? ? 1、窯型與選擇
? ? 用回轉窯煅燒白云石,生產能力大,機械化程度高,維護操作簡單,煅白活性高,灼減低,所以硅熱法煉鎂中應選用回轉窯來實現白云石的煅燒。
? ? 回轉窯常用的窯型有如下幾種。
? ? (1)直筒型:筒體形狀為直筒形,窯體的鋼筒內徑窯頭與窯尾一致,這種窯形制造和安裝方便,物料在窯內填充系數一致,移動速度均勻。
? ? (2)窯頭擴大型:這種窯形由于燃燒空間擴大了,窯頭的供熱能力可以增大,有利于提高產量。
? ? (3)窯尾擴大型:可以提高窯的預熱能力,降低窯尾風速和廢氣溫度,節(jié)約能耗,在窯的傳熱面積相同的條件下,窯尾擴大后可以縮短窯長。
? ? (4)兩端擴大型:兼有以上兩種窯的優(yōu)點,但制造安裝較復雜些,由于煅燒白云石工藝過程較簡單,很少用這種窯型。
? ? 2、回轉窯與冷卻機的結構
? ? 回轉窯一般由下列八個部分組成。
? ?(1)筒體與窯襯:筒體由鋼板卷成,是物料完成物理與化學變化的容器,因而是回轉窯基體,窯內物料溫度可達1200℃以上,故筒體內都砌筑耐火材料(即窯襯),起保護筒體與減少散熱作用。按煅燒白云石過程,簡體分三帶,即預熱帶(占總長50%)、分解帶(占總長25%)、冷卻帶(占總長25%)。其各帶長度與物料的化學反應有關。
? ? (2)滾圈:簡體、窯襯、物料等聽有回轉部分的重量通過滾圈傳到支承裝置上。滾圈傳遞可以達幾百噸重的載荷,是回轉窯最重要的零件(本身重量可達幾十噸)。
? ? (3)支承裝置:它承受回轉窯部分的全部重量,由一對托輪軸承組和一個大底座組成。一對托輪支承著滾圈,既允許筒體自由轉動,又向基礎傳遞了巨大荷重。支承裝置的套數稱為窯的擋數,一般為三擋,其中一擋支承裝置上裝有擋輪(一般在中間擋),稱為帶擋輪支承裝置。擋輪的作用是限制或控制窯回轉部分的軸向竄動。
? ? (4)傳動裝置:它的作用是通過設在筒體部的齒圈使筒體回轉,齒圈用彈簧板安裝在簡體上。由于操作與維修的需要,較大的窯還設有使窯以極低轉速轉動的輔助傳動。
? ? (5)窯頭罩:它是連接窯頭端與流程中下道工序的設施(如冷卻機)的中間體。燃燒器及燃燒所需空氣經窯頭罩入窯。這里是看火工進行生產操作的地點,因此窯頭罩上設有看火孔及檢修門。窯頭罩內也搗固有耐火材料,在靜止的窯頭罩與回轉的筒體之間有密封裝置,稱窯頭密封。
? ?(6)燃燒器:回轉窯的燃燒器從簡體窯頭端插入,通過火焰輻射將物料加熱到需要的溫度。燃燒器因采用的燃料不同而不同,有油噴槍,煤氣噴嘴等。燃燒器為直流—套管式煤氣燒嘴,這種燒嘴的結構簡單,煤氣從內管噴出,空氣經過內管和外管之間的環(huán)形空間噴出,在燒嘴外部混合而燃燒,由于兩股氣流基本上是平行地流出,混合條件差,燃燒時間較長,生成的火焰也較長。由于煤氣和空氣在燒嘴內受阻力較小,因而煤氣和空氣的壓力較低,一般為800—1500h,這種燒嘴不易發(fā)生回火現象。回轉窯可以重油為燃料,所使用的油噴槍也基本相似。
? ? 如反應溫度較低,可在窯頭罩旁另設燃燒室,將熱氣流通人窯內來供熱。
? ? (7)窯尾罩:它是連接窯尾端與物料預處理設備以及煙氣處理設備的中間體,煙氣經窯尾罩排出而人煙道及收塵系統(tǒng)。白云石由振動給料器或圓盤給料機按一定量通過溜槽(下料管)再經窯尾罩直接進入窯的尾部。
? ? 窯尾罩內也搗固有耐火材料、保溫材料,在靜止的窯尾罩與回轉的簡體間有密封裝置,稱窯尾密封。
