直接還原鐵生產(chǎn)工藝——回轉(zhuǎn)窯(一)
回轉(zhuǎn)窯直接還原法是以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)窯作反應(yīng)器,以固體碳作還原劑,通過固相還原反應(yīng)把鐵礦石煉成鐵的直接還原煉鐵方法�;剞D(zhuǎn)窯直接還原是在950~1100℃進(jìn)行的固相碳還原反應(yīng),窯內(nèi)料層薄,有相當(dāng)大的自由空間,氣流能不受阻礙的自由逸出,窯尾溫度較高,有利于含鐵多元共生礦實(shí)現(xiàn)選擇性還原和氣化溫度低的元素和氧化物以氣態(tài)排出,然后加以回收,實(shí)現(xiàn)資源綜合利用。由于還原溫度較低,礦石中的脈石都保留在產(chǎn)品里,未能充分滲碳。由于還原失氧形成大量微氣孔,產(chǎn)品的微觀類似海綿,故也稱海綿鐵。
原料要求
鐵礦石(包括氧化球團(tuán)礦)、還原與燃燒用煤和脫硫劑是煤基回轉(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)的主要原料,是直接還原生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。原料的質(zhì)量不僅對(duì)直接還原的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和能源消耗等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有直接影響,還決定著直接還原工藝的成敗。因此,做好原料選擇和加工準(zhǔn)備是直接還原生產(chǎn)十分重要的基礎(chǔ)工作,是能否生產(chǎn)出直接還原鐵的關(guān)鍵。
一含鐵原料的選用
用于回轉(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)的含鐵原料可以是天然鐵礦石(即塊礦),也可以是氧化球團(tuán)。決定含鐵原料質(zhì)量的主要因素是:化學(xué)成分、物理性質(zhì)和冶金性能。適宜于回轉(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)的鐵礦石必須:含鐵量高、脈石含量少、有害雜質(zhì)少、化學(xué)成分穩(wěn)定、粒度適宜,并且具有良好的還原性及一定的強(qiáng)度。
化學(xué)成分
1.含鐵量與脈石
含鐵原料以鐵氧化物為主,還含有SiO2Al2O3、CaO、MgO等成分。在回轉(zhuǎn)窯還原過程中,所發(fā)生的主要化學(xué)變化是在固態(tài)下脫除含鐵原料中的氧,而不能脫除脈石成分和其他雜質(zhì)。因此選用的含鐵原料必須是含鐵量高、脈石含量低。通常要求含鐵量在66%以上,脈石總量小于8%。
CaO與MgO通常在礦石中含量不多,在煉鋼過程中不是有害成分,對(duì)回轉(zhuǎn)窯工藝也沒有大的影響。一般要求原料中CaO<2.5%,Mgo<1.5%。保留在直接還原鐵中的酸性脈石SiO2和Al2O3導(dǎo)至煉鋼電耗增高,生產(chǎn)率下降,渣量和各種材料消耗增加、爐襯壽命縮短。鐵礦石中(SiO2+Al203)應(yīng)小于5.5%。
2.含硫量
硫?qū)︿摬氖怯泻Φ某煞�,因�(yàn)樗逛摬木哂袩岽嘈�。在回轉(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)中,原料帶入的硫,部分揮發(fā)進(jìn)入廢氣,部分被脫硫劑吸收,工藝本身有一定的脫硫能力。但綜合考慮冶煉效果,含鐵原料的含硫量應(yīng)盡可能低,一般要求小于0.03%。
