窑操基础知识

-水泥人缘,2023-07-0913:15:04一.旋窑的工作原理(SP)以及目前A厂较为先进的预热预锻式旋窑。大陆目前有8000多家水泥厂，其中竖窑就有8000家左右。预热预锻式的旋窑与传统的旋窑最大的区分是将生料的脱酸放在预热机中进展，从预热机下来的料其脱酸度有90%以上。这样使窑的负荷减轻了，产量提高，热耗降低。旋窑是一个有确定斜度的圆筒状物，A厂#3窑的斜度为3.5%，#1与#2窑的斜度为3%。预热机来的料从窑尾进入到窑中，借助窑的转动来促进料在旋窑内搅拌，使料相互混合、接触进展反响。窑头喷煤燃烧产生大量的热，热量以火焰的辐射、热气的对流、窑砖(窑皮)传导等方式传给物料。物料依靠窑筒体的斜度及窑的转动在窑内向前运动。二.旋窑的构造窑体的主要构造包括有:窑壳，它是旋窑的主体，窑壳钢板厚度在40mm左右的钢板，胎环的四周，由于承重比较大，此处的窑壳钢板要厚一些。窑壳的内部砌有一层200mm左右的耐火砖。窑壳在运转的时候，由于高温及承重的关系，窑壳会有椭园型的变形，这样就会对窑砖产生压力，影响窑砖的寿命。在窑尾大约有一米长的地方为锥形，使从预热机进料室来的料能较为顺畅地进入到窑内。胎环、支持滚轮、轴承、胎环与支持滚轮都是用来支撑窑的重量用。胎环是套在窑壳上，它与窑壳间并没有固定，窑壳与胎还之间是加有一块铁板隔开，使胎环与窑壳间保存确定间隙，不能太大也不能过小。假设间隙太小，窑壳的膨胀受到胎环的限制，窑砖简洁破坏。假设间隙太大，窑壳与胎环间相对移动、磨擦更加利害，也会使窑壳的椭圆变形更加严峻。通常要在二者间加润滑油。我门可以通过窑壳与胎环间的相对运动来凭估量窑壳的椭圆变形程度。窑壳与胎环之间存在着热传导率的差异，必需借助外部的风车来帮助窑壳散热，平衡减小两者间的温差。否则窑壳的膨胀会受到胎环的限制。在开窑时，窑壳的升温速率高于胎环，烧手必需把握旋窑的升温速率在50℃/h，这样有利保护窑砖。通常托轮要比轮带宽50-100mm毫米左右，滚轮轴承是承受巴氏合金，假设轴承失去润滑，会使轴承因温度过高而烧坏。在轴承处都有冷却水进展循环冷却。为削减窑壳对胎环的热辐射，造成托轮温度过高，在二者之间都加有隔热板来削减热辐射。A厂的三套窑中，#3窑是短窑系统，长径比为1:112组托轮。#1与#21:141:1533组托轮的位置时，要到达三者在同始终线上比较困难，并且稍有偏离便会使中间的托轮过载，造成托轮轴承温度过高，严峻时轴承上的巴氏合金熔化(100度左右)，从而使轴承被破坏。短窑系统只有两组托轮，便不会有这样的情形。#1窑共有2组止推滚轮，滚轮只是起到阻挡的作用，滚轮本身并没有动力。窑体的吃上吃下是靠滚轮的偏位，将托轮与窑的中心线有确定角度，让托轮给窑体有向上的力，使窑壳上移。有时撒一些生料粉或将托轮擦干净，增大其磨擦系数，也可使窑体上移。窑体吃下时，只要在托轮与轮带之间撒上石墨粉，减小两者间的磨擦力既可。#1窑吃上44小时。#2窑共有两组液压式的止推滚轮，窑体的吃上是靠挡轮的推力来到达。#226小时。#3窑只有两组胎环与滚轮，所以#3只有一组Y11414Y5位置。此时窑体开头吃下，液压系统泄压2分钟，停4分钟，然后重复动作。直到窑体触及到Y1位置又进展吃上。不断重复以上的过程既可。在液压系统停顿动作时，内部的压力不变。液压系统还有三到极限开关。