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上海中博讲述回转窑的功能与发展

11/12/05  浏览:

                         上海中博讲述回转窑的功能与发展

    回转窑诞生于1885年,经过120多年的发展和完善,经历了多次重大的技术革新。自第一代回转窑投人生产以来,其简体形式已经变革、发展,但主要是直筒型和各种局部扩大型两种。实践经验和理论研究表明,宜筒型是现时最有效的窑体结构,现代预热器窑和窑外分解窑的简体一般都是宣筒型。表24为中材国际南京水泥设计研究院设计生产的回转窑主要性能参数,均为宜筒型。
   作为水泥熟料矿物最终形成的燃烧技术装备,它主要在以下五方面发挥作用。
    (1)燃料燃烧装置。作为燃料燃烧装置,它具有广阔的燃烧空间和热力场,可以供应足够的空气,装备优良的燃烧装置,可以保证燃料充分燃烧,为熟料烧成提供必备的热量。
   (2)热交换作用。作为热交换装置.它具有均匀的温度场,可以满足水泥熟料形成过程中各个阶段的换热要求。
    (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,它既可以分阶段满足不同矿物形成对热量、温度的要求,又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设备。
    (4)输送物料功能。作为输送设备,由于物料在回转窑内的填充率、转速和窑斜度都很低,因此具有更大的利用潜力。
    (5)降解利用废弃物。20世纪末以来,随着环境保护意识的加强.回转窑表现出优越的环保功能。它具有高温、稳定热力场的突出优点,已经成为降解利用各种有毒、有害、危险废弃物的最好装置之一。
    回转窑具有多种功能和优良品质,近半个世纪中它在一直独立承担着水泥生产过程中的熟料姬烧任务。但是,它也存在着许多的缺点和不足。首先,作为热交换装置,窑内主要表现为“堆积态”换热,换热效率有限,影响生产效率的提高和能耗的降低。其次,熟料炬烧过程大量生成No:等有害成分,造成严重的大气污染。最后,回转窑产出的高温熟料热量很难回收,如果没有效率很高的冷却机配合,将造成热量的巨大浪费,而缓慢冷却是影响熟料质量的。
    回转窑的主要发展方向都是围绕着它的缺点而展开的。一方面,是对回转窑本身的改进,例如对窑直径的部分扩大、窑长度的变化等,以达到改进换热条件,改变气流速度或延长滞留时间的目的;另一方面,则是将某些熟料形成的化学反应移到窑外进行,以改善换热和化学反应条件。从1928年立波尔窑的诞生,1932年旋风预热器专利的获取.1950年旋风预热窑的出现,1971年预分解窑的诞生,以及2[)世纪80年代长径比为10的两支点短回转窑用于生产等,这些对回转窑功能削弱的技术革新过程至今仍在进行。这样,就使凡是能采用比回转窑更加优越的设备进行的水泥熟料恨烧过程,都转移到窑外进行,以尽量克服其固有的缺点和不足。但是,到目前为止,熟料燃烧的最后烧结过程,仍采用回转窑来完成,还没有研制开发出可用于现代化大型生产的更好装备。特别是回转窑所具有的降解利用各种废弃物的优良环保功能被挖掘利用后,更赋予其新的发展活力。
    随着窑的产量提高,窑的容积产量从3.0t/(d.m3)逐步上升至6.0t/(d·m3)。回转窑简体散热损失从三档窑的大于35kccal/kg下降至二档窑的26—30kcal/kg 。窑速从3r/min提高至4r/min以上.物料在窑内停留时间从40Min逐步下降至30min以下。二档窑和三档窑相比,设备重量降低约10%左右,此外还具有运行平稳、安装简单、维护方便等优点。20世纪80年代初,第一台L/D<11的二档窑在欧洲投人生产,在工业生产实践的基础上,90年代得以快速发展,进入21世纪,国际上新建生产线投入的二档窑数量已超过三档窑。