3.含磷量
磷也是鋼材的有害成分,它使鋼材具有冷脆性。鐵礦石中的磷,在回轉(zhuǎn)窯還原過程中不能脫除。直接還原鐵的含磷量取決于礦石的帶入量。高磷直接還原鐵用于煉鋼,迫使煉鋼增加渣量,提高爐渣堿度,使煉鋼能耗增加和產(chǎn)率下降。因此鐵礦石原料中磷含量應(yīng)盡可能低,更好在O.03%以下。
4.其他成分
鉛、鋅、銅、砷、錫是優(yōu)質(zhì)鋼中的受控成分。一般要求含鐵原料中這些元素與其他有色金屬元素的總含量不大于O.02%鉀、鈉等堿金屬氧化物的腐蝕性很強(qiáng),易與窯襯生成低熔點(diǎn)硅酸鹽,造成窯襯粘結(jié),以致結(jié)圈,影響回轉(zhuǎn)窯正常作業(yè)。另外,含鐵原料內(nèi)含有堿金屬氧化物,將會(huì)促使其在還原過程中產(chǎn)生膨脹、粉化,造成粉塵損失。含鐵原料中堿金屬氧化物含量一般以低于0.02%為宜。
物理性質(zhì)
原料的物理性質(zhì)也是影響回轉(zhuǎn)窯直接還原的重要因素。主要包括粒度和強(qiáng)度。
1.粒度
入窯礦石粒度主要是取決于礦石的還原性,粒度上限與還原性成正比,它以回窯卸料端排出物的核心得到還原為原則;粒度下限的選擇要能保證料層具有足夠的透氣性,而且能與其他原料較均勻混合,有利于防止低熔物生成和局部區(qū)段過熱。一般認(rèn)為采用塊礦時(shí)粒度為5~20mm,其中小于5mm和大于20mm量分別不大于5%;采用球團(tuán)礦時(shí),粒度為9~16mm,其中10~16mm量不少于95%。
2.強(qiáng)度
礦石強(qiáng)度表示礦石在窯內(nèi)抗沖擊和磨擦的能力。原料強(qiáng)度不高,在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)將被破碎,產(chǎn)生粉末,容易引起結(jié)圈。另外,還原過程產(chǎn)生粉末會(huì)增加后續(xù)處理工作,影響經(jīng)濟(jì)效益。通常用轉(zhuǎn)鼓指數(shù)和抗壓強(qiáng)度表示礦石的這一性能。
冶金性能
鐵礦原料的冶金性能與回轉(zhuǎn)窯直接還原工藝有密切關(guān)系,一定程度上決定著回轉(zhuǎn)窯直接還原在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的可行與否。冶金性能主要表現(xiàn)為礦石的還原性和爆裂性。
1.還原性
還原性是指鐵礦石中與鐵結(jié)合的氧被氣體還原劑(CO、H2)奪取的難易程度。與鐵結(jié)合的氧容易被氣體還原劑奪取的礦石,還原性好,反之則還原性差。
在回轉(zhuǎn)窯里把鐵礦石還原成金屬化直接還原鐵的時(shí)間,主要取決于礦石的還原性。還原性越好,物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)停留的時(shí)間越短,窯的生產(chǎn)率越高,且允許適當(dāng)降低還原作業(yè)溫度,提高回轉(zhuǎn)窯作業(yè)的安全性。另一方面,還原性好的礦石可放寬入窯粒度上限,能改善礦石的利用率和還原產(chǎn)品的利用,取得直接經(jīng)濟(jì)效益。
回轉(zhuǎn)窯直接還原工藝應(yīng)該選用還原性好的塊礦和球團(tuán)礦作原料。一般情況,經(jīng)過充分氧化固結(jié)的球團(tuán)礦,其還原性優(yōu)于天然塊礦。通常鐵礦石還原性指標(biāo)用還原度在40%時(shí)的還原速率表示,這項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)大于O.55%/分。
