回转窑设计手册.doc

回转窑的设计
一、窑型和长径比
1. 窑型
        所谓窑型是指筒体各段直径的变化。按筒体形状有以下几种窑型:
(1) 直筒型:制造安装方便,物料在窑内移动速度较均匀一致,操作控制较易掌握,同时窑体砌造及维护较方便;
(2) 热端扩大型:加大单位时间内燃烧的燃料量及传热量,在原窑直径偏小的情况下,扩大热端将相应提高产量,适用于烧成温度高的物料;
(3) 冷端扩大型:便于安装热交换器,增大干燥受热面,加速料浆水分蒸发,降低热耗及细尘飞损,适用于处理蒸发量大、烘干困难的物料;
(4) 两端扩大型(哑铃型):中间的填充系数提高,使物料流动的机会减少,还可以节约部分钢材;还有单独扩大烧成带或分解带的“大肚窑”,这种窑型易挂窑皮,在干燥带及烧成带能力足够时,可以显著提高产量。但这种窑型操作不便。
      总之,不论扩大哪一带,必须保持预烧能力和烧结能力趋于平衡。只有在生产窑上,经过生产实践和充分调查研究(包括必要的热工测定和计算),发现某一带确为热工上的薄弱环节,在这种特定条件下将该带扩大,才会得出较明显的效果。
       目前国内外发展趋势仍以直筒型窑为主,而且尺寸向大型方面发展。其他有色金属工业用回转窑(还原、挥发、硫化精矿焙烧、氯化焙烧、离析、烧结转化等)多采用较短的直筒窑。
2. 长径比
       要得长径比有两种表示方法:一是筒体长度L与筒体公称直径D之比;另一是筒体长度L与窑的平均有效直径D均之比。L/D便于计算,L/D均反映要的热工特点更加确切,为了区别起见,称 L/D均为有效长径比。  窑的长径比是根据窑的用途、喂料方式及加热方法来确定的。根据我国生产实践的不完全统计,各类窑的长径比示于表1中。长径比太大,窑尾废气温度低,蒸发预热能力降低,对干燥不利;长径比太小,则窑尾温度高,热效率低。同类窑的长径比与窑的规格有关,小窑取下限,大窑取上限。
  表 1 各类窑的长径比
窑的名称
公称长径比
有效长径比
氧化铝熟料窑(喷入法)
20~25
22~27
氧化铝焙烧窑
         20~23
~24
碳素煅烧窑
~19
17~24
干法和半干法水泥窑
11~15
——
湿法水泥窑
30~42
——
单筒冷却机
8~12
——
铅锌挥发窑
14~17
~
铜离析窑
——
15~16
氯化焙烧窑
——
12~
二、回转窑的生产率
      回转窑生产是一个综合热工过程,其生产率受多方面因素影响。分析其内在规律性,
可以建立以下几个方面的数量
关系。
1. 按窑内物料流通能力: G=×ψ×ω料×γ料吨/小时    (1)
式中:
         G——单位生产率,吨/小时;         D均——窑的平均有效内径,米;
         ψ——物料在窑内的平均填充系数,一般为 ~ 。各类窑的填充系数见表2。
γ料——物料堆比重,吨/米;某些物料的堆比重见表3;
ω料——物料轴向移动速度,米/小时;其值取决于窑运转情况,可按式(12)、式(13)及式(14)计算或测定。
表 2 各类窑的平均填充系数
窑名称
平均填充