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活性石灰的煅燒設(shè)備第五章、活性石灰的煅燒設(shè)備
活性石灰的煅燒過程，是指石灰石必須要經(jīng)過一套合適的容器、一定的過程、一定的溫度（熱量）和時間，才能夠完成向石灰的轉(zhuǎn)化。 根據(jù)活性石灰的煅燒原理和傳熱方式的需要，活性石灰的煅燒過程，不是由某一單獨的設(shè)備能夠完成的。它應(yīng)該是由一套系統(tǒng)化的設(shè)備組成的煅燒設(shè)備。如：70年代引進的KM回轉(zhuǎn)窯設(shè)備，它是由豎式預(yù)熱器、回轉(zhuǎn)窯、豎式冷卻器三大容器，排煙機、除塵器、燃燒器系統(tǒng)三大設(shè)備組成的活性石灰煅燒系統(tǒng)。 隨著石灰煅燒技術(shù)的發(fā)展和需要，用來煅燒冶金爐料的窯爐很多，而用作煅燒活性石灰的窯爐型式也愈來愈多，其中，一般常見的有： a、 豎式預(yù)熱器和豎式冷卻器的回轉(zhuǎn)窯 b、 帶爐篦子式回轉(zhuǎn)窯 c、 冷卻筒式回轉(zhuǎn)窯 d、 新型豎窯 e、 雙（套）筒豎窯 f、 并流蓄熱式豎窯 g、 逆流筒機械化混料立窯 h、 旋轉(zhuǎn)爐床窯 i、 沸騰層窯 j、 四行程煅燒爐 雖然，在不同型式的窯爐（包括一般型式的普通窯爐）上，都可以用來煅燒石灰或活性石灰。但是，在冶金行業(yè)中，特別是在大工業(yè)生產(chǎn)中，回轉(zhuǎn)窯仍然是一種較為常見的、被廣泛使用的煅燒窯爐。因為，它即可以用來煅燒耐火材料，又可以用來煅燒冶金爐料，水泥熟料等。 回轉(zhuǎn)窯，是一種可以旋轉(zhuǎn)的窯爐。按其煅燒工藝劃分：有濕法、半干法和干法生產(chǎn)工藝。按煅燒性質(zhì)劃分：濕法以生產(chǎn)水泥為主，干法以生產(chǎn)石灰為主，而界于濕法和干法之間的半干法，是將原料破碎后，成球再煅燒，它則以生產(chǎn)耐火材料為主。 在煅燒活性石灰的回轉(zhuǎn)窯中，窯型是各有不同的。如： a、帶豎式預(yù)熱器和豎式冷卻器的回轉(zhuǎn)窯 b、帶爐篦子式的回轉(zhuǎn)窯 c、帶冷卻筒式的回轉(zhuǎn)窯。 這也就是說，回轉(zhuǎn)窯按窯體特征劃分，有窯型的不同。按窯內(nèi)廢氣利用裝置劃分，則有預(yù)熱裝置的不同等。
一、回轉(zhuǎn)窯 1） 設(shè)計與材質(zhì) 對于一套回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的選型與設(shè)計,從工藝角度上講，應(yīng)該以注重掌握回轉(zhuǎn)窯的熱工特性為基礎(chǔ)、結(jié)合它的熱工特性去了解相關(guān)的回轉(zhuǎn)窯知識。 在一套回轉(zhuǎn)窯裝置的設(shè)計內(nèi)容中，首先應(yīng)該考慮的是，回轉(zhuǎn)窯與所要煅燒物質(zhì)的相適應(yīng)性。其中，物料衡算與熱量衡算，是回轉(zhuǎn)窯設(shè)計的基礎(chǔ)。單位面積產(chǎn)量指標，是回轉(zhuǎn)窯設(shè)計內(nèi)容中重要的依據(jù)之一。 而回轉(zhuǎn)窯的長度與內(nèi)徑之比（L/D），則更能反映回轉(zhuǎn)窯的熱工特性。由于回轉(zhuǎn)窯筒體長度和直徑對煅燒效果有直接的影響，存在著對流傳熱條件不同，低溫傳熱效果不同等問題。 隨著活性石灰煅燒工藝的發(fā)展，根據(jù)活性石灰產(chǎn)品的性質(zhì)需要，在對煅燒活性石灰回轉(zhuǎn)窯窯型的選用上，開始廣泛地采用了以窯筒體長度較短、直徑較大的窯型。 以1978年從德國克勞斯·馬菲公司引進的，國內(nèi)第一套帶豎式預(yù)熱器和豎式冷卻器的回轉(zhuǎn)窯為例：對回轉(zhuǎn)窯筒體制造材質(zhì)的選擇，其鋼板厚度約為20－40mm，編號為MRST37.2鋼板為材料。窯筒體與大齒圈之間的連接是根據(jù)受熱與膨脹的需要，采用彈簧鋼板連接。 對窯體安裝的基本條件，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求，以窯體中心線與兩個托輪的中心連線的夾角為60°時，為最佳狀態(tài)。托輪組的數(shù)量，應(yīng)考慮窯體的長度及窯筒體的材質(zhì)要求而設(shè)置。 根據(jù)活性石灰產(chǎn)品的特性和煅燒的需要，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)不設(shè)置擋料圈，而是依靠窯兩端的收口來保證料層厚度。物料在窯內(nèi)的運動，則是通過窯體的安裝斜度，在窯體的轉(zhuǎn)動中，從高點向低點運動。窯體斜度通常是指：窯軸線的升高與窯長的比值，習(xí)慣上取窯斜線角α的正弦值Siaɑ，當窯體斜度為3 ％時，其傾斜角為1°43‵。 物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的運動形式，是在不考慮物料顆粒在窯壁和料層內(nèi)部的滑動和顆粒大小的影響時，物料隨著窯體的回轉(zhuǎn)，A點處的物料由于摩擦力的作用，沿窯壁慢慢上升。當物料表面與水平面形成的角度，等于物料的靜止角時，則物料顆粒在重力的作用下，將沿著料層表面滑落下來。由于回轉(zhuǎn)窯有一定的傾斜度，則原在A點處物料不會在落到原處，而是向前移動一段距離，落在C點處。然后由C點重新波動到D點，二次落到E點。如此不斷前進，是物料在窯內(nèi)運動的理想狀態(tài)。 從煅燒工藝角度上要求，我們對與回轉(zhuǎn)窯相關(guān)的基本技術(shù)性能的了解內(nèi)容一般有： a、 填充系數(shù) 所謂填充系數(shù)是指：在煅燒過程中，物料在窯內(nèi)占有的體積與窯內(nèi)有效空間體積的比率被稱之為填充系數(shù)或填充率。