2.爆裂性
在回轉(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)中,鐵礦石的爆裂現(xiàn)象是由于受熱爆裂和還原引起爆裂的綜合效應(yīng)所產(chǎn)生的。礦石爆裂嚴(yán)重時(shí),回轉(zhuǎn)窯作業(yè)鐵損高,產(chǎn)量下降,還易引起窯內(nèi)結(jié)圈。
含鐵原料的綜合評(píng)價(jià)
選用鐵礦石,尤其是天然塊礦,全面符合上述回轉(zhuǎn)窯直接還原工藝要求是困難的,也是不多的。往往某種礦石含鐵品位高,脈石含量少,但硫、磷含量偏高;或是含鐵量高,硫、磷雜質(zhì)含量合適,而有害金屬元素偏高;或是礦石的化學(xué)成份都比較理想,而其冶金性能或物理性質(zhì)不好。固此,對(duì)礦石作出正確的綜合評(píng)價(jià),是選用含鐵原料的重要前提。
生產(chǎn)實(shí)踐證明,選用回轉(zhuǎn)窯直接還原含鐵原料,不能單純重視化學(xué)成分,必須兼顧礦石的冶金性能和物理性質(zhì)。
二煤的選用
煤是回轉(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)不可缺少的原料,它是煤基直接還原的還原劑和供熱燃料。煤的品質(zhì)對(duì)回轉(zhuǎn)窯直接還原的工藝流程、生產(chǎn)結(jié)果、經(jīng)濟(jì)效益均有重大影響。做好煤的選擇是回轉(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)中致關(guān)重要的前提。作為煤基回轉(zhuǎn)窯直接還原用煤的質(zhì)量要求,主要從化學(xué)成分和冶金性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
化學(xué)成分
1.固定碳和灰分
生產(chǎn)直接還原鐵的煤耗主要取決于煤的固定碳含量。固定碳含量越高,煤耗就越低。煤的固定碳含量低,則灰分增多,占去回轉(zhuǎn)窯的有效容積增加,從而降低設(shè)備效率。同時(shí)消耗于加熱灰分的能量增加。大量實(shí)踐證明,直接還原用煤最好選用固定碳含量大于50%、灰分小于20%的煤種。
2.揮發(fā)分
揮發(fā)分是指煤在加熱過程中釋放出的揮發(fā)性物質(zhì)。揮發(fā)分的放出有利于促進(jìn)還原反應(yīng),為還原反應(yīng)提供燃燒熱量和調(diào)節(jié)反應(yīng)區(qū)域的溫度分布。但揮發(fā)分過高,使廢氣量增加,廢氣熱損失大,導(dǎo)致熱量消耗的增加,而控制不好則易產(chǎn)生局部過熱。煤的揮發(fā)分一般在30%為宜。
3.含硫量
入窯原料中硫負(fù)荷的80~90%是由煤帶入的。減少還原煤的含硫量是降低直接還原鐵產(chǎn)品含硫量的主要措施。煤的含硫量應(yīng)小于1.0%。使用含硫量高的煤作為還原劑,需增加脫硫劑的使用量,以保證產(chǎn)品含硫量合格,從而也導(dǎo)致熱量消耗的增加。
4.水份
煤的水分過高,同樣會(huì)增加回轉(zhuǎn)窯直接還原的熱消耗,導(dǎo)致降低回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)率,并影響噴煤的正常作業(yè)。加入煤的含水量一般應(yīng)小于10~l5%,窯頭噴吹煤小于5%。并且,煤的含水量應(yīng)穩(wěn)定,以保證還原過程的穩(wěn)定。