吃上时，假设Y1开关有故障时，窑体会触及到Y其次道开关，系统就会警报(此时窑体已超出吃上范围30mm)，假设又触及到第三道开关，则系统会跳车(此时以超出吃上的范围50mm)。旋窑吃下时，假设第一道开关有故障，则旋窑在触及到其次到开关时，系统就会警报，但不会跳车，由于有止推滚轮的限制窑壳的吃下极限。三.止推滚轮液压系统窑体的吃上吃下主要是要使支持滚轮与胎环磨损均匀。每8小时吃上吃下各一次，这都是靠液压挡轮来把握。液压挡轮的工作原理与滚压机的液压原理较为相近(具体见附图)。止推滚轮的液压系统位于窑基座的下部，这样可以使现场的布置合理，液压设备的工作温度更低。液压油经油泵浦从油缸中抽出，经过一个单向阀被分成两路，其中一路经过三向开关进入到液压缸中，在常态下该阀门是关闭不工作，它是作为另一个三向开关的备用。另一油路经过一个三向开关，当开关的在左边的位置时，油可以通过阀门。在右边的位置时油会回到油缸中。中间的位置油路不通。在三向开关的入口处并连有油压表，在三向开关的入口处与回油管串连有一个泄压阀，用于过载保护。正常的状况下，液压油经过三向阀以后，进入到一个桥式整流油路。整流油路利用单向阀作为导路原件，对面的两个单向阀方向是一至的，中间用一油路接有一个过滤器与阀门。不管是加压进油或是退油都会都要使油进展过滤。在三向开关的回油管上也设有单向阀，然后又经过由单向阀、过滤器组成的并连油路，回油进入油缸前都进展过滤，其中单向阀只是在过滤器阻力较大或堵塞时才会用到。在并连油路的侧边设有一个压力表用于测压力。液压油从过滤器出来以后，油经过一个电动双向开关与手动阀门后便可进入到液压缸中，在手动阀门边上加有一个手动开关，手动开关阀门在放油泄压才会用到。液压油进入液压缸的管路也并连有两跟油管。其中一条油路上接有一个信号转化器，将油压信号转化成电信号传到中控室。另一根经过一个手动阀门被分成三条油路，一条与油压表相连，主要用于测量入液压缸油压的大小(该油压表位于楼下)。一条连有一个较小的氮气囊进展缓冲。另一条油路上设有一个手动开关)与泄压阀所组成的并连油路，必要时可将其翻开让油回到油缸中。液压缸入口处设有一个油压表，用于测量油压大小(位于现场)，现场可以便利观测油压。氮气囊在窑体吃上时要将其进油阀门翻开，缓冲油压。在窑吃下时要将进油阀门关闭，60bar左右。四.窑系统的传动窑是慢速转动的设备，窑系统传动装置主要由以下几个部份组成:动力马达回转窑载何的特点为:恒力矩起动力矩大要求均匀地进展无级变速。#1与#2窑是承受单边传度，#3窑承受双边同步马达。承受双边传洞便于布置，也节约投资，比较适合于较为大形的旋窑。#3窑主电机的功率为390kw，一般窑内填充率20-25%左右，假设消灭结圈或堵料，窑的主马达功率会上升。有的厂家也利用液压系统进展传动。关心引擎关心引擎主要是为防止突然断电，窑体在高温、重载(窑内有较多的余料)的状况下发生变形，A厂中设有余热发电及重油发电设备，停电后自发的电还可以利供窑系统工作用，停电对窑内生产的影响小一些。在砌砖或检修时要用关心引擎进展带动。开窑时也要用关心马达来帮助起动，这样可以削减开窑起动时的能耗。关心马达与主减速机之间还设有一个关心减速机。#3窑系统布置了两台汽油引擎的寸步电机，#1、#2分别有一套。减速机马达的转速都比较高，窑的转速一般都在3rpm左右。两者间需要有减速机进展减速传动。有的窑利用三角皮带进展减速，我个人认为三角皮带在高温环境下工作，很简洁老化，传动比也不是很衡定。