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中实洛阳重型机械有限公司,回转窑 机机械部分销售人员技术培训谢 宏 雷,一、回转窑简介 二、 回转窑技术参数及型号 三、回转窑的组成部分 四、回转窑主要件的制造工艺,回转窑工作原理图,一、回转窑简介,回转窑是指旋转煅烧窑(俗称旋窑),属于建材设备类。回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。例如水泥窑主要用于煅烧水泥熟料,分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧;铬、镍铁矿氧化焙烧;耐火材料厂焙烧 高冶金矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝;化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。石灰窑(即活性石灰窑)用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和轻烧白云石。在建材、冶金、化工、环保等许多生产行业中,广泛地使用回转圆备对固体物料进行机械、物理或化学处理,这类设备被称为回转窑。,回转窑的应用起源于水泥生产,1824年英国水泥工J阿斯普发明了间歇操作的土立窑;1883年德国狄茨世发明了连续操作的多层立窑;1885英国人兰萨姆发明了回转窑,在英、美取得专利后将它投入生产,很快获得可观的经济效益。回转窑的发明,使得水泥工业迅速发展,同时也促进了人们对回转窑应用的研究,很快回转窑被广泛应用到许多工业领域,并在这些生产中越来越重要,成为相应企业生产的核心设备。它的技术性能和运转情况,在很大程度上决定着企业产品的质量、产量和成本。“只要大窑转,就有千千万”这句民谣就是对生产中回转窑重要程度的生动描述。在回转窑的应用领域,水泥工业中的数量最多。水泥的整个生产工艺概括为“两磨一烧”,其中“一烧”就是把经过粉磨配制好的生料,在回转窑的高温作用下烧成为熟料的工艺过程。因此,回转窑是水泥生产中的主机,俗称水泥工厂的“心脏”。建材行业中,回转窑除锻烧水泥熟 料外,还用来锻烧粘土、石灰石和进行矿渣烘干等;耐火材料生产中,采用回转窑锻烧原料,使其尺寸稳定、强度增加,再加工成型。有色和黑色冶金中,铁、铝、铜、锌、锡、镍、钨、铬、锉等金属以回转窑为冶炼设备,对矿石、精矿、中间物等进行烧结、焙烧。如:铝生产中用它将氢氧化铝焙烧成氧化铝;炼铁中用它生产供高炉炼铁的球团矿;国外的“SL/RN法”、“Krupp法”用它对铁矿石进行直接还原;氯化挥发焙烧法采用它提取锡和铅等。选矿过程中,用回转窑对贫铁矿 进行磁化焙烧,使矿石原来的弱磁性改变为强磁性,以利于磁选。化学工业中,用回转窑生产苏打,锻烧磷肥、硫化钡等。上世纪60年代,美国LapPle等发明了用回转窑生产磷酸的新工艺。该法具有能耗低、用电少、不用硫酸和可利用中低品位磷矿的优点,很快得到推广。 此外,在环保方面,世界上发达国家利用水泥窑焚烧危险废物、垃圾已有20余年的历史,这不仅使废物减量化、无害化,而且将废物作为燃料利用,节省煤粉,做到废物的资源化。,水泥回转窑:水泥窑目前主要有两大类,一类是窑筒体卧置(略带斜度),并能作回转运动的称为回转窑(也称旋窑);另一类窑筒体是立置不转动的称为立窑。,水泥回转窑的类型即特点:水泥工业在发展过程中出现了不同的生产方法和不同类型的回转窑,按生料制备的方法可分为干法生产和湿法生产,与生产方法相适应的回转窑分为干法回转窑和湿发回转窑两类。由于窑内窑尾热交换装置不同,又可分为不同类型的窑。回转窑的分类大致如下:1) 湿法回转窑的类型:用于湿法生产中的水泥窑称湿法窑,湿法生产是将生料制成含水为32%40%的料浆。由于制备成具有流动性的泥浆,所以各原料之间混合好,生料成分均匀,使烧成的熟料质量高,这是湿法生产的主要优点。2) 干法回转窑的类型:干法回转窑与湿法回转窑相比优缺点正好相反。干法将生料制成生料干粉,水分一般小于1%,因此它比湿法减少了蒸发水分所需的热量。中空式窑由于废气温度高,所以热耗不低。干法生产将生料制成干粉,其流动性比泥浆差。所以原料混合不好,成分不均匀。,水泥立窑的类型即特点我国目前使用的立窑有两种类型:普通立窑和机械立窑。普通立窑是人工加料和人工卸料或机械加料,人工卸料;机械立窑是机械加料和机械卸料。