冶金性能
1.反應(yīng)性
煤的反應(yīng)性是指煤在某溫度下,煤中固定碳與CO2反應(yīng)生成CO的能力。煤的反應(yīng)性是評(píng)價(jià)固體還原劑的重要指標(biāo)。反應(yīng)性好的煤可以使回轉(zhuǎn)窯反應(yīng)窯間維持較高的cO濃度,促進(jìn)鐵氧化物的還原,允許采用較低的還原作業(yè)溫度,有利于防止窯內(nèi)結(jié)圈,可以相應(yīng)降低對(duì)還原煤灰分軟化溫度的要求。通常希望煤的反應(yīng)性值在950℃時(shí)達(dá)到90%以上。
2.灰分熔融性
灰分熔融性是指煤的灰分在高溫條件下開始軟化(T1)、變形(T2)、到完全熔化為液態(tài)(T3)的溫度。這也是評(píng)價(jià)煤的一個(gè)重要指標(biāo)。煤灰軟化溫度(T1)越高,在正常操作溫度下,窯內(nèi)物料越不容易粘結(jié),防止窯內(nèi)結(jié)圈�;剞D(zhuǎn)窯所允許的操作溫度應(yīng)低于煤灰軟化溫度150℃。一般認(rèn)為灰分軟化溫度大于1200℃。
3。熱穩(wěn)定性
熱穩(wěn)定性是指煤在加熱過程中維持其原始粒度的性質(zhì)。熱穩(wěn)定性差的煤在使用中將過度粉碎,生成大量粉末,引起偏析,影響正常作業(yè)。熱穩(wěn)定性適當(dāng)?shù)拿�,在升溫過程中粉粹適當(dāng),可以減少用前破碎處理。在回轉(zhuǎn)窯直接還原工藝中,煤的熱穩(wěn)定性指標(biāo)TS+6mm大于70%即可適用。
4.自由臌脹指數(shù)和結(jié)焦指數(shù)
自由膨脹指數(shù)是測(cè)定揮發(fā)物在揮發(fā)過程中煤產(chǎn)生自由膨脹的指標(biāo)。煤在窯內(nèi)超常膨脹會(huì)引起爐料體積增大,堆比重下降,爐料偏析,惡化熱傳導(dǎo)條件�;剞D(zhuǎn)窯用煤,通常要求煤的自由膨脹指數(shù)小于l。
結(jié)焦指數(shù)大,易使煤粒粘結(jié)塊長(zhǎng)大,導(dǎo)致物料偏析和爐料粘結(jié),造成煤的利用率下降。為了保證窯內(nèi)不產(chǎn)生結(jié)焦,通常要求煤的結(jié)焦指數(shù)小于3。
5.粒度
煤的平均粒度應(yīng)與礦石(或球團(tuán))的平均粒度相近,以保證爐料混合均勻,不產(chǎn)生偏析。熱穩(wěn)定性差的煤,其粒度上限可適當(dāng)放寬。窯尾加入的煤應(yīng)盡量減少粉末的數(shù)量,避免吹損和結(jié)圈。窯頭噴入煤的粒度必須嚴(yán)格控制,并力求穩(wěn)定。
三脫硫劑的選用
回轉(zhuǎn)窯加入脫硫劑的目的是去除物料的硫,改善直接還原鐵的質(zhì)量�;剞D(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)常用的脫硫劑是石灰石(CaCO3)或白云石[caMg(c03)2]。
回轉(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)對(duì)脫硫劑的質(zhì)量要求
1.堿性氧化物(CaO+MgO)含量高,否則,脫硫劑的用量多,增加熱量消耗。一般要求脫硫劑中酸性氧化物(SiO2+A1203)不大于3.5%。酸性氧化物含量高,即降低了堿性氧化物含量。
2.硫、磷含量要低。
3.石灰石應(yīng)有一定的粒度。粒度過大,石灰石分解速度慢,增加高溫區(qū)的熱量消耗。
直接還原鐵生產(chǎn)工藝——回轉(zhuǎn)窯(二)
回轉(zhuǎn)窯直接還原法工藝特征