計算式：K
1、K =
式中：0.0376 —— 特定系數(shù) G —— 小時產(chǎn)量 Q —— 物料堆積角 a —— 窯體斜度 D —— 窯內(nèi)徑 N —— 窯轉(zhuǎn)速 Y —— 物料容重
b、 回轉(zhuǎn)窯筒體內(nèi)表面積 回轉(zhuǎn)窯筒體內(nèi)表面積是指：回轉(zhuǎn)窯筒體內(nèi)，可與物料接觸的，襯磚的表面面積。 計算式：F
F = π·Dί·L 式中：π —— 圓周率 Dί —— 窯內(nèi)徑 L —— 窯長 c、 窯體截面積 窯體截面積是指，回轉(zhuǎn)窯筒體的某一截斷面內(nèi)，可與物料接觸的襯磚表面面積。 計算式： S
S = π·R2
式中：π —— 圓周率 R2 —— 窯內(nèi)徑半徑
d、單位面積產(chǎn)量指標 單位面積產(chǎn)量指標是指：回轉(zhuǎn)窯在某一單位實際生產(chǎn)時間內(nèi)，按窯體單位襯磚內(nèi)表面積計的產(chǎn)品數(shù)量。單位為：kg/m2·h 計算式：A
A =
式中：Gη —— 小時產(chǎn)量 F —— 窯體內(nèi)表面積
e、物料停留時間 T= T=移動時間（分鐘min） L=窯廠（米m） N=窯速（每小時轉(zhuǎn)速） D=窯內(nèi)徑（米m） S=窯的斜度%
2) 內(nèi)襯材料 在帶豎式預(yù)熱器和豎式冷卻器的回轉(zhuǎn)窯中，由于煅燒特性的需要，在三大容器內(nèi)分別砌筑著不同材質(zhì)、不同類型的耐火材料。它們在煅燒過程中發(fā)揮著重要的耐熱、隔熱、傳熱作用。為此，結(jié)合熱工工藝理念，應(yīng)該對耐火材料有一個基本上的認識。 內(nèi)襯材料，也就是耐火材料。所謂耐火材料，是指耐火度不低于1580℃的無機非金屬耐火材料。 耐火材料在無荷重時抵抗高溫作用的穩(wěn)定性，即在高溫無荷重條件下不熔融軟化的性能。被稱之為耐火度。它表示著耐火材料的基本性能。 如何區(qū)分耐火材料，按其主要成份的化學(xué)性質(zhì)可分為：酸性、中性、堿性三大類。 —— 酸性耐火材料有：硅石質(zhì)、粘土質(zhì)。 —— 中性耐火材料有：高鋁質(zhì)、鉻質(zhì)、碳質(zhì)。 —— 堿性耐火材料有：鎂質(zhì)、白云石。 在煅燒活性石灰的回轉(zhuǎn)窯上，如何選擇其內(nèi)襯，即耐火材料材質(zhì)的首要基礎(chǔ)條件是，耐火材料應(yīng)該滿足工作條件的要求。 回轉(zhuǎn)窯屬于周期性加熱窯爐，對內(nèi)襯材質(zhì)的使用一般有較低的熱量要求。根據(jù)活性石灰的理化性質(zhì)及煅燒要求，硅，酸質(zhì)耐火材料一般是不用作窯襯的。這也就是說，在對煅燒石灰的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯材質(zhì)的選擇上，不論是選用何種材質(zhì)時，都必須要選擇堿性或者是中性耐火材料。 在一般情況下，在對回轉(zhuǎn)窯燒成帶永久層襯磚采用粘土磚鋪設(shè)時，是以即考慮了它的隔熱保溫效果，又考慮了投入的成本為依據(jù)的。 對回轉(zhuǎn)窯燒成帶耐火材料的選擇，則應(yīng)著重考慮到其燃燒溫度較高，襯磚必須具有較高的耐火性能，并能抵抗堿性物資的侵蝕性能。因此，通常多采用鎂鉻質(zhì)耐火材料進行砌筑。與此同時，隨著耐火材料技術(shù)的發(fā)展，在回轉(zhuǎn)窯燒成帶內(nèi)已較為廣泛地使用了鎂鋁堅晶石 回轉(zhuǎn)窯的進料端，因界于燒成和預(yù)熱階段之間，對耐火材料的選擇，應(yīng)著重于考慮，耐火材料應(yīng)具有一定的耐火度和耐磨性，通常選用高鋁質(zhì)和粘土質(zhì)襯磚。 而在回轉(zhuǎn)窯的卸料（出口）處，由于存在著物料移動磨損大，溫度變化快，物料溫度高，二次風沖擊大的特點。對襯磚要求有一定的耐火性能和抗熱震性以及耐磨性，則以選用剛玉質(zhì)或高鋁質(zhì)耐火材料砌筑為宜。這也就是說，對回轉(zhuǎn)窯內(nèi)耐火材料的選擇內(nèi)容中，應(yīng)充分地考慮到它們的耐火度、高溫荷重變形溫度、高溫體積穩(wěn)定性、熱震穩(wěn)定性、抗渣性和真空性等高溫使用性質(zhì)。 近年來，隨著耐火材料技術(shù)的發(fā)展，在活性石灰回轉(zhuǎn)窯的進出料端，選用可塑澆注耐火材料的窯型也已日見成型。 3） 工作原理 帶豎式預(yù)熱器和豎式冷卻器的回轉(zhuǎn)窯的工作原理與其他類型的回轉(zhuǎn)窯相同：為負壓生產(chǎn)。 所謂壓力，是指垂直作用于單位面積上的力。被稱之為壓強，簡稱為壓力。正壓是指高于大氣壓力的靜壓。負壓是指小于大氣壓力的靜壓。 從化學(xué)角度講，負壓生產(chǎn)，更有利于石灰石的煅燒分解，因為CaCO3的分解是產(chǎn)生氣體（CO2）的反應(yīng)。它的操作原理為逆流操作。物料與氣流以逆向形式對流運動。 根據(jù)回轉(zhuǎn)窯的工作原理和操作原理，保證回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體流速的穩(wěn)定和在理論概念上的適當增加，有利于窯內(nèi)對流換熱。 