机械立窑是连续操作的,它的产、质量及劳动生产率都比普通立窑高。根据建材技术政策要求,小型水泥厂应用机械化立窑,逐步取代普通立窑。,二、 回转窑技术参数及型号,规格: 460 生产能力: 2500吨/天 窑体斜度: 4 支承数 : 3个 挡轮形式 : 液压 窑体转速: 主传窑体转速动: 0.41-4.07转/分 辅助传动: 8.2转/小时 主传动:电动机: ZSN4-355- 092 减速器: YNS1110-22.4VBR i=22.4辅助传动:电动机: Y180L-4 减速器: YNS440-45- i=45总重(不包括耐火砖) : 510吨 。,三、回转窑的组成部分,回转窑主要是由窑头密封、 支撑装置 、 筒体部分、传动装置、大齿圈装置、带挡轮装置、窑尾密封、挡轮管路系统、挡轮油泵站、 窑头罩、 回转窑专用工具组成。,回转窑结构图,窑尾密封装置 2、支承装置 3、筒体装置4、传动装置 5、带挡轮支承装置 6、液压挡轮装7,窑头罩,1、筒体装置简体是回转窑的主要组成部分.它是一个钢质的圆筒.预先用钢板做成一段一段的圆简, 安装时再把各段铆接或焊接而成,直径一般26m,长度30200m。、筒体外有若干道轮带,安 放在相对应的托轮上,为使物料能由窑尾逐渐向窑前运动,筒体一般有3% 5%的斜度。为 了保护筒体,筒体内镶砌有100一230mm厚的耐火材料。,2、支承装置支承装置是回转窑的重要组成部分,它承受着窑的全部重量,对窑体还起定位作用,使回转窑能安全平稳地运转。支承装置由轮带、托轮、轴承和挡轮组成。如图 .,3轮带:轮带是一个坚固的大圆钢圈,套装 在窑筒体 上,整个回转窑(包括窑砖和物料)的全部重量, 通过轮带传给托轮,由托轮支承,轮带随筒体在托轮上滚动,其本身还起着增加筒体刚性的用。 4托轮及其轴承 :托轮是一个坚固的钢质鼓轮,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 。托轮的直径一般为轮带直径的1/4 其宽度一般比轮带50100mm.,托轮由托轮轴承来支承。托轮轴承有滑动轴承、滚动轴承,滑动一滚动轴承三种.托轮轴承是在不良的环境中工作,它承受的负荷大,温度高,周围灰尘大,因此托轮轴承应能适应这样的工作环境。滚动轴承具有结构简单,维修方便,摩擦力小,电耗小及制造简单等优点,但由于托轮的荷载可达数百吨.所需滚动轴尺寸大,制造困难,目前很少使用,一般采用滑动轴承。我国目前一般用ZG45制造轮带,用ZG55制造托轮,并使托轮的硬度高于轮带硬度3040 HB.托轮轴承工作时负荷大,温度高,周围灰尘大,因此一般采用滑动轴承,其结构如下图。瓦衬1镶在球面瓦2上,球面瓦与轴承座3是球面接触,运转中能够自动调整。油勺4能带动油润倩.球面瓦用水冷却,轴端设有止推盘5,轴肩设有止推环6,用以承受轴向推力。轴承固定在底座7上,设有调整托轮中心线的顶丝8,用以调整每对托轮间的距离或中心线与窑体中心线偏斜的角度。,5挡轮:回转窑筒体是以3%5%的斜度支承在托轮支承装置上,当窑回转时,回转窑筒体是要上、下窜动的,但这个窜动必须限制在一定范围之内。为了及时观察或控制窑的帘动,在某道一般靠近大齿轮的一道)轮带两侧设有挡轮。挡轮为我们指出筒体在托轮上的运转位置是否正确,并起到限制或控制简体轴向窜动的作用。挡轮按其工作原理,可分为不吃力挡轮、吃力档轮及液压挡轮三种。由于不吃力挡轮、吃力档轮存在一些缺陷所以目前都采用液压挡轮. 设有这种挡轮的窑,托轮与轮带完全可以平行安装,窑体在弹性滑动作用下向下滑动,到达一定位置后,经限位开关启动液压油泵,油液再推动挡轮和窑体向上窜动,上窜到一定位置后,触动限位开关,油泵停止工作,筒体又靠弹性滑动作用向下滑动。如此往返,使轮带以每8 -12h移动1-2个周期的速度游动在托轮上。如果移动速度过快,会使托轮与 轮带以及大小齿轮表面产生轴向刻痕。,6传动装置:传动装置的作用就是把原动力传递给筒体并减小到所要求的转速.回转窑的传动装置由电动机、减速机及大小齿轮所组成。回转窑是慢速转动的锻烧设备,窑型、安装斜度和缎烧要求的不同,回转窑的转速也有区别,窑速一般控制在。0.5-3.0r/min之间,新型干法回转窑的窑速可达3. 8r/min.慢速转动的目的在于使缎烧物料翻滚、混合、换热和移动.控制锻烧时间,保证物料在窑内充分地进行物理和化学反应。