回轉(zhuǎn)窯法工藝流程如圖示。回轉(zhuǎn)窯是與水平稍呈傾斜放置在幾組支撐托輪上、內(nèi)襯耐火材料可連續(xù)旋轉(zhuǎn)的筒形高溫反應(yīng)器。作業(yè)時(shí),將一定粒度的鐵礦石(塊礦、球閉礦)、部分還原煤(包括返回炭)和脫硫劑按比例連續(xù)從窯加料端(尾端)加入,隨著窯體轉(zhuǎn)動(dòng)(0.5~1.2r/min),物料受摩擦力被帶起一定高度并因重力作用翻滾落下,同時(shí)向窯排料端(低端)前移一小距離。在窯排料端還設(shè)有還原煤噴送裝疆,靠高壓空氣將適宜粒度的還原煤送入窯內(nèi),調(diào)節(jié)噴送空氣量能有效地控制噴入距離和分布。窯內(nèi)物料加熱和反應(yīng)熱由排料端和沿窯長(zhǎng)裝設(shè)的伸入窯內(nèi)的供風(fēng)管送入空氣(一次風(fēng)和二次風(fēng)),燃燒窯內(nèi)還原煤釋放的揮發(fā)分、還原反應(yīng)生成的CO和碳提供。如熱量不足,可在窯頭增設(shè)煤粉燒嘴補(bǔ)充。物料在前移過程中逐漸被逆向的熱氣流加熱,完成干燥、預(yù)熱、碳酸鹽分解、脫硫、鐵氧化物(或其他元素)還原和滲碳反應(yīng)等。調(diào)節(jié)各風(fēng)管供風(fēng)量、煤粉和還原煤數(shù)量、粒度和分布,可靈活的控制窯內(nèi)溫度和分布。使入窯鐵礦石在窯內(nèi)停留8~10小時(shí)和950~1100℃下轉(zhuǎn)變成海綿鐵。
有些回轉(zhuǎn)窯為擴(kuò)大高溫還原帶長(zhǎng)度,在預(yù)熱段安有埋入燒嘴,空氣送入料層燃燒窯尾還原煤釋放的揮發(fā)分,提高預(yù)熱段溫度。從排料端排出的高溫料通過溜槽落入冷卻筒�?客餐鈬娝�(或內(nèi)、外同時(shí)噴水)將料冷卻到120℃以下。為改善物料運(yùn)動(dòng)強(qiáng)化冷卻,筒內(nèi)裝有揚(yáng)料板。在回轉(zhuǎn)窯卸料端及冷卻筒兩端安裝有密封裝置,生產(chǎn)時(shí)維持微正壓,防止空氣吸入發(fā)生再氧化。冷卻后的物料經(jīng)篩分分級(jí)、磁選分離得出磁性顆粒料(直接還原鐵)、磁性粉料、非磁性顆粒料和非磁性粉。磁性粉料拌加黏結(jié)劑后壓成塊,與直接還原鐵一起供電爐煉鋼。非磁性顆粒料含較高固定碳,可作還原劑重新利用。因回轉(zhuǎn)窯還原溫度較高(950~1100℃),產(chǎn)品比較安定,通常不需鈍化處理�;剞D(zhuǎn)窯直接還原鐵含碳低(0.05%~0.3%),S、P均<0.03%、金屬化率按要求控制在88%~93%。
回轉(zhuǎn)窯直接還原工藝過程舉例
當(dāng)使用細(xì)精礦為原料時(shí),可采用細(xì)精礦造球,鋪放在與回轉(zhuǎn)窯加料端相連的鏈箅機(jī)箅床上,利用回轉(zhuǎn)窯排出的高溫廢氣將球團(tuán)干燥、預(yù)熱和固結(jié),到一定強(qiáng)度后從鏈算機(jī)卸料端卸下進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯繼續(xù)還原作業(yè)。用一套裝置完成從精礦粉生產(chǎn)金屬化球團(tuán)過程。稱回轉(zhuǎn)窯一步法省去細(xì)精礦生產(chǎn)氧化球團(tuán)環(huán)節(jié),簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝、減少建設(shè)投資、節(jié)省能源、生產(chǎn)費(fèi)用降低。