回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體流速的大小，一方面影響對流傳熱系數(shù)，進而影響傳熱速度，產(chǎn)量及熱量消耗。另一方面，則影響窯內(nèi)的飛灰生成量，進而影響原料的消耗量。當氣體流速過大時，雖然傳熱速度提高了，但氣體在窯內(nèi)的停留時間也相應(yīng)地減少了，其總體傳熱量被相應(yīng)地減少了，也由此而造成了出窯氣體溫度的升高，增加了熱耗。并且，過大的氣體流速，必然又會造成窯內(nèi)的飛灰量增多，因此，流速過大并不相宜。反之，氣體流速過小時，窯內(nèi)的產(chǎn)量會因傳熱效果不好而下降，熱耗也會相應(yīng)增大，因此也不合適。 在回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)內(nèi)，預(yù)熱、煅燒、冷卻三者之間的關(guān)系是相互影響，相互制約的。 物料在預(yù)熱器內(nèi)被預(yù)熱的同時，要求具有一定比例的分解率，這是活性石灰產(chǎn)品在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)完成煅燒的需要。分解率能表示物料被預(yù)熱的質(zhì)量。它對窯內(nèi)的煅燒質(zhì)量影響很大，有效的分解率，有利于提高和穩(wěn)定預(yù)熱溫度。 具有良好分解率的石灰石進入回轉(zhuǎn)窯后，很容易在高溫作用下，完成分解而生成石灰。有助于提高助燃空氣溫度。 高質(zhì)量的石灰與助燃空氣（二次風）進行充分地熱量交換，使燃料在燃燒時，能夠得到高熱空氣（二次風）的助燃幫助，從而提高了燃料的燃燒質(zhì)量。有效地保證了回轉(zhuǎn)窯煅燒系統(tǒng)內(nèi)溫度的穩(wěn)定，達到了提高熱效率的目的。 根據(jù)活性石灰的煅燒機理和回轉(zhuǎn)窯所具有的獨特特點，活性石灰一般在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)即可完成煅燒。因為，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度較其它窯爐易于掌握、調(diào)整和控制，受到煅燒的CaCO3能夠得到較為均勻的熱量。 石灰石在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)呈翻動滾落運動，能夠均勻地吸收火焰產(chǎn)生的輻射熱而進行分解，同時，還具有吸硫、含硫量低，雜質(zhì)少，活性度高，并能煅燒顆粒較小的石灰等優(yōu)點。 4） 特點比較 對采用回轉(zhuǎn)窯來煅燒活性石灰的工藝技術(shù)，與其它形式的窯爐進行比較時，回轉(zhuǎn)窯的性能特點基本上體現(xiàn)在以下幾個方面： a、回轉(zhuǎn)窯在煅燒過程中，由于物料處于翻滾狀態(tài)，受熱均勻，燃燒裝置溫 度容易控制，煅燒質(zhì)量好，石灰產(chǎn)品活性度可達350－400ml，而且石灰污染小，有利于獲得高純度石灰。 b、回轉(zhuǎn)窯可以煅燒較小粒度的原料（5 mm以上即可），能夠提高原料的利用率，且由于原料粒度較�。ㄒ话銥�20－50 mm），產(chǎn)品不需破碎即可直接用于轉(zhuǎn)爐煉鋼。 c、回轉(zhuǎn)窯煅燒冶金或活性石灰，單位產(chǎn)品熱耗約為5000kj/kg，比逆流單筒機械化混料立窯熱耗低，但比并流蓄熱式豎窯高15－30 ％。 d、回轉(zhuǎn)窯煅燒過程機械化程度較高，操作工藝易于控制，生產(chǎn)量大，適用于冶金、冶煉等大工業(yè)的需要。 e、回轉(zhuǎn)窯煅燒系統(tǒng)機械設(shè)備多，重量大，因此，單位產(chǎn)品耗鋼量較大，投資較高。 f、回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)設(shè)備占地面積大，比并流蓄熱式豎窯單位產(chǎn)品耗鋼量大3－5倍，投資高出50－80 ％，占地面積高出1倍。 g、物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)磨損大，產(chǎn)品粉末多，對原料強度有一定要求，有的原料在豎窯中煅燒可得到較好的塊度石灰，而在回轉(zhuǎn)窯中煅燒則可能產(chǎn)生大量粉末，成品率低。
5) 回轉(zhuǎn)窯本體 技術(shù)指標，以德國KM回轉(zhuǎn)窯和國產(chǎn)回轉(zhuǎn)窯為例： a、KM窯： 窯筒體長度： 44m 筒體直徑： 外徑 Φ4.2m 內(nèi)徑 Φ3.7m 支撐裝置：（托輪組） 2組 窯體斜度： 3 ％、1.718° 產(chǎn)能： 600 t /G b、國產(chǎn)回轉(zhuǎn)窯：圖三 窯筒體長度： 50 m 筒體直徑： 外徑 Φ4.2m 內(nèi)徑 Φ 3.7m 支撐裝置：（托輪組） 3組 窯體斜度： 3 ％、1.718° 產(chǎn)能： 550 t/G 托輪寬： 0.8m 托輪直徑： Φ1.5m 輪帶寬： 0.75m 輪帶直徑： 5.2m 擋輪直徑： Φ1.1m 大齒圈寬度： 0.6m 齒數(shù)： 156齒 模數(shù): 40 小齒輪寬度： 0.65m 齒數(shù)： 23齒 模數(shù)： 40 窯頭下料口護口鐵： 45塊 窯尾壓料板： 30塊 窯尾密封圈形式： 勺式密封圈 窯尾密封圈彈簧掛鉤：30根
