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预分解窑熟料煅烧
发布时间：2013-04-02 08:50 来源：未知
水泥白1824年诞生以来，已发展186年，水泥生产过程也发生了较大的变化。硅酸盐水泥的基本生产过程是生料制备．熟料煅烧和水泥制成三阶段，
生产的主要过程是熟料煅烧，要用煅烧设备水泥窑，最初用立式窑，但由于立窑技术落后，天然资源和能源消耗高，生产效率和产量低，对环境污染严重，现在已经淘汰。水泥生产中，自1877年建成回转窑烘干机，就开始使用回转窑烘干机煅烧熟料。最终的回转窑烘干机是中空，1950年发展为悬浮预热器窑，悬浮预热器要是在中空回转窑烘干机的尾部直立部分装设了悬浮预热器。随着水泥悬浮预热技术和预分解技术的提高，给水泥工业注入了新技术、新活
力。1971年出现预分解窑，用预分解窑生产水泥是目前水泥发展的主流。
1、预分解窑的结构特点
预分解窑是在悬浮预热器和回转窑烘干机之间增设一个分解炉，在分解炉内喷入30%～60%的燃料，使燃料燃烧的放热过程与碳酸盐分解的吸热过程同时在悬浮态或流态化下迅速进行，这样可以减轻窑内煅烧的热负荷，有利于缩小窑的规格及生产的大型化，使水泥生产过程具有高效、优质，低耗、符合环保要求和大型化，自动化的特征。预分解窑煅烧水泥熟料是水泥发展的主流，近10年来，我国各地已建成日产熟料2 500，4000，5000，10 000t水泥生产线多条，值得一提的是中国水泥龙头企业海螺集团已建成10000t生产线3条，目前是我国产量最大的水泥生产线。在已建成的生产线中，较多是带双系列五级旋风筒的预分解窑，目前，预分解窑水泥生产已成为水泥工业发展的最先进的工艺，预分解窑系统结构示意见图1。
2、预分解窑的组成
预分解窑的关键技术装备由悬浮预热器、分解炉、回转窑烘干机，冷却机等组成。
2.1悬浮预热器
2,1.1悬浮预热器的构成和功能
悬浮预热器主要有旋风预热器和立筒预热器两种。立筒预热器已趋于淘汰。预分解窑采用旋风预热器作为预热单元装备。构成旋风预热器的热交换单元主要是旋风筒及各级旋风筒之间的连接管道。
悬浮预热器的主要功能在于充分利用回转窑烘干机及分解炉内排出的炽热气流中所具有的热焓加热生料，使之进行预热及部分碳酸盐分解，然后进入分解炉或回转窑烘干机内继续加热分解，完成熟料煅烧任务。因此必须具备使气、固两相能充分分散均布，迅速换热、高效分离等三个功能。
2.1.2旋风筒的功能
旋风筒的主要任务在于气固分离。这样，经过上一级预热单元加热后的生料，通过旋风筒分离后，才能进到下一级换热单元继续加热升温。
2.2分解炉
分解炉承担预分解系统中繁重的燃烧，换热和碳酸盐分解。分解炉的主要功能就是进行碳酸盐分解，碳酸盐的分解率可达85%-- 95%。
分解炉内要喷入40%～50%的燃料，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程同时在悬浮态或流态化下迅速进行，可减轻窑内煅烧的热负荷，有利于缩小窑的规格及生产的大型化。
2.3回转窑烘干机
2.3.1回转窑烘干机组成
回转窑烘干机是熟料煅烧系统中的主要设备，回转窑烘干机主要由筒体、支承装置，传动装置、密封装置等组成。
1)简体。
简体是回转窑烘干机的主要组成部分，它是一个钢制的圆筒，预先用钢板做成一段一段的圆筒，安装时再把各段铆接或焊接而成，简体直径与窑的产量和窑型等有关。为了保护简体，筒体内镶砌有耐火材料。
(1)简体形状。
物料入窑后会发生物理化学变化形成熟料，为了使筒体适应各带物料要求，简体可做成直筒形、一端扩大，两端扩大等形状。扩大型窑体结构复杂，所用耐火材料尺寸规格和品种多，比直筒形制造、维修、管理麻烦。预分解窑大都用直筒形。
(2)筒体刚度。
筒体自重，加上耐火材料和窑内物料的重量，在两道拖轮之间的筒体会发生轴向弯曲，轮带处产生横截面的径向变形，筒体径向变形是机械结构方面影响窑衬寿命的重要原因，因此简体必须具有一定的强度和刚度，在简体结构上可采用增加钢板厚度，焊接简体，加强轮带刚度的措施。
钢板厚度由窑的规格和钢板材质而定，一般厚度为18～50 mm，大型回转窑烘干机用30～60 mm厚的钢板，加厚简体可减小简体的轴向和径向变形，对窑的长期安全运转有利，但筒体的重量增加太大，且筒体过厚，钢材消耗太多也不经挤。
烧成带温度较高，铆接的铆钉易受热伸长，造成铆钉松动，使简体变形。焊接简体省工省料，劳动生产率高，成本低，焊接质量好，因此，预分解窑基本上全部采用焊接筒体。只有在现场不具备良好焊接条件时保留局部的铆接结构。
要保证轮带有足够的刚度，以增强窑筒体的刚度，选择适当的轮带与简体垫板之间的间隙，使简体在热态下与轮带呈无间隙的紧密配合。
2)支承装置。