回轉(zhuǎn)窯直接還原工藝已進(jìn)入技術(shù)成熟,穩(wěn)步發(fā)展階段。其發(fā)展方向是改進(jìn)操作技術(shù),降低能耗,提高產(chǎn)率、擴(kuò)大生產(chǎn)能力。當(dāng)前回轉(zhuǎn)窯直接還原方法繁多,各有特色,原料和產(chǎn)品也各有差異。生產(chǎn)煉鋼海綿鐵的方法如SL/RN法、CODIR法、DRC、TDR、ACCAR等;還有用于處理含鐵粉塵和復(fù)合礦綜合利用的多種方法。各種方法雖有其特征,但其工藝過程和原理基本相同。
回轉(zhuǎn)窯直接還原法工作原理
經(jīng)預(yù)熱裝置或直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯簡(jiǎn)體的物料與窯頭的燃燒氣體按逆流方式進(jìn)行熱交換。物料從窯尾至出料端經(jīng)過干燥、預(yù)熱、分解、煅燒及冷卻等段帶。燃燒裝置設(shè)在窯頭,噴入燃料,燃燒的煙氣受排煙裝置(煙囪或排煙機(jī))造成的負(fù)壓的影響沿筒體上升流動(dòng),與物料逆向相遇進(jìn)行熱交換,并從窯尾排出。
回轉(zhuǎn)窯簡(jiǎn)體呈3%~3.5%的斜度安裝,并以1~2r/min慢速旋轉(zhuǎn),自窯尾端加入的物料沿窯體以翻滾及滑動(dòng)的方式朝窯頭出料端移動(dòng),而后從出料端卸出。窯內(nèi)各段帶的分配及其長(zhǎng)度隨加入物料的性質(zhì)及其在加熱過程中的物理化學(xué)變化不同而有所差異。煅燒帶以輻射傳熱為主,預(yù)熱帶則以對(duì)流和傳導(dǎo)傳熱為主。從窯尾排出的煙氣溫度較高,一般可達(dá)900~1100℃。
為了有效地利用余熱,可在窯的加料端設(shè)置各種原料預(yù)熱裝置或余熱鍋爐。出窯的熟料溫度有的高達(dá)1000~1300℃。在窯的出料端設(shè)置熟料冷卻裝置,以便回收余熱。熟料冷卻至250℃以下時(shí)進(jìn)入下一工序。
設(shè)備組成
主要由筒體、滾圈、支承裝置、傳動(dòng)裝置、窯頭罩、密封裝置、集塵室、燃燒裝置及熱煙室等部分構(gòu)成。(見圖)
(1)筒體�;剞D(zhuǎn)窯的筒體由鋼板卷成,從鉚接已發(fā)展為全部焊接。筒體應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度,以保證在安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)中軸線的直線性和截面的圓度。筒體內(nèi)襯耐火材料,起保護(hù)簡(jiǎn)體和減少散熱的作用,簡(jiǎn)體襯磚應(yīng)能滿足操作條件的要求。預(yù)熱帶一般采用粘土磚,燒成帶根據(jù)煅燒溫度、化學(xué)侵蝕等因素選擇。煅燒粘土的回轉(zhuǎn)窯一般采用粘土磚或3等高鋁磚砌筑;高鋁礬土回轉(zhuǎn)窯一般采用高鋁磚砌筑;鎂質(zhì)、鎂質(zhì)合成砂、白云石砂、活性石灰回轉(zhuǎn)窯則采用堿性磚砌筑。筒體兩端設(shè)有窯口護(hù)板,防止筒體因受灼熱物料或高溫?zé)煔庾饔枚冃伍_裂以及導(dǎo)致筒體的窯襯脫落。由于窯口工作溫度有時(shí)高達(dá)1000~1300℃,故窯口護(hù)板應(yīng)由可以更換的耐熱、耐磨材料制成,必要時(shí)還采用風(fēng)冷或水冷措施。
(2)滾圈。簡(jiǎn)體上裝有若干個(gè)滾圈(輪帶),將筒體分成數(shù)跨。簡(jiǎn)體、窯襯、物料及窯皮等所有回轉(zhuǎn)部分的重量均通過滾圈傳遞到支承裝置上。滾圈由耐磨性好,接觸疲勞強(qiáng)度高的碳鋼、合金鋼鑄成或鍛造。滾圈截面形狀有矩形和箱形兩種,當(dāng)前多數(shù)采用矩形截面滾圈。滾圈與筒體之間留有適度的間隙,既可增強(qiáng)筒體剛度,又不致使筒體和滾圈產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。