二、豎式預(yù)熱器 豎式預(yù)熱器，是活性石灰回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)中重要的組成設(shè)備之一。是活性石灰產(chǎn)品煅燒過程中最具有熱工特性的加熱容器，它是眾多預(yù)熱裝置中的一個種類。在帶預(yù)熱裝置的回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)中常見的預(yù)熱裝置有：旋風式預(yù)熱器、豎式預(yù)熱器、爐篦子預(yù)熱器等。 在KM回轉(zhuǎn)窯上，豎式預(yù)熱器系統(tǒng)主要由頂部儲料倉，加料裝置，預(yù)熱器筒體，煙道，液壓推桿系統(tǒng)，加料室，旁通煙道等組成。 豎式預(yù)熱器的外形特征一般有圓筒型、正方型、多邊型。外殼為金屬材料制成，內(nèi)部襯有各種耐火磚或其他耐火材料。與器內(nèi)中心之間筑有物料停留的環(huán)形料室，器內(nèi)中心設(shè)有較大的氣流流動空間室，底部設(shè)有一個由耐火材料砌成的通向加料室的空心圓筒，原料經(jīng)過預(yù)熱器頂部的貯料倉，被均勻地分布到器內(nèi)的環(huán)形通道內(nèi)。 從回轉(zhuǎn)窯尾部來的熱煙氣，在排煙機抽力的作用下，由豎式預(yù)熱器底部的空心圓筒進入預(yù)熱器。與堆積在環(huán)形截面內(nèi)的原料（石灰石）接觸并穿透物料，將原料逐漸預(yù)熱。這個加熱的過程是至上而下進行的，時間一般在120分鐘左右。 經(jīng)預(yù)熱加熱后的原料，由設(shè)置在預(yù)熱器下部、筒體周圍的數(shù)個液壓推桿（或液壓推料活塞）裝置間斷、依次地推入到預(yù)熱器底部的加料室內(nèi)。物料落入加料室后，通過加料室內(nèi)砌筑的耐火材料產(chǎn)生的自然滑坡滑落至回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，在回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動作用下，不斷地向前移動并進行煅燒。 在帶豎式預(yù)熱器和豎式冷卻器的回轉(zhuǎn)窯中，豎式預(yù)熱器在完成了原料預(yù)熱工作的同時，又完成了部份物料的前期分解工作。這也就是在帶豎式預(yù)熱器的回轉(zhuǎn)窯上煅燒活性石灰概念中所指的分解率。這個分解過程最明顯地表現(xiàn)出了它在利用廢氣余熱并使物料具備了煅燒前的分解狀態(tài)的優(yōu)越性。為活性石灰的快燒提供了有效的保證。 由此可以認為：豎式預(yù)熱器裝置在煅燒概念中所表現(xiàn)出來的最大的熱工性能的特點是，它的熱量交換過程，在實際意義上起到了對物料的預(yù)熱加熱和部份分解同時并舉的作用。使石灰原料提前完成了高溫煅燒前的分解準備工作。
KM回轉(zhuǎn)窯豎式預(yù)熱器技術(shù)指標： 預(yù)熱器全高： 36.15m 預(yù)熱器高度： 12m 預(yù)熱器有效高度： 3.5m 筒體直徑： Φ10m 環(huán)形截面出口直徑： Φ9m 環(huán)形截面內(nèi)口直徑： Φ7m 預(yù)熱器出口寬度： 2.6m 環(huán)形切面積： 25.12m 物料預(yù)熱有效高度： 2.2m 物料停留時間： 2 h 上錐體角度： 45° 預(yù)熱器容積： 60m3 （25.12×2.2 = 60） 環(huán)形截面寬度： 1m 上部人孔： 12個 Φ400mm 下部人孔： 12個 Φ700mm 觀察孔： 24個 Φ120mm 液壓推桿： 12個 液壓推桿全行程： 60mm 儲料量： 96 t （60×1.6＝96） 襯磚厚度： 500mm 襯磚材質(zhì)： 粘土，高鋁、澆注料 煙道出口： 2個 加料室外形尺寸： KM回轉(zhuǎn)窯豎式預(yù)熱器有效環(huán)形切面積： S
S =（ 式中：π= 圓周率 P2 = 筒體直徑半徑
KM回轉(zhuǎn)窯豎式預(yù)熱器有效體積： Q
Q = S·H 式中：S = 環(huán)形切面積 H = 物料有效預(yù)熱高度 根據(jù)豎式預(yù)熱器在回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)中的位置，以及回轉(zhuǎn)窯的工作原理。豎式預(yù)熱器為負壓工作原理。傳熱方式以對流傳熱的方式進行，物料與熱氣流呈對流形式運動。 當原料進入預(yù)熱器時，為防止冷空氣在負壓作用下進入預(yù)熱器內(nèi)，對原料的進口，必須采取有效的密封措施。這是為了保證預(yù)熱器內(nèi)，熱量的有效利用和物料的預(yù)熱效果。 物料在預(yù)熱器內(nèi)的預(yù)熱質(zhì)量，通常是以設(shè)在預(yù)熱器底部的加料室（窯尾）溫度為標準。所謂的窯尾溫度是指：設(shè)在加料室側(cè)壁上的熱電偶溫度計所檢測到的，包括火焰輻射和氣流的溫度。它即是反映物料進入回轉(zhuǎn)窯時的可燒成溫度，又是反饋物料預(yù)熱程度的最終溫度。 但是，對豎式預(yù)熱器來說，能夠真正反映物料預(yù)熱效果的有效溫度，是預(yù)熱器頂部出口溫度的高低。對這一點溫度的控制，實際上要比對回轉(zhuǎn)窯尾部溫度的掌握更為重要。 