A厂所用的是一般的齿轮减速机。小齿轮为了适应窑体的串动，小齿轮要与大齿轮之间留有确定的间隙，窑更要留意。两者间隙小，两者很简洁造成咬合、磨损加快等现象。小齿轮可以安装在大齿轮的正下方，也可以在大齿轮的斜下方。前者会使小齿轮的地脚螺栓完全受水平力作用，比较简洁损坏。后者小齿轮受水平与垂直两个方向上的力，这样基座受的水平力就小些。环齿轮大齿轮都尺寸比较大，一般都由两半(或者更多块)经螺栓联接组成，A厂的环齿轮通过弹簧片与窑壳连接，这样具有确定的弹性，可以削减因开、停窑时对大小齿轮的冲激。有的厂家也有利用固定式的螺栓与窑壳进展连接，这种连接方式不具有缓冲的作用，齿轮也简洁受窑壳热膨胀的影响。润滑冷却系统在大小齿轮间设有自动喷油装置，对齿轮进展润滑。每班的现场人员要检查齿轮零件及润滑状况，齿轮的润滑状况。齿轮处的冷却是靠润滑油来冷却。密封装置旋窑系统都是在负压下工作，在旋窑的转动与静止两个部份间的连接处(在窑头与窑尾两个地方)，不行避开地有缝隙，为防止外界冷空气的进入，均设有密封SealAir与止封圈并不冲突，它只是将去除窑头四周的一些粉尘吹干净而以。假设是在窑头有漏冷风，会降低窑内的烧成温度。在窑尾有漏冷风，会削减二次空气量，影响窑内通风与烧成，增大废气排放量，增大风车与电收尘的负何等一系列的问题。对于密封装置的主要要求有:密封性要好窑头的负压低一些，要求可以不要那样高，在窑尾的负压大则要求就严格一些。能适应于窑体的吃上吃下，窑体温度变化时长度的伸缩，窑体直径的变化以及悬臂端略微弯曲等的要求。耐高温、耐磨、构造简洁，便于修理。密封装置的主要类型有:迷宫式密封，它可以分为轴向式密封与径向式密封两种。带有石棉绳的端面磨擦式密封石墨块(铸铁、铜)磨擦式密封A厂目前所用的是第三重金属磨擦式的密封装置，它借助支架与弹簧将金属紧压在筒体之上进展对气流的密封。五.大齿轮传动及其润滑在窑体的大齿处，它是靠双边同步马达进展传动，共有两个小齿轮与大齿轮齿合。这样的传力点较多，运转平稳，齿的受力减小一半，齿轮的模数与宽度都可以大为减小，有利于设备的布置。双边传动也会造成零部件过多，安装与修理工作量增加。两边齿面都有自动喷油嘴进展喷油润滑。润滑后的废油经过泵浦加压输送到冷却机，原先的油管是在江侧，现已改在山侧。主要是由于在江侧散热较多，环境温度比较低，使油的粘度增加，再加上江侧要照看行人通过，使油管路曲折阻力增加。我个人认为将废油加在冷却机中燃烧不是很好，冷却机主要将熟料冷却，不期望有热量的进入，将废油加到冷却机中燃烧会提高冷却机中的温度，影响到熟料的冷却效率。而应当将废油引入到需要热量的地放去燃烧，如预热机、窑等地方。润滑油与泵浦都在窑基座下的房子内，这样布置使现场更干净，润滑设备的环境温度也更低一些。泵浦是利用空压机为动力，从空压机过来的压缩空气首先经过一个过滤器将水份过滤去除。然后分成两路。其中一路通向上面齿轮的喷嘴处，在管路上并连接有一个电磁油压把握阀。另一路是进入到油桶内的泵浦，在管路上串连有一个压力表、一个油槽及一个泄压阀。压缩空气经过油槽后，可以使空企带上一部份油入泵浦中，对泵浦润滑。泄压阀的工作是靠进喷嘴处的电磁阀来把握，当油路上压力高于8bar电磁阀会感应一个信号让泄压阀泄压，此时压缩空气不能进入到油桶中加压工作，空压机就停顿工作。当油压低于6bar时，空压机又会重工作。