(3)支承裝置。承受著回轉(zhuǎn)設(shè)備的全部重量。對(duì)簡(jiǎn)體起著軸向與徑向定位作用,使其能安全平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)。支承裝置由托輪、托輪軸、托輪軸承、擋輪及底座等部分構(gòu)成。托輪直接與滾圈接觸。各組托輪軸線必須與簡(jiǎn)體中心線平行,且兩組托輪中心與筒體斷面中心的三點(diǎn)連線應(yīng)形成等邊三角形。托輪寬度略寬于滾圈,由耐磨鑄鋼制成,托輪斷面有單輪幅、雙輪幅及三輪幅等3種結(jié)構(gòu),安裝方式有心軸式和轉(zhuǎn)軸式2種。轉(zhuǎn)軸式托輪軸一般是熱配合裝配。托輪軸承結(jié)構(gòu)形式分滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承及滑動(dòng)一滾動(dòng)軸承等,大多采用滑動(dòng)軸承�;瑒�(dòng)軸承的瓦襯鑲在球面瓦上,形成球面接觸,能自動(dòng)調(diào)心,油勺帶油潤(rùn)滑,球面瓦竄水冷卻,軸端設(shè)有止推盤,軸肩有止推環(huán)以承受軸向推力。軸承固定在型鋼底座上,并有調(diào)整托輪位置用的頂絲。滾動(dòng)軸承雖具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,摩擦阻力小,電耗低等優(yōu)點(diǎn),但大型軸承的一次性投資大,壽命較滑動(dòng)軸承低。除前蘇聯(lián)在大直徑回轉(zhuǎn)窯的支承裝置上采用滾動(dòng)軸承外,美國(guó)、丹麥和日本等國(guó)的回轉(zhuǎn)窯均采用滑動(dòng)軸承,中國(guó)僅在中小型回轉(zhuǎn)窯上有的采用滾動(dòng)軸承。擋輪的作用是限制或控制筒體軸向竄動(dòng)。窯體支承裝置的組數(shù)稱為窯的檔數(shù)�?稍谝粰n或數(shù)檔支承裝置上裝有擋輪,稱為帶擋輪支承裝置,除液壓擋輪外,一般只在靠大齒圈附近的滾圈兩旁裝一組擋輪。擋輪按其功能分為“信號(hào)擋輪”,“推力擋輪”及“液壓擋輪”。“信號(hào)擋輪”多數(shù)用在舊式窯上,它不是防止窯體軸向竄動(dòng)的止擋裝置,只起信號(hào)作用。“推力擋輪”承受窯體下滑力,限制筒體軸向竄動(dòng)�!耙簤簱踺啞笔峭ㄟ^液壓裝置推動(dòng)擋輪,迫使簡(jiǎn)體作軸向運(yùn)動(dòng),保證滾圈和托輪在全寬度上均勻磨損及簡(jiǎn)體直線性以減少動(dòng)力消耗。這種裝置可同時(shí)采用幾個(gè)小型液壓擋輪,共同承受窯體軸向竄動(dòng)力,特別適用于大直徑多擋數(shù)的回轉(zhuǎn)窯。
(4)傳動(dòng)裝置。通過減速機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳遞給用彈簧板固定在簡(jiǎn)體上的大齒圈,使筒體作慢速回轉(zhuǎn)。由于運(yùn)輸和安裝的要求,齒圈為兩半剖分式,其齒數(shù)均為偶數(shù)。彈簧板有切向和縱向兩種。窯傳動(dòng)裝置特點(diǎn)是傳動(dòng)比大,要求平滑無級(jí)調(diào)速,起動(dòng)力矩大。分為主傳動(dòng)和輔助傳動(dòng)兩個(gè)系統(tǒng)。主傳動(dòng)系統(tǒng)多數(shù)由主電動(dòng)機(jī)、主減速機(jī)、齒輪和大齒圈組成,亦可中間再加一級(jí)半敞開齒輪或皮帶傳動(dòng),或采用兩套電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)的雙傳動(dòng)方式。主電動(dòng)機(jī)應(yīng)有調(diào)速功能。