物料在預(yù)熱器內(nèi)完成了預(yù)熱和預(yù)分解后，如何被卸入到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，在豎式預(yù)熱器上，通常采用的是以液壓推桿裝置為動力，將物料推出預(yù)熱器。經(jīng)中心圓筒，落入加料室，通過加料室的自然斜坡滑入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)。 液壓推桿系統(tǒng)，是由動力源（電機）、柱塞泵、油箱、管線、推桿、推頭等設(shè)備組成的。液壓油被加壓后，產(chǎn)生液壓力，使推桿前后移動。推動設(shè)在預(yù)熱器倒料箱內(nèi)的鋼制推頭，將物料推入加料室內(nèi)。 由于液壓推桿裝置在回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)中占有很重要的位置，對生產(chǎn)操作者來說，能了解一下液壓的基本原理，是很有必要的。那么，什么是液壓？ 它的理論概念是：以液體為工作介質(zhì)來傳動能量的一種方式。 它的認識概念是：將液壓力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械力。 它的使用概念是，利用液壓油的力代替機械力。 而液壓的特點是：能無級變速，能遙控運轉(zhuǎn)，能實現(xiàn)間歇和連續(xù)工作，運轉(zhuǎn)無噪音，力大（每cm2可達380kg力）。 液壓傳動的工作原理是，由電動機旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機械能經(jīng)過油泵轉(zhuǎn)換為液壓能，然后通過油管輸送到推桿油缸，轉(zhuǎn)換為直線運動的機械能，實現(xiàn)被動物的動作。 在此之中，用以增加液體的壓力，并能使之產(chǎn)生流動的機械，通常被稱之為泵。而在種類眾多形式各異的泵中，用以對推桿裝置產(chǎn)生動力的泵，多以柱塞泵為主。 當物料在機械力的作用下，被卸出預(yù)熱器后，進入到預(yù)熱器與回轉(zhuǎn)窯之間的加料室內(nèi)。加料室是預(yù)熱器系統(tǒng)的配套裝置，物料在加料室的運動，是利用加料室的設(shè)計傾斜面向回轉(zhuǎn)窯內(nèi)自然滑落。 加料室，是回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的熱氣流通向預(yù)熱器的維一通道，也是傳熱方式的轉(zhuǎn)換點。根據(jù)回轉(zhuǎn)窯的特點，在這個裝置上，設(shè)有回轉(zhuǎn)窯終端溫度測點，窯尾（加料室）溫度和窯尾（加料室）壓力測試點。 窯尾溫度，是反映燃料燃燒狀態(tài)和煅燒物料過程熱量聚積程度特定的溫度取點，以℃單位反饋表示。 窯尾壓力，是反映回轉(zhuǎn)窯的工作原理——負壓生產(chǎn)及氣流運動的重要檢測點和反饋點。 所以說，加料室，即是回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)物料煅燒狀態(tài)的轉(zhuǎn)折點，又是用于衡量和幫助控制煅燒狀態(tài)的重要檢測位置。 隨著回轉(zhuǎn)窯煅燒工藝的不斷改進，豎式預(yù)熱器的本體從結(jié)構(gòu)上已經(jīng)發(fā)生了很大的改變。液壓推桿裝置的形式由坐壁式改變成掛壁式，增加了推桿的推力，減少了占地面積。而向預(yù)熱器內(nèi)的加料方式、透氣形式也發(fā)生了重大改變。加料方式由早期的2m3料槽交叉對角機械加料，改變?yōu)榱瞎苁郊兄苯蛹恿稀?/span> 近年來，隨著設(shè)備性能的改變及煅燒方式進一步的改進與完善，預(yù)熱器的加料方式在已完成了由機械加料向料管式直接加料改進后，又開始了向?qū)?yīng)料槽分管式加料、煙道對應(yīng)料槽分管式透氣排風的改進。從而在很大的程度上解決了預(yù)熱器開窯加料過程中的偏料問題，同時也改善了預(yù)熱器內(nèi)的通風透氣環(huán)境。 豎式預(yù)熱器發(fā)生結(jié)構(gòu)改進的過程，在保持了原有的特點和優(yōu)點的基礎(chǔ)上，進一步地開拓了回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)工藝向小顆粒料煅燒及進一步提高生產(chǎn)量的空間和途徑。 三、豎式冷卻器 豎式冷卻器是由冷卻器筒體、風帽、燈籠齒輪、二次風機、卸料閥等裝置組成的回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)主體設(shè)備，為三大容器之一。 豎式冷卻器不同于一般的冷卻筒或冷卻機。它的冷卻方式在于：物料進入冷卻器后，逐漸地堆積在風帽周圍，在二次風的強制作用下，空氣快速穿透料層，在較短的時間內(nèi)，帶走高溫熟料中所含的熱量，物料被強制冷卻。 利用豎式冷卻器來冷卻石灰熟料的主要目的是：根據(jù)活性石灰快燒急冷的特點需要，防止石灰熟料在出窯后的高溫作用下繼續(xù)反應(yīng)，發(fā)生晶體長大而改變活性性能。利于高產(chǎn)快出、輸送儲存。通過物料余熱的快速轉(zhuǎn)換，獲得較高質(zhì)量的高熱助然空氣。 豎式冷卻器的基本工作原理是，出窯后的石灰熟料進入冷卻器后，散落堆積在風帽周圍。由設(shè)置在冷卻器底部的金屬倒圓錐體，將石灰熟料聚攏在圓盤上，堆積成下部為圓柱體，上部為圓錐體，具有一定的堆積高度并能夠蓋住風帽的料堆。 