回转窑的运行原理及结构.docx

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煅烧过程主要发生的物理和化学变化有：
(1)热分解；
(2)再结晶，可得到一定的晶形、晶体大小、孔结构和比表面；
(3)微晶适当烧结，以提高机械强度。煅烧是天然化合物或人造化  合物发生热离解或晶形转变的过程，煅烧时化合物受热离解生成组分更简单的化合物或发生晶形转变。
  煅烧作业可用于直接处理矿物原料以适于后续工艺要求，也可用于化学选矿后期处理而制取化学精矿，满足用户对产品的要求。
  非金属材料几乎都要经过煅烧加工工艺处理制备而成，这就必须要用到产生高温和利用高温的非矿热工煅烧设备。
1、工作原理
  回转窑设备(旋窑)是一个有一定斜度的圆筒状物，斜度为3~%，借助窑的转动来促进料在回转窑（旋窑）内搅拌，使料互相混合、接触进行反应。窑头喷煤燃烧产生大量的热，热量以火焰的辐射、热气的对流、窑砖（窑皮）传导等方式传给物料。物料依靠窑筒体的斜度及窑的转动在窑内向前运动。
  生料从窑尾筒体高端进入窑筒体内进行煅烧。由于窑筒体的倾斜和缓慢地回转，使物料产生一个既沿着圆周方向翻滚，又沿着轴向从高端向低端移动的复合运动。生料在窑内通过分解、烧成及冷却等工艺过程，烧成水泥熟料后从窑筒体的低端卸出，进入冷却机。
  燃料从窑头喷入，在窑内进行燃烧，放出的热量加热生料，使生料锻烧成为熟料，在与物料热交换过程中形成的热空气，由窑进料端进入窑尾系统，最后由烟囱排入大气。
2、回转窑的结构
  回转窑主要由窑筒体、传动装置、支承装置、挡轮装置、窑头密封装置、窑尾密封装置、窑头罩等组成。回转窑结构见图1。
01窑筒体部分
  窑筒体是回转窑的躯干，系由钢板卷制并焊接而成。窑筒体倾斜地安装在数对托轮上。在窑筒体低端装有耐高温耐磨损的窑口护板并组成套筒空间，还设有专用风机对窑口部分进行冷却。沿窑筒体长度方向上套有数个矩形轮带，它承受窑筒体、窑衬、物料等所有回转部分的重量，并将其重力传到支承装置上。轮带下采用浮动垫板，可根据运转后的间隙进行调整或更换，以获得最佳间隙。垫板起到增加窑筒体刚度，避免由于轮带与窑筒体有圆周方向的相对滑动而使窑筒体遭受磨损和降低轮带内外表面温差的作用。
02大齿圈装置
  在靠近窑筒体尾部固定有大齿圈以传递转矩。大齿圈通过节向弹簧板与窑筒体连接，这种使大齿圈悬挂在窑筒体上的连接结构能使齿圈与窑筒体间留有足够的散热空间，并能减少窑筒体弯曲变形等对啮合精度的影响，还起一定的减振缓冲作用，有利于延长窑衬的寿命。
03传动装置
①传动型式
单传动：传动系统采用单传动，由一台主传动电动机带动。
双传动：传动系统釆用双传动，分别是由两台主传动电动机带动。两套传动系统的同步通过调整电气设备来实现，从而保证两系统受力均匀。从机械上采用了两个小齿轮与大齿圈啮合瞬时错开1/2周节的配置。
②电动机
除小型回转窑可选用Z2系列小型直流电动机外，其余均选用回转窑专用ZSN4-直流电动机，该电动机是在Z4系列电动机的基础上，根据水泥回转窑主传动的工况特点而设计的专用系列直流电动机，具有体积小、质量小、效率高、性能优良等特点。
③减速器
减速器一般选用硬齿面减速器，它技术先进、体积小、质量小。
④组合弹性联轴器
小齿轮装置和主减速器之间采用组合弹性联轴器，它弹性好，能吸收一部分冲击，并能补偿较大的径向偏差和轴向伸缩。
04支承装置