輔助傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是當(dāng)主電動(dòng)機(jī)或主電源發(fā)生故障時(shí)定期轉(zhuǎn)動(dòng)窯體,避免筒體產(chǎn)生變形與彎曲,在窯體砌磚或檢修時(shí)亦使用。由輔助電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)輔助減速機(jī),通過離合器與主減速機(jī)的高速軸相連。輔助電動(dòng)機(jī)與主電動(dòng)機(jī)分別用不同電源供電。輔助電動(dòng)機(jī)也可用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)代替。
(5)窯頭罩。連接筒體窯頭端與冷卻裝置,罩內(nèi)砌有粘土磚,并設(shè)有監(jiān)視窯內(nèi)燃料和物料燃燒情況的看火孔和檢修門。窯頭罩有固定式和移動(dòng)式2種。大型回轉(zhuǎn)窯多數(shù)采用固定式。
(6)密封裝置。防止從窯的回轉(zhuǎn)部件與固定裝置間隙處吸入空氣或窯內(nèi)攜塵的氣體外泄。有窯頭,窯尾密封之分,窯頭罩與簡(jiǎn)體間的密封稱窯頭密封;集塵室與簡(jiǎn)體間的密封稱窯尾密封。密封裝置的基本要求首先是密封性能好,能適應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)簡(jiǎn)體圓度公差值和軸向竄動(dòng)幅度;此外是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方便,耐磨損且不影響窯的熱工制度。密封裝置有迷宮式(曲徑式),接觸式(摩擦式)和氣封式等3種。也可將上述兩種或3種綜合應(yīng)用。
(7)集塵室。設(shè)于窯尾端,由紅磚砌筑,內(nèi)砌筑粘土磚,外部用鋼骨架加強(qiáng)。其頂部設(shè)加料管將物料直接喂入窯內(nèi),煙氣自窯尾進(jìn)入集塵室,因流速降低,一部分粉塵在室內(nèi)沉降,側(cè)墻裝有煙氣排出管,室下部設(shè)有粉塵清理門或機(jī)械運(yùn)灰裝置。當(dāng)窯尾采用預(yù)熱裝置時(shí),則不設(shè)集塵室。
(8)燃燒裝置。根據(jù)燃料不同,燃燒裝置有噴煤管、燃油燒嘴及燃?xì)鉄�。燃燒裝置裝設(shè)在支架上,從窯頭以懸臂形式伸入窯內(nèi),支承架上裝有燒嘴調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),可調(diào)節(jié)火焰的位置。
(9)熱煙室。設(shè)于窯頭罩下部,由紅磚砌筑,內(nèi)襯粘土磚,外部用鋼骨架加強(qiáng),其中部一側(cè)設(shè)有下料口,將回轉(zhuǎn)窯煅燒好的料溜至冷卻裝置。進(jìn)入冷卻裝置的冷空氣經(jīng)與回轉(zhuǎn)窯煅燒好的物料進(jìn)行熱交換后,溫度可達(dá)500℃左右,被排煙裝置吸引至窯內(nèi)作為二次空氣使用。熱煙室側(cè)墻裝有小門,供觀察及處理結(jié)砣的物料用。