油从油桶中出来后经过一个压力表，在管路上设有一个过载保护的阀门。最终才进入到喷油嘴处，利用气管中的空气将油喷出，多余的油会从喷嘴处经回油管中回到油桶中。一个齿面有四组平行的喷嘴，每次喷油只喷其中的一个油嘴，然后进展轮番喷油。六.窑头煤粉燃烧器脱酸以后的生料进入到窑内，需要连续吸热升温至1400度左右才能烧成熟料。旋窑内热量主要是由窑内的煤粉燃烧装置供给，它是由喷煤管、喷煤嘴与燃烧带三部份所组成。其中喷煤嘴是最为重要的组成部份。喷煤嘴位于窑头，煤粉随空气以确定的流速从喷煤嘴喷出，与四周的热空气接触后进展燃烧，形成确定的火焰外形，将热量传给生料。煤粉的燃烧空气可以分为两个部份，一部份是输送煤粉、将煤粉与空气混合均匀及供挥发份燃烧所用的一次空气。另一部份是依靠预热机风车从冷却机中抽上来的高温高氧的二次空气，二次空气主要是供固定碳进展燃烧。传统的喷煤嘴只是用一次空气与煤粉混合后再一起喷出，所形成的火焰风煤混合不是很好，在火焰的中心通风不良，不便调整。在开窑点火时格外的不便利。A厂目前所用的是较为先进的三风道喷煤嘴。喷煤嘴分为四部份组成，由外到内分别为:外圈一次空气，煤粉圈，内圈一次空气，以及最内圈的喷油管(喷油管只在点火或者没有煤时才使用)。各风道都有各自的动力系统、阀门调整系统等，调整火焰格外的便利。其中一次风管外圈的作用为:冷却喷煤嘴帮助煤粉燃烧，供给挥发份燃烧所需的氧把握轴向的火焰外形一次风管内圈的作用为:1.帮助火焰集中，在喷嘴中心形成低压区帮助煤粉燃烧，供给挥发份燃烧所需的氧把握径向的火焰外形正常工作时，煤粉夹在内外圈的气体之间，在内圈空气的内部中形成一个低压区，使空气与煤粉在此盘旋能充份混合。在外圈空气的外部也形成一个低压区，带动高温的二次空气与煤粉进展混合，供氧供热进展燃烧。一般增大内圈空气压力，降低外圈空气压力，会使煤粉与空气混合更快，使所形成的火焰缩短。假设内圈压力减小，外圈压力提高，会使火焰伸长。七.窑皮的作用依照温度与化学反响的不同，可以将整个窑分为四个带，它们分别是锻烧带、过渡带、烧成带及局部的冷却带。一般烧成带位于从窑头到5倍的窑直径处，在这段区域内有一层比较稳定的窑皮存在，窑皮对延长窑砖寿命及有格外关键的作用，旋窑的维护本钱中，耐火砖所占的比例特别大，假设掉窑砖造成停窑，火砖的费用不算，产量的损失更大。由此可见保护窑皮对延长耐火砖寿命有重要作用。但假设窑皮过厚也会造成窑的有效空间减小，不利于烧成的进展，甚至会造成结圈。窑皮是由熟料或粉尘自液相或半液相变成固体，它的主要作用有:保护耐火砖，使耐火砖不直承受高温及化学侵蚀。储存热能，削减窑壳向四周的热损失，提高旋窑的热效率。充当传热介质，在窑皮暴露于空气中，与高温的空气接触时，通过辐射或者是对流的方式吸取热量，当窑皮在下部与料接触时，以传导的方式传热给生料。窑皮的外表粗糙，它可以降低粉料流淌速度，延长料在窑内反响时间。影响窑皮生成的主要因素有:生料的化学成份窑皮是由液相变成固相的过程的产物。铝质与铁质的成份比较多，液相量就多，简洁形成窑皮。铝质与铁质的成份比较少，液相量少，形成窑皮比较困难。原料中铝质较多，液相的粘度大，形成窑皮比较困难，但一旦形成就比较结实。原料中铁质原料多，液相的粘度就比较小，窑皮简洁形成，但形成的窑皮也容易掉落。火焰的温度火焰温度低，料所形成的液相就比较少，不易形成窑皮，火焰温度过高，会使窑皮温度高过液相的凝固温