量. 3)窑尾扩大型:可以提高窑的预热能力,降 低窑尾风速和废气温度,节约能耗,在窑的传 热表面相等的条件下,窑尾扩大后可以缩短窑长. 4)两端扩大型:兼有以上两种窑的优点,但 制造安装较复杂些,由于煅烧白云石的工艺过 程简单,很少用这种窑型. 目前,国内炼镁厂家大多使用前三种窑 型,也有使用窑本身自带多筒冷却设备等其它 窑型的.使用局部有扩大段窑的多是利用原小 水泥厂使用的窑型改烧白云石,其效果也可 . 如新设计煅烧白云石的回转窑,用直筒型 的完全可以满足要求.本文下述内容均以直筒 型窑为主叙述和计算. 2设计产能计算 回转窑生产能力受多方面目索影响,理论 计算的方法也很多.有按物料反应速度计算 收稿日期:l992—09一” 的,有按传热能力计算的但在实际设计中通 常按窑内炉料流通能力计算或参照现有窑的单 位产量指标来计算热耗相同,但产量不同的新 窑规格. 2.1按窑内炉料流通能力计算 测算生产能力有下列经验公式m G=0.785DW_# 或G=o.785DL孚 式中6一生产能力,t/h; 中一炉料在窑内的平均填充系数; W一炉料轴向移动速度,mm; 一 炉料堆比重,t/m’; T一炉料在窑内停留时间’h: D,奸一窑平均内径,m; L一窑体长度,m. 2.2按单位产能计算 回转窑单位产能是指单位容积产量,单位 表面积产量和单位截面积产量.这三种单位产 量可以相互换算,使用其中的哪一种依行业, 地区和作者而异. 回转窑的产量与规格之间存在着以下关系删 G=KDj1--L 式中G一回转窑的产量,tm; K一常数,随窑型和煅烧物料的不同 而异,直筒窑煅烧白云石时,K取值范围O.Ol5 ～ . 0.025; Di一回转窑窑衬内径, ‘ L-一回转窑的长度,m. 勺 轻金属l993年:№2 通过已设计的回转窑实际生产结果测 定,上述二种方法在诸多的计算方法中,是较 为简单实用的.但计算窑的产能时,还必须考 虑燃料的种类和燃烧器效果.相同的窑,使用 不同的燃料和改变工作压力等,其燃烧参数, 产量差异很大.1985年我们为某厂设计一座 内14m,长36m煅烧白云石的回转窑.使 用半水煤气时,可满足年产1000吨镁锭的需 要.以后改用低压发生炉煤气,产能降到 600～700吨镁/年.提高煤气压力后,产能 回升到1000吨镁/年.但提高煤气压力是有 限的.如仍用这种窑型和规格而使用高发热 值的燃料,如天然气或重油等,煅白产量可提 高到满足生产1200吨镁/年以上的要求. 3回转窑斜度,长度和转速的确定 回转窑的斜度长度和转速除与煅烧的工 艺条件有关外都与产能有直接关系.设计回 转窑主要技术参数之一就是产能.其它技术 条件首先要在保证产能的情况下确定.在产 能一定的条件下.斜度,长度和转速相互制约 又可相互改变.回转窑的斜度通常指回转窑 简体中心线两端水平高的差和简体长度之 比.(即窑体倾斜角的正弦值),一般在 25%～6%之间.在转速和窑长等因素相同 的条件下,斜度愈小.物料在窑内流动的速度 愈慢,因而物料在窑内的停留时间愈长.在斜 度小的情况下,要加快物料流动速度,势必要 提高窑的转数.提高转速有利于物料在窑内 的翻转,有利于传热和物料受热.但增加了窑 中煅白的自身粉碎.在窑尾部白云石的棱角 和硬度对窑衬砖也加剧了磨损.窑斜度过 大,物料在窑内停留时间短.如降低转速,又 不利于物料的翻转受热.根据经验,设计煅烧 白云石的回转窑斜度取3%～4%为宣. 回转窑的长度和窑体钢筒内径之比称回 转窑的长径比(也有用窑衬内径的).比值大 小和煅烧物料的种类,干湿程度,燃块状况等 条件有关.目前国内外用于煅烧白云石的回 转窑长径比通常在l6～20之间. 当今设计的回转窑的转速都是可调的,且 都是无级谰速(使用调速电机就可容易地办 到).这对生产中随时确定最佳的工艺条件大 有益处.设计时,一般把窑体的工作转速定在 0.5～1.5r/mi