停滯在冷卻器內(nèi)的高熱石灰熟料，經(jīng)過固定在圓盤對應(yīng)角平面內(nèi)的兩個刮板，在燈籠齒輪的帶動下旋轉(zhuǎn)，將物料自下而上，與逆流而來的冷卻風進行熱量交換后，被刮入圓盤下的溜槽，由星形或格式卸料機卸出。 由于豎式冷卻器采用的是強制機械送風的冷卻方式。通過強制送風，達到快速冷卻物料、獲取高熱助燃空氣的目的。在其工作原理上，形成了與冷卻筒或其它形式的，不需要強制送風的冷卻裝置所不同的，以正壓方式運作的工作原理。 由于豎式冷卻器的工作原理所至，它在與回轉(zhuǎn)窯的運作關(guān)系中，因抽力（負壓）和吹力（正壓）產(chǎn)生的氣流會在容器的某一個位置相交，形成流動過程中正負壓力之間的交匯點——零壓點。. 這個零壓點在活性石灰回轉(zhuǎn)窯上所處的位置一般是指在回轉(zhuǎn)窯出料端的下方、冷卻器的上方，物料即將進入冷卻器的位置。 所謂正壓、零壓和負壓是指：回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)內(nèi)的壓力與外界大氣壓力相比較而言的。 將豎式冷卻器和其它類型的冷卻設(shè)備、特別是冷卻筒裝置進行比較。豎式冷卻器的優(yōu)點還在于： a、減少了石灰熟料在冷卻過程中的二次磨損，石灰熟料呈整體移動狀態(tài)完成冷卻并卸出。 a、 縮短了冷卻時間，石灰熟料的冷卻過程約為40分鐘，出料溫度＜100℃。 b、 快速提高了二次風溫度，風溫＞600℃。 其中最為重要的是，它有效地保證了石灰的性能和理化指標。同時，它還具有，占地面積小，設(shè)備集中，便于維護的特點。 隨著石灰煅燒技術(shù)的發(fā)展和煅燒設(shè)備的改進與完善。近年來、豎式冷卻器的型式結(jié)構(gòu)都發(fā)生了重大的改變。已成型多年的圓形筒體，被改變成正方形筒體。內(nèi)部結(jié)構(gòu)由一套中心風帽改變?yōu)橐惶字行娘L帽，圍繞中心風帽呈對角分設(shè)四個儲料室、各內(nèi)設(shè)風帽的分料冷卻模式。二次風通道由單路吹進改為雙路進入冷卻器，對物料形成一、二次冷卻。 出料方式的改進，從根本上改變了物料被卸出時的掉落和碰撞現(xiàn)象。用振動給料機取代格式卸料閥，分室卸料。易于掌握出料溫度，減少異物對機械的卡阻。 與此同時，出料方式的改進，又在很大程度上收到了減少物料卸出時的粉塵飛揚，提高除塵效果，改善生產(chǎn)環(huán)境的效果。
1、KM回轉(zhuǎn)窯豎式冷卻器技術(shù)指標： 全高： 13.2m 冷卻器高度： 2.7m 物料冷卻有效高度： 2.3m 筒體直徑、外徑： Φ4.45m 砌磚后直徑 、內(nèi)徑： Φ3.55m 砌磚厚度： 0.5m 襯磚材質(zhì)： 粘土 容積： 20.6m3 有效容積： 17.1m3 貯料高度： 2.3—2.5m 貯料量： 20 t 物料停留時間： 30－40min 進料溫度： 1150＋50℃ 出料溫度： ﹤100℃ 二次風溫度： 600－750℃ 風帽層數(shù)： 4層 風帽高度： 2.84m 距漏料斗高： 0.35m
2、豎式冷卻器系統(tǒng)主要設(shè)備技術(shù)指標 a、直接啟動式二次風機： 功率： 132 kw 電壓： 380 v 電流： 轉(zhuǎn)速： 全壓： 風量： 32000m3/ h 介質(zhì)溫度： 20℃ 介質(zhì)密度： 1.2 kg/m3
b、變頻式二次風機 功率： 160 kw 電壓： 380 v 電流： 300 A 最大轉(zhuǎn)速： 990 rpm /min 變頻轉(zhuǎn)速范圍： 350－990 rpm /min 全壓： 6728 pa 風量： 58213 m3/h 介質(zhì)溫度： 20℃ 介質(zhì)密度： 1.2 kg/m3 工作方式： 直接啟動/變頻啟動
四、燃燒系統(tǒng) 在用于煅燒活性石灰的回轉(zhuǎn)窯上的燃燒系統(tǒng)，一般由燃料供給系統(tǒng)、一次空氣風機、點火系統(tǒng)、燃燒器（燒嘴）和控制系統(tǒng)等組成的，具有實際使用性、安全性的供熱設(shè)備。
一、燃燒器 燃燒器，俗稱燒嘴，是回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)主要的組成設(shè)備之一。它是由系統(tǒng)設(shè)備組成的，其構(gòu)造、性能各不相同，可使用不同燃料的燃燒裝置。通常，對一套燃燒器裝置選用的基本依據(jù)是： 1、 與所選用能源介質(zhì)的可適用性。 2、 與所選用煅燒設(shè)備（回轉(zhuǎn)窯）的可配套性。 3、 滿足燃燒和煅燒需要的可調(diào)節(jié)性。 用于回轉(zhuǎn)窯的燃燒器（燒嘴）裝置，根據(jù)所選燃料的不同，在結(jié)構(gòu)、性能等方面都具有各不相同的特點。燒嘴的種類品然很多，但是，無論在什么條件下，它們都應(yīng)具備，當燃料噴出燒嘴并開始產(chǎn)生燃燒時，能夠形成火焰形狀的基本特征。 不同的燒嘴產(chǎn)生的火焰形狀是不同的。其原因在于，它應(yīng)以滿足回轉(zhuǎn)窯的性能和被煅燒物質(zhì)的要求為基礎(chǔ)而形成所需要的火焰形狀。如長火焰、短火焰、寬火焰、窄火焰等不同的火焰特征。 為此，對一套燃燒器性能了解掌握的同時，對火焰的概念也應(yīng)有一個基本的認識。 一座回轉(zhuǎn)窯的運作狀態(tài)如何，在很大的程度上要取決于燃燒器（燒嘴）的工作性能。物料被煅燒的程度取決于物料所需要得到的溫度。而溫度的高低，來源于燃料煅燒所產(chǎn)生的熱量及傳熱效果。傳熱的過程，必須要有達到理想溫度的熱氣流。而熱氣流溫度高低的具體表現(xiàn)則來源于火焰形狀，燃燒狀態(tài)所產(chǎn)生的溫度的影響。 能夠影響火焰形狀的因素很多。例如，燒嘴結(jié)構(gòu)、燃料性質(zhì)、窯長、內(nèi)徑、空氣配置、通風狀態(tài)等。 火焰形狀的最基本特征一般表現(xiàn)在，火焰展開過程中所具有的長度和寬度。而火焰延伸的理想位置通常是指，在火焰稍微指向料面的時候，這是火焰與物料發(fā)生最佳熱量交換的位置。
