数值模拟在目前的研究中很少被采用来进行对窑内的物料流动及传热进行研究的报道。窑内的传热数学模型这些主要集中的方面,在回转窑热工过程的研究中。同时通过实验对模型进行修正和检验,也得出模型中重要参数的确定方法。这方面的报道在目前国内还很少,而且这些研究都是要在特定环境下完成的,比如需要假设窑内气体,物料温度需要各处均均匀,并且只能在轴向上发生变化。

从目前来看,我国设计的非木纤维石灰回收回转窑。尺寸为3。6*106m,斜度为3%。预计日处理能力为230吨。生产原理是将白泥从窑尾用喂料螺旋喂入窑内,利用筒体的倾斜度和窑体的缓慢回转作用,是白泥沿圆周方向翻滚、沿轴向从高端想低端移动,在移动过程中通过窑头燃烧燃料生产的热量得到加热,经过物理与化学反应,完成一系列干燥、预热、分解、烧成和冷却等工艺过程,最后煅烧成合格的石灰。

一套石灰窑生产系统一般包括以下子系统:1、白泥与石灰石喂料系统;2、燃烧系统;3、烟气处理系统;4、石灰回收及冷却系统;5筒体转动及液压系统等。

回转窑发展随着历史的推移和科技的进步,生产的需要及经验的累计,回转窑的结构发生了很大的变化,归结为三个方面的发展趋势:

(1)回转窑开始向节能方向发展。最初回转窑使用的燃料为天然气,之后用油,如今为煤。与此同时,单筒冷却机为标配的大型回转窑吧窑头产品的热量再利用,来预热窑的助燃气,这样的做法可以节约大量能源。

(2)窑体的规格如今的发展趋势是越变越大,趋于大型化。尺寸主要从三个方面改变,第一是窑的筒体尺寸变大,这种尺寸的变大有一个优势就是可以降低窑尾废气温度;第二是窑的局部筒体尺寸变大,这种尺寸的变大优势体现在可以增强分解能力。预热能力和燃烧能力。而这些局部筒体只要包括烧成带、分解带、窑尾和两端。第三是在回转窑的尾部装配各种热交换装置。

(3)回转窑的结构也随着时间的推移已经技术的发展越来越完善。由于回转窑尺寸越来越大,回转窑的结构也不像之前那么简单。技术的革新主要体现在窑的传动装置、窑的驱动方式、滚圈与筒体的装配方式、托轮支撑装置这些方面,也是由于自动化程度的不断提高,窑的生产能力也是越来越强大。

大型的回转窑目前大量的出现在水泥厂里,这必然增加了燃料的使用,回转窑是水泥厂生产过程中最主要的煅烧设备,要在节能和环保这方面去考虑的话在燃料的选择上是非常重要的,当然除了燃料的选择,传动装置以及密封装置的设计也是非常重要的一点,需要更加严格的要求,这样会提高资源的利用率。

在回转窑的节能上面,目前国内最主要的做法是减少熟料冷却过程中的热损失。根据数据统计我国在熟料热损失这一块上在熟料带走热损失占熟料热耗的8%,达到了293-520U/kJ,国外一般为184-470U/kJ。这方面如果我们可以这样的更好,不仅可以加快燃料燃烧速度,减少不完全燃烧损失,还可以提高二次风温。查阅资料可以得到单筒冷却机熟料温度降低l℃,二次风温可提高1。35℃,多简冷却机可提高1。24℃,蓖式冷却机提高更多。从这里可以看出窑头和冷却机的密封性是多么的重要。热效率较高的篱式冷却机被用在新型干法水泥回转窑上进行熟料急冷。除此之外减少回转窑简体热损失使得回转窑通过简体向外散热,其热耗占熟料热耗的7%-12%。在窑上采取保温措施可以减少水泥窑的散热量,这也使得窑体热损失大幅度减少。利用厚度比较大的隔热砖进行保温不仅能够保证窑内温度均匀,提高燃料质量,还可以降低能耗。为了使筒体表面温度降低到50℃,可以在窑内部砌上耐火砖,以此来减少筒体的散热,当然除了砌耐火砖之外还可以在筒体表面刷涂耐火涂料来减少辐射。除了以上几点,还有就是防止不完全燃烧和二次利用。据热工测量统计显示我国回转窑的不完全燃烧热损失平均为每千克熟料250KJ,占热耗的4%,其中化学不完全燃烧损失34%-37%,机械不完全燃烧损失每千克熟料为54-7LKJ。据资料介绍,废气中增加0。19%的一氧化碳,相当于损失燃料0。6%。所以将来考虑的重点将集中在合理的过剩空气系数、合理使用一次风、减少窑灰带走的热损失、加强喷煤系统的管理与改进、减少蒸发水分带定的热损失、选择合理的煤粉控制指标。这些都会对资源的有效利用和环保起到很大的意义。

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