? ? (8)加料裝置:它是回轉窯的附屬裝置。硅熱法煉鎂用于白云石煅燒的加料裝置,一般采用電磁振動給料器、圓盤給料機、星形加料器,或直接用溜槽。進入窯中的白云石,其塊度一般在15—35mm之間,上述加料裝置都能滿足工藝要求。
? ? 對于所采用的加料裝置,要求加料量穩(wěn)定、均勻、且容易控制,以便配合窯的操作。
? ? 冷卻機有單筒冷卻機和多簡冷卻機兩種。在實際生產中,回轉窯產生的高溫物料(1100—1200℃的煅白),必須經冷卻機冷卻到一定溫度,方可進行運輸。白云石煅燒后所得的煅白,經冷卻機冷卻到200℃后才能用斗式提升機提到料倉中貯存。冷卻機還可將高溫物料攜帶的大量熱量回收,把入窯的助燃空氣預熱到較高的溫度(300—500℃),以強化煅燒,降低能耗。
? ? 單筒冷卻機的結構與回轉窯一樣,也有簡體,滾圈、托輪、擋輪支承裝置和齒圈式傳動裝置。機頭、機尾根據需要配有進料裝置及出料罩:其不同點是筒體內無內襯??稍O換熱裝置和揚料板,以利于與通過的氣流進行熱交換(也可以不設)。多筒冷卻機的每個筒內與單筒冷卻機是一樣的,每個筒通過兩個支點與窯簡體固緊,物料從窯簡體冷卻帶上的出料口進入冷卻筒。按物料進入冷卻筒后的流向而轉向,多筒冷卻機可分為順流式和逆流式兩種。
? ? 3、燒結白云石回轉窯用耐火材料的選用
? ? 在煅燒白云石生產過程中通常不添加礦化劑。燃料如采用半水煤氣或重油時,煙氣含SO2氣很低,所以腐蝕性很小,這就有利于窯襯的選用,對于煅燒白云石的窯通常只考慮它的保溫、耐火、耐磨和高溫機械性能就可以;廠。煅燒白云石的高溫帶溫度在1150—1300吧之間,一般的耐火磚都可以用。但綜合考慮,窯尾部分易受物料磨損,用砌筑強度較高的高鋁磚為好。中間段受機械傳動和高溫的影響用鎂鋁磚或高鋁磚較適合,窯頭部分(占窯總長的25%)用粘土磚價格便宜又適用。當然也有整個窯體全部用粘土磚砌筑的。但無論用哪種磚,磚的質量一定要嚴格按國家標準驗收,包括對尺寸公差均不能含糊。目前很多鎂廠的窯磚時常脫落,其主要原因是磚的質量和砌筑質量不好。
? ? 窯體保溫是工藝條件和節(jié)能要求所決定的,而且凡是有機械電氣傳動設備和鋼結構的窯體都不允許窯體表面溫度過高,但過厚的耐火材料層會加重窯體自重,增加機械負荷、動力和造價。理想的窯襯——般由兩層耐火材料組成,一層用輕質的保溫材料(輕質磚)鋪設在鋼筒內壁上,也可以用不定形的保溫材料澆注;另一層用耐火磚和耐磨的材料作直接接觸火焰和物料的襯里。這種雙層磚窯襯是經濟合理的,但設計與砌筑不好,窯磚易脫落,所以一般廠家都習慣用單層耐火磚作窯襯。單層磚厚度可用熱傳導公式算出。窯高溫段鋼筒表面溫度不應超過100—120℃,在實際工業(yè)生產中有些窯襯過薄,簡體表面溫度高達200—300℃,簡體變形,這是不合理的。根據經驗,有單層磚砌筑的白云石煅燒窯,高溫帶磚層厚度為220—250mm最適宜。有保溫層的窯襯,兩層總厚度在220—240mm之間。
? ? 窯尾罩內也搗固有耐火、保溫材料,在靜止的窯尾罩與回轉的簡體間有密封裝置,稱窯尾密封。
? ?(8)加料裝置:它是回轉窯的附屬裝置。硅熱法煉鎂用于白云石煅燒的加料裝置,一般采用電磁振動給料器、圓盤給料機、星形加料器,或直接用溜槽。進入窯中的白云石,其塊度一般在15—35mm之間,上述加料裝置都能滿足工藝要求。
? ? 對于所采用的加料裝置,要求加料量穩(wěn)定、均勻、且容易控制,以便配合窯的操作。
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