回转窑热工设计.doc
- 格式:docx
- 大小:236.67 KB
- 文档页数:22
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。
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。
回转窑热工设计
A 0.
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
1.按窑内物料流通能力: G=0.785D 2 X 书X3X 吨/小时 (1)
的直 筒窑。
2.长径比
窑的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。
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
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。
根据我国生产实践的不
完全统计,各
式中:
单位生产率,吨/小时; D均——窑的平均有效内径,米;
tP――物料在窑内的平均填充系数,一般为0.04〜0.12 。各类窑的填充系数见表2。
Y料一一物料堆比重,吨/米;某些物料的堆比重见表3;
3料一一物料轴向移动速度,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
表3某些物料的堆比重
G
G
3t ――窑尾排气速度, m/s ,—般3~8m/s 书干一一干燥带物料填充系数;
D 均干一一干燥带平均有效内径,
米。
4.按供热能力
式中:
B ――燃料消耗量,公斤/小时或标米3/小时; /标米3;
n —―?的热效率,一般为 55~65%
q 吸一一每公斤产品吸热反应吸热量 (除去放热反应放热量),千卡 /公斤;
C Xt 高一一将物料加热到最高温度(烧成带)所需物理热,千卡/公斤; W ――湿生料中所含水分,% 。
2.按物料反应时间
有些工艺过程要求物料有一定的高温持续时间,以完成物理化学反应。若通过实验或生产实践得知
物料必须在窑内停留的时间,则 :G=0.785XL/ T XD 均2 X 书 XY* 吨 /小时 ⑵
式中:L ――窑长(或某带长度
),米;T ――物料在窑内(或某带)停留时间,小时;其他符号同前。
3.按正常排烟能力
往往选择一个适宜的窑尾排气速度范围。
为了控制窑灰带出的循环量,
2
G=2826
DX 干 X3t X (1-书干)/V 0X (1+ 3t )
吨/小时(3)
式中:
V o ――每吨产品的窑气量,标米 3/吨; t 尾一一烟气离窑温度,
3——体体积膨胀系数 3 =1/273;
G=K
BX Q 低为/q 料吨/小时⑷
Q 低一一燃料低发热量,千卡/公斤或千卡
K ――系数,对铝厂用窑预热二次空气时, K=1.1〜1.15
;不预热时,
K = 1.0
每吨产品必须消耗的有效热,千卡
吨。
q 料=(G 干料 +A)(q 吸 +CX t 高 +600w/100-w) X
103千卡/吨
式中:G 干料 ――每公斤产品理论消耗干生料量 (不包括水分),公斤/公斤; A ――每公斤产品不可返回的飞尘损失,公斤
/公斤
式中:刀一—窑内各带对物料的总给热量,千卡
/小时;
[q 料】i ―― 物料在某一工作带内必须吸收的有效热量,千卡
/吨。
所谓有效热量指的是不考虑非生产性消耗和热损失的热量。
回转窑内传热过程比较复杂,各工作带内传热方式也不尽相同。在干燥带,气体温度较低, 对流为主。另外,窑壁及热交换装置对物料也有传导作用,因传导的计算较繁杂,而辐射的份量又不大, 为简化计算,往往将两种热交换综合在对流给热系数之中,用一个经验公式表示: 式中:
a 干一一干燥带给热系数,千卡/米2
.小时.C,根据热交换装置类型不同,有各种经验公式,
如在挂链条情况下:(式中30为窑全断面的平均流速,
Nm/S );
F 干一一干燥带中总传热面积(窑的内衬表面
+热交换装置总表面),
m 2
△ t 干一一干燥带两端炉气与物料温度差的对数平均值,C 。
壁示意图
其他带内,对物料裸露表面的传热可近似按火焰炉内传热公式计算;对与窑 衬接砝的物料表面,
窑衬表面将通过辐射与传导向物料传热,但随着窑衬温度升高及物料颗粒变粗 (由粉料变成小球进
Q i ――窑内某一工作带中对物料的传热量,千卡 /小时; q 料一一物料必须在窑内吸收的总有效热量,千卡
/吨;
传热以
Q 干=a 干 XF 干 XAt 干
图1回转窑内传示意图
图2回转窑内