,7大小齿轮: 大齿轮固定在筒体切线方向的弹簧板上,弹簧板一般用20 30mm厚的钢板,宽与齿轮相等,一端成切线与垫板及窑固定在一起,一端用螺检与大齿轮接合在一起,接合处可以插入垫板,这样可以调节大齿轮中心与窑体中心位置 使之对准。这种连接方式,具有较大的弹性,能减少因筒体弯曲或开、停车时的冲击对大、小齿轮的影响.缺点是安装较困难,中心不易找准,齿轮制造困难. 一般大齿轮用ZG 45( ZG35CrMo)铸钢制造,小齿轮用50 (42CrMo)锻钢制成,以便两者磨损均衡。,传动装置的特点 (1)传动比大回转窑的转速很慢,采用普通转速的电动机时其主传动 装置的传动比为500700,因而在低速齿轮上产生很大的圆周力。在大速比、大扭矩的条件下,设计出既简单又先进的减速装置,这是传动装置的主要研究方向。 (2)平滑无级调速,调节范围宽:根据煅烧工艺的要求,物料在窑中完成物理化学反应所需要的时间是随着原料、燃料等因素的不同,而有所变化,而且窑内情况随时都在变化,因而要求窑速能无级调整。根据经脸,调速范围为 1:31:4 传动要求平稳,运转时筒体不能有振动,要求机械零件有一定的加工精度,要求电机具有平稳的调速特性,以达到平稳地改变窑速的目的。(3)启动力矩大:由于回转窑常在满载条件下启动,此时托轮轴与轴瓦之间的摩擦阻力矩很大,克服窑体和物料的惯性,只有当窑转动后,在托轮轴承内形成了油膜,摩擦力矩才能下降到正常负荷值.因此,一般要求电机启动力矩为正常工作力矩的2.5倍左右.,8传动方式: 回转窑用的传动装置,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双传动四种。,确定单传动或双传动的主要依据是电动机功率的大小,目前电动机功率在150kw以下,均为单传动,250kw以上一般为双传动,而150-250kw之间.单双传动都有。 除了主传动系统外,有的回转窑还设有铺助传动系统。它是以铺助电动机为动力,在主减速机与辅助电动机之间,设有辅助减速机与辅助电动机相连,由于速比的增大,可以使窑以非常缓慢的速度旋转,它与主传动系统分别用不同的电源或其他能源。它的主要作用是:当主电源或主电动机发生故障时,定时转窑,以免筒体在高温下停转时间过长而造成弯曲;在砌砖或检修时能便筒体停留在某个指定位置;回转窑启动时开始用辅助电动机启动可减少启动时的能最消耗。,目前回转窑常用的电动机及调速方法有:直流电动机,可控硅调速;绕线型转子异步电动机,电阻调速及可控硅串励调速;电磁调速异步电动机(滑差电动机),整流子变速异步电动机等。近年来随着变频技术的发展,也可采用异步电动机变频调速,这样可以取消辅助传动装置。目前大型窑一般采用直流电动机。 随着回转窑规格的逐渐加大,传动功率也越来越大,同时大功率、大速比减速机的设计制造难度大以及传动装置的零部件也越来越大,给制造、运输、安装和维修都带来了一些困难,因此现代大型回转窑上,广泛地采用了双传动系统。,9密封装置:窑头或窑尾如果密封效果不佳,将会影响窑内物料的正常煅烧,导致热料质童下降.如窑头漏入过量的冷空气,则会减少由熟料冷却设备入窑的二次空气量,并降低二次空气的温度,对熟料冷却不利,而且窑内火焰温度也会降低,从而影响燃料的燃烧速度,增大热损失。如果窑尾漏风,由于负压较大,极易吸入大量的冷空气,使窑内大量废气不能排出,燃料不能完全燃烧,导致热工制度被破坏,增加燃料的消耗和排风机负荷,并增加电耗,降低窑的产、质量 。并影响到电收尘的安全和效率。特别是带各种预热器的窑,会降低进入预热器的废气温度,从而影响预热器的热效率。 密封装置性能的好坏,对窑系统的正常运转和窑产质处及能耗等均具有重大意义。对密封装置有如下要求: (1)密封性要好。窑头处负压较小,处于零压附近,密封要求可以低些。但是窑尾处负压较高,干法预热器窑可达150一1000 Pa,湿法长窑可达300一1500Pa,因此要求密封装置能适应这样的负压。 (2)在保证密封可靠的前提下,在结构上应很好地适应筒体正常运转和正常的窑体上下帘动,径向跳动,筒体中心线弯曲及制造误差,窑体温度变化时热胀冷缩,悬臂端轻微弯曲变形等要求。 3)零件磨损应小.使用周期要长.因为在窑的密封处气流温度高,粉尘多,并且润滑比较困难,容易磨损。在进行形状设计时,要避免有积灰的地方,在材质上要求能耐高温、耐磨,防止润滑油漏失。 4)在结构上要简单,易于制造,能长期可靠地工作,维护方便。,
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