支承装置是回转窑烘干机的主要组成部分，它承受着窑的全部重量，对窑体还起定位作用，使回转窑烘干机能安全平稳地运转，支承装置由轮带、托轮、轴承和挡轮组成，见图2。
轮带是—个坚固的大圆钢圈，套装在窑体上，整个回转窑烘干机的全部重量，通过轮带传给托轮，由托轮支承，轮带随筒体在拖轮上滚动，其本身还起着增加简体刚性的作用（见图2）。由于轮带附近筒体变形最大，轮带不应安装在筒体的接缝处。轮带在运转中受到接触应力和弯曲应力的作用，所以要求轮带要有足够抵抗接触应力和弯曲应力的能力，要有较长的使用寿命。轮带可用铸钢，也可用锻钢制造，锻钢的轮带其截面为实心结构，质量好，热应力小，使用寿命长，但散热慢，刚性小，制造工艺复杂，成本较高。截面尺寸较大的轮带，一般采用铸造，目前要锻造大型轮带还有困难，现在多采用铸造的轮带。
托轮是钢质鼓轮，通过轴承支撑在窑的基础上，为了节省材料和减轻质量，轮中设有带孔的辐板，托轮的中心贯穿一轴，两轴颈安装于两轴承之中。托轮的直径—般为轮带直径的，宽度一般比轮带宽50～100 mm，托轮由托轮轴承来支承。
托轮轴承有滚动轴承、滑动轴承、滑动一滚动轴承三种。托轮轴承承受的负荷大，温度高，周围灰尘大。滚动轴承虽然结构简单，维修方便，摩擦力小，电耗小，及制造简单，但由于托轮的荷载达数百吨，滚动轴尺寸大，制造困难，很少使用，一般采用滑动轴承。大型回转窑烘干机也有采用滚动轴承的拖轮轴承组。
回转窑烘干机简体以一定的斜度支承在托轮支承装置上，窑回转时，回转窑烘干机简体上、下窜动，为了及时观察或控制窑的窜动，一般在靠近大齿轮的一道轮带两侧设有挡轮。挡轮有不吃力挡轮、吃力挡轮、液压挡轮三种，回转窑烘干机大多使用吃力挡轮。大型回转窑烘干机也可采用液压挡轮。
3)传动装置。
(1)传动装置的作用和组成。
传动装置的作用就是把原动力传递给筒体并减少到所要求的转速，回转窑烘干机的传动装置由电动机、减速机、及大小齿轮组成，回转窑烘干机传动装置见图3。
(2)大齿轮的安装。
安装要求：保证回转窑烘干机的正常运转，大齿轮的中心线必须与简体中心线重合，大齿轮尺寸较大，一般制成两块或数块，用螺栓连接。大齿轮一般安装在靠近筒体中部，使简体受力均匀，远离热端，灰尘较少。
(3)传动方式。
回转窑烘干机的传动装置有减速机传动、减速机与半敞式齿轮组合传动、减速机与三角皮带组合传动及液压传动四种。减速机传动布局紧凑，占地面积小，传动效率高，达98.5%。结构简单，部件少，安装调试方便，故障少，部件使用寿命长，安装可靠。是目前采用最广泛的一种减速传动装置。
4)密封装置。
回转窑烘干机是负压操作的热工设备，在进、出料端与静止（烟室或窑头罩）连接处难免要吸入冷空气，为此必须装设密封装置，以减少风量。
密封装置性能的好坏，对窑系统的正常运转和窑的产、质量及能耗均有影响。对密封装置要求密封性要好，能适应回转窑烘干机工作时窑头负压较小，窑尾负压较高的特点；在保证密封可靠的前提下，结构上要很好地适应简体正常运转和正常的窑体上下窜动，筒体中心线弯曲及制造误差，窑体温度变化时的热胀冷缩；零件磨损小，使用周期长。在窑的密封处气流温度高，粉尘多，润滑困难，容易磨损；结构上简单，易于制造。能长期可靠地工作，维护方便。
5)回转窑烘干机的功能。
(1)燃料燃烧功能。
作为燃料燃烧装置，它具有广阔的空间和温度场，可以供应足够的空气，装设优良的燃烧装置，保证燃料充分燃烧，为熟料煅烧提供必要的热量。
(2)热交换功能。
作为热交换装置，它具有比较均匀的温度场，可以满足水泥熟料形成过程中各个阶段的换热要求，特别是阿利特矿生成的要求。
(3)化学反应功能。
作为化学反应器，随着水泥熟料矿物形成不同阶段的不同需要，它可分阶段地满足不同矿物形成对热量、温度的要求，也可以满足它们对时间的要求，是目前用于水泥熟料矿物最终形成的最佳装备，尚无其他装备可以替代。
(4)物料输送功能。
作为输送设备，它具有更大的潜力，因为物料在回转窑烘干机断面内的填充率，窑斜度和转速都很低。
(5)降解利用废弃物功能。
随着保护地球环境意识的增强，20世纪末以来，回转窑烘干机的优越环保功能迅速被挖掘。它所具有的高温、稳定热力场已成为降解利用有毒、有害，危险废弃物的最好装置。
2.4冷却机
经回转窑烘干机煅烧的熟料，从回转窑烘干机窑头卸出，熟料温度一般在1000～1400℃，熟料经冷却机冷却后温度降至100 - 200℃，熟料将其携带的大量热量传给冷却机内通过鼓风机送入冷却机内的冷空气，冷空气温度上升成为热废气，这部分废气要利用，提高窑的热效率；熟料冷却还可以改善熟料的质量及熟料的易磨性，节约能源。
3、小结
随着科学技术不断发展，用预分解窑煅烧熟料生产水泥是实现中国水泥工业现代化的必由之路。因此我们应全面调整水泥产业结构，促进企业技术进步，使水泥工业的发展建立在技术进步，减少资源消耗，降低环境负荷，提高产品质量和劳动生产率，走新型工业化和可持续发展之路。
三门峡富通新能源销售木屑气流式烘干机等机械设备。