二、燃料供給系統(tǒng) 對煅燒活性石灰的燃料選擇，是以滿足產(chǎn)品的理化性質(zhì)要求和工業(yè)生產(chǎn)過程燃料供給能力及產(chǎn)品產(chǎn)出過程的價值比較為基本條件的。 通過比較和實踐的結(jié)果表明，在有條件的情況下，選用低壓焦爐煤氣為燃料，是較為合理的首要選擇。而以低壓焦爐煤氣與高爐煤氣或轉(zhuǎn)爐等煤氣混合使用時，是利用能源，節(jié)約能源的經(jīng)濟選擇。 在選用單體或組合體的使用中，煤氣的供給方式一般有兩種形式： 1、管網(wǎng)壓力輸送：煤氣產(chǎn)出后，經(jīng)過回收過程的一次加壓，脫硫處理后的二次加壓，利用該壓力通過管網(wǎng)直接送入燒嘴。 4、 煤氣至燒嘴之間增設(shè)動力增壓設(shè)備，也就是通過特定的煤氣加壓機進行再次加壓<三次加壓>后送入燒嘴。 總之，在對燃料供給方式的選擇上，應(yīng)根據(jù)燃燒器的性能及配置要求關(guān)系來選擇和確定。
三、一次空氣風機 根據(jù)回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)燒嘴裝置對燃料燃燒的特性要求，一次空氣風機（又稱一次風機），是燃燒器系統(tǒng)中最為重要的配套設(shè)備。由它產(chǎn)生的一次風的主要作用是：使燃料在燃燒時形成理想的火焰形狀。幫助燃料完成更為充分地燃燒和有效的傳遞熱量。 一次風通過燒嘴時的形式，在無論選用何種類型的燒嘴時，為了達到其幫助燃料燃燒形成有效的火焰形狀的目的，都應(yīng)由軸向空氣通道，徑向空氣通道組成的送風模式組成�；蛘呤�，必須具有最為基本的軸向空氣通路，并從燒嘴的外層分別向中心端設(shè)置分布。 根據(jù)燒嘴裝置上一次空氣的配置，各通路的基本作用在于，軸向空氣幫助形成有效的火焰長度。徑向空氣則幫助形成火焰寬度。
四、點火系統(tǒng) 任何一套燃燒器裝置在使燃料發(fā)生燃燒的初期，都要經(jīng)過火種的引燃程序。一般用來表現(xiàn)燒嘴點火的最為簡捷的方式，是由人工將點燃的火把置于到燒嘴的下端，當燃料噴出燒嘴時，使燃料點燃并產(chǎn)生燃燒。但是，這種點火方式往往是不可靠不安全的。 為了保證燃料點火的質(zhì)量，若在燒嘴裝置中，配置可自動按程序進行自動的點火系統(tǒng)（點火燒嘴），則能夠?qū)崿F(xiàn)可自動控制、運作，準確、可靠的點火程序和達到安全點火的目的。
五、燃燒控制系統(tǒng) 根據(jù)燒嘴性能結(jié)構(gòu)的不同，它的控制程序和手段也不盡相同。但是，在對任何一套燒嘴進行控制的內(nèi)容中，都必須要基本地體現(xiàn)出，保證燒嘴裝置的點火、著火、燃燒、運作、�；鸬认嚓P(guān)的程序具有相互的關(guān)聯(lián)性、聯(lián)動性和穩(wěn)定性�？傊�，在對燒嘴裝置進行控制時，最為重要的目的是要保證全部運作過程的安全性。 在對燒嘴的控制內(nèi)容中，最能體現(xiàn)其安全保證的環(huán)節(jié)是對燃燒系統(tǒng)的連鎖性能。這個連鎖的方式通常表現(xiàn)在電器、機械、計控、閥組等設(shè)備之間相互的保護制約關(guān)系。 它們之間存在的連鎖的作用是，當聯(lián)動中的系統(tǒng)設(shè)備某一處或某一點發(fā)生故障時，它能夠促使其它的設(shè)備（上道工序）停止或不能開啟。只有待故障排除后，系統(tǒng)才能運轉(zhuǎn)。起到保險作用，防止人身、設(shè)備事故的發(fā)生。也就是說，連鎖的作用是為了保證安全。 總之，控制的手段，是保證運作程序的聯(lián)動性。用來衡量燃料燃燒控制手段的標準是，保證燃料順利的輸送和運作的持續(xù)性、穩(wěn)定性、安全性以及操作的靈活性、準確性。
六、排煙機 排煙機之所以在回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)中占有著非常重要的位置，從煅燒工藝角度上衡量，它通常被稱其為回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的心臟。因為，它是回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)原理產(chǎn)生的根本所在。 排煙機的作用在于，排出回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)內(nèi)的廢余氣體。形成回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)內(nèi)的負壓狀態(tài)和良好的通風環(huán)境，引導(dǎo)熱量進行有效的傳遞和交換。保持窯內(nèi)穩(wěn)定的熱工制度和各種氣體成分的相對穩(wěn)定性。 排煙機，在回轉(zhuǎn)窯或其它不同類型的窯爐上，又常常被稱為引風機，排風機，高壓風機或高溫風機，但其作用和原理是一至的。 