  支承装置是回转窑的重要组成部分，它承受着窑筒体的全部重力，并对窑筒体起定位作用，使其能安全平稳地进行运转。支承装置为调心式滑动轴承结构，其结构紧凑，质量小。并配置了润滑油的自动加热和温控装置及测量装置，运行可靠，适应性强。 
05挡轮装置
  挡轮按其受力情况及作用原理，设计有机械信号挡轮及液压挡轮两种：
机械挡轮：成对地安装在大齿圈邻近轮带的两侧，起到限制窑筒体轴向窜动的作用。
液压挡轮：挡轮设置在靠大齿圈邻近轮带的下侧。通过液压挡轮迫使轮带和窑筒体一起按一定的速度和行程沿窑中心线方向在托轮上往复移动，使轮带和托轮在全宽上能均匀磨损，以延长使用寿命。
06窑头密封装置
  窑头密封装置为SM型窑头密封装置(石墨块式)和GP型窑头密封装置(钢片式)两种中的一种。
①SM型窑头密封系石墨块径向接触式+迷宫组合的密封形式。能自动补偿窑筒体运转时的偏摆和运转中沿轴向往复窜动，密封性能好。
②GP型窑头密封系钢片径向接触式的密封形式。能自动补偿窑筒体运转时的偏摆和运转中沿轴向往复窜动，密封性能好。
07窑尾密封装置
  QD型窑尾密封装置采用气缸压紧端面接触式，整个密封圈受力均匀且能消除由于安装和窑筒体挠度产生的不良影响，此外，由电动干油泵将润滑脂注人摩擦圈接触面进行润滑，摩擦阻力及磨损小，密封可靠，效果好。
08窑头罩
  窑头罩为钢板焊接而成的罩形，通过两侧的支腿坐落在窑头操作平台上，下部与冷却机的接口连接。窑头罩内砌耐火砖或浇灌耐热混凝土。窑头罩的外端面设有两扇悬挂移动式窑门，以便进入窑内检修及窑衬砌筑等工作。
3、操作要点
（1）启动与停机
启动前检查
确认润滑系统正常。
传动部件无卡阻。
耐火材料无脱落。
密封装置完好。
预热与升温
缓慢升温，建议速率≤50℃/h，避免窑体受热不均导致变形。
停机操作
逐步降温，降温速率≤30℃/h，防止急冷导致耐火材料开裂。
（2）运行监控
温度控制
烧成带温度控制在13001450℃（根据物料调整），避免过高导致结圈或耐火材料损坏。
窑尾温度≤300℃，防止尾端设备过热。
转速与倾斜度
根据物料特性调整转速（通常14 rpm）和窑体倾斜度（25%）。
物料填充率
控制在10%15%，过高会导致窑内通风不良，过低则热效率下降。
（3）燃烧控制
火焰形状
保持火焰稳定、不发散，避免局部高温烧损窑皮。
燃料与风量配比
优化空燃比，确保完全燃烧，减少结焦和热损失。
窑头负压
维持-50-100 Pa，防止正压导致热烟气外溢。
（4）异常处理
结圈处理
调整燃料配比或短时提高转速甩落结圈，严重时需停窑人工清理。
突然停机
立即切断燃料，启动辅助驱动装置（慢转窑体），防止窑体弯曲。
4、维护要点
（1）日常维护
托轮与轮带检查
每班检查托轮轴承温度（≤65℃）、油膜状态及轮带磨损情况。
密封装置维护
定期清理窑头/尾密封积灰，确保密封件无破损，减少漏风漏料。
润滑管理
托轮轴承采用高粘度齿轮油，每班补充润滑脂。
大齿轮喷雾润滑系统需定期清理喷嘴，保证油膜均匀。
（2）耐火材料维护
窑衬检查
每周通过红外测温仪监测窑体表面温度，局部超温（≥350℃）提示耐火砖脱落。
窑皮管理
保持烧成带窑皮厚度200300mm，过薄时需调整操作参数促进挂窑皮。
更换周期
烧成带耐火砖寿命通常612个月，需根据磨损情况提前备料。
（3）传动系统维护
齿轮啮合检测
每月检查大齿轮与小齿轮啮合间隙（），偏差过大需调整底座。
减速机监测
定期检测振动值（≤）、油温（≤80℃）及油质，每5000小时换油。
电机维护
检查绕组绝缘电阻（≥1MΩ），清理散热通道积灰。
（4）窑体状态检测