所謂排煙機，它是一種功率較大的傳動動力機械。電動機帶動葉輪或渦輪（鼓風機）旋轉(zhuǎn)，完成排風。 回轉(zhuǎn)窯對排煙機的基本要求是，它應(yīng)具備對整個煅燒工藝系統(tǒng)所需要的排風（煙）速度、數(shù)量和可變能力。 為此，一臺排煙機的排量控制裝置通常有，在排煙機前端（入口處）設(shè)置閘板、翻板（風門）或改變電動機轉(zhuǎn)速等調(diào)節(jié)控制風量的方式。 同時，因機械原因，排煙機在運作過程中，有控制進口上限溫度及常溫狀態(tài)時低速運行的基本要求。 排煙機裝置在回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的配置中，屬于大功率，高轉(zhuǎn)速，高溫，持續(xù)運轉(zhuǎn)型設(shè)備。對風機的使用有較高的要求。對風機軸承的選用，一般有滑動軸承或滾動軸承兩種。它們除卻在運行中有較高的潤滑要求外，對其軸承可承受的溫度，也是視其性質(zhì)的不同而有明確的要求的。 其中，滑動軸承可承受的溫度上限為70℃，滾動軸承可承受的溫度上限為80℃。 KM回轉(zhuǎn)窯排煙機技術(shù)性能： 1、主電機 功率：600 kw 電壓：570 v 電流：1116 A 轉(zhuǎn)速：1500 rpm / min 調(diào)速范圍：300～1500 rpm / min 調(diào)節(jié)方式：永磁直流測速發(fā)電機
2、冷風機 功率：7.5 kw 電壓：380 v 電流：15 A 轉(zhuǎn)速：2900 rpm / min 風量：10580 m3/h
3、鼓風機 風量：82000 m3/h 壓力：-850 mmH2O 溫度：< 270 ℃
七、靜電除塵器 在利用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)活性石灰的過程中，由于回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動和排煙機產(chǎn)生的負壓抽力的影響，大量的石灰粉末必須要通過預(yù)熱器的出口煙道排除。由此會而嚴重地污染環(huán)境。為此，在回轉(zhuǎn)窯上或者其他生產(chǎn)含有粉塵性質(zhì)產(chǎn)品的爐窯上，都應(yīng)設(shè)置具有實際除（收）塵效果的收塵設(shè)備。 根據(jù)回轉(zhuǎn)窯或不同類型的窯爐生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品性質(zhì)的不同，常用的除塵設(shè)備有： 1、 降塵室：利用重力作用使粉塵沉降。 2、 旋風除塵器：利用氣流回旋運動所產(chǎn)生的折流而引起的慣性力使粉塵達到分離沉降。 3、 慣性收塵器：利用氣流在設(shè)備中華折流而引起的慣性力來達到粉塵的分離沉降。 4、 袋式收塵器：使氣流通過過濾的方法而凈化。 5、 水收塵器：用噴出的水流使粉塵浸潤而沉降。 6、 電收塵器：使粉塵帶電荷向帶相反電荷的電極上移動而分離。 在帶豎式預(yù)熱器和豎式冷卻器的回轉(zhuǎn)窯上，通常采用的收塵設(shè)備多以靜電除塵器或袋式收塵器為主。其中，以靜電除塵器居多，因為它具有：收塵效率高、阻力損失小、能處理高溫煙氣、處理煙氣量、能捕集腐蝕性很強的物質(zhì)、日常運行造價低、對不同粒徑的煙塵有分類捕集作用等優(yōu)點。 靜電除塵器，是一種性能優(yōu)良的收塵裝置。因為它具有吸塵效率高，能量消耗少，可以處理高溫和有腐蝕性氣體，操作過程可以完全實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)點。特別適用于大工業(yè)冶煉生產(chǎn)行業(yè)和具有高濃度粉塵性爐窯系統(tǒng)的配套使用。 靜電除塵器的工作原理在于：在兩個曲率半徑相差較大的金屬導(dǎo)板（陽極和陰極）上，通過將低壓交流電源向高壓直流電源的轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生并維持一個足以使氣體電離的靜電場所。 由于陰陽極導(dǎo)板之間有空氣存在，電流是不能通過的，導(dǎo)板之間亦是不導(dǎo)電的。但是，當電壓被增大到某一程度時，兩個極板間的空氣便會發(fā)生電離作用。使氣體分子分成帶正電荷和負電荷的離子，這時，空氣便開始發(fā)生了導(dǎo)電現(xiàn)象。 隨著電壓的不斷增大，氣體離子化程度愈大，通過的電流愈多。當電壓加大至一定程度時，產(chǎn)生的離子更多，電流強度會急增。當達到或超過某一程度時，便產(chǎn)生出火花。在靠近導(dǎo)線處產(chǎn)生電暈放電時，該處的空氣電離產(chǎn)生正負離子，分別向相反的電極移動。在移動過程中，又使中性分子的粉塵帶有電荷，隨同氣體向電極移動。由此，粉塵被電極所吸住，便起到了吸塵（收塵）作用。 與此同時，靜電除塵器裝置在使用的過程中，在于優(yōu)點的共存中，亦還必然地存在著不易適應(yīng)操作條件的變化，應(yīng)用范圍受粉塵比電阻的限制，不能捕集有害氣體，受含塵濃度影響，制造、安裝和操作水平要求較高，鋼材消耗量大，一次性投資高等缺點。 隨著生產(chǎn)工藝的改進和需要，近年來，在收塵器的種類中，一種袋式除塵器已在回轉(zhuǎn)窯上逐漸地得到了廣泛的使用。
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