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如何优化改进炭素煅烧生产回转窑的结构(2)

时间:2014-06-10 14:46 点击:
2.2 窑头罩检修门 窑头罩是处于回转窑低端的装置,一般用于安装燃烧器、火焰扫描仪、温度及压力检测装置等。此外窑头罩还起到联接回转窑筒体及冷却机下料溜槽的作用。因此高温物料通过此处传递和辐射了大量的热量。

  2.2 窑头罩检修门

  窑头罩是处于回转窑低端的装置,一般用于安装燃烧器、火焰扫描仪、温度及压力检测装置等。此外窑头罩还起到联接回转窑筒体及冷却机下料溜槽的作用。因此高温物料通过此处传递和辐射了大量的热量。检修门一般安装在窑头罩的中下部,便于回转窑内衬施工及维修时进出材料和人员。正常工作时检修门一直处于关闭状态。由于窑头罩在生产运营中一直处于高温状态,尽管窑头罩的内侧都打有耐高温的浇注料,窑头罩还是会产生变形。在此次设计中把窑头罩的材质改为耐热不锈钢,但使用效果并不明显。在青铜峡宁东铝业公司的回转窑窑头罩检修门处曾发生高温变形撕裂的情况。原检修门结构是最早使用耐火砖时所设计的,现在炭素煅烧回转窑国内基本采用耐火浇注料形式。但原设计结构并未做改变,使得检修门背后结构过于复杂,在长期受高温状况下,检修门变形严重。通过改进检修门只保留了门板、铰链及门锁等结构。由于内衬采用耐火浇注料,去除了原使用耐火砖门板背部的槽型结构,结构变得更加简单。解决了原浇注料和检修门板受热膨胀不一致的问题,热应力减小。门板材料改用普通的Q235-B,更节省了成本。

  2.3 将窑头筒体护口和窑尾筒体护口取消

  由于煅烧需要,要求回转窑内部具有较高的温度,因此会在回转窑筒体的内部设施相应的保护措施,例如浇筑耐火材料或者使用耐火砖用来保护筒体。目前回转窑结构中,往往会使在筒体进出料的窑口位置设置筒体护口,并且该结构一般使用价格昂贵的合金作为材料,目的是对内部浇注料、耐火砖进行固定,该种合金耐热性虽然高,但是也无法长期存在于回转窑的高温环境下。在回转窑进行生产运行的过程中,该结构筒体护口在窑体过高的温度下非常容易受到烧损破坏,因此会对生产运行造成严重的影响。所以,这种窑口结构的回转窑需要进行进一步的改进,用以避免由于筒体护口的损坏而影响整体生产效率。

  针对这种回转窑的改进方式如下:将其窑口防护结构进行改进,其结构如图2所示,a为进料端结构图,b为出料端结构图。在进出料的窑口处,回转窑筒体都会设置有耐火的浇注料层对筒体内部进行覆盖,并在通过锚钩的焊接将耐火浇注料同回转窑筒体连接在一起由于回转窑在运行中结构作用的差异,因此在温度上也会存在不同,窑头温度要远远高于窑尾的温度,因此需要对窑头部分进一步改进,通过陶瓷纤维板以及保温层的添加,提高其耐火性。并且通过将不锈钢纤维添加到耐火浇注料中,提高浇注料的耐磨性。通过上述方式可以不必再应用价格昂贵的筒体护口,通过在筒体上直接浇筑浇筑层,将耐火材料覆盖于回转窑内部。不仅从结构上简化了回转窑,同时还降低了设备的制作成本,由于结构和性能的优化,是的回转窑的使用寿命相对延长,煅烧石油焦的生产成本也相对降低,并在生产效率上大大提高。

  2.4 大齿圈弹簧板的安装

  回转窑的转动一般采用小齿轮与大齿圈啮合传动。由于回转窑属于大型高温设备,其传动部位很容易出故障,因而降低了设备的运转效率。传动部位最常见的问题是齿圈在工作中发生振动,加剧轮齿的磨损并引起基础振动。在使用中由于基础下沉、筒体弯曲变形或不适当的调窑操作等因素,使齿轮间的齿顶间隙发生变化,很容易产生轮齿“卡死”或冲击“打齿”现象。大齿圈与回转窑筒体的之间一般用弹簧板联接,弹簧板的受力只能为拉力。我院原设计弹簧板分拉板和板座两部分,板座与回转窑筒体焊接,拉板和板座使用4个螺柱和3处塞焊联接。弹簧板与大齿圈的销轴采用螺栓固定,使得销轴做的过长,在回转窑上下窜动过程中,极易碰到齿轮罩侧壁。原弹簧板结构过于复杂,一般大齿圈安装在回转窑筒体上之后不会再做过多的调整,这样设计显得有点多余,给制造安装维护带来很大的不便。改进后的方案,弹簧板的末端做成弧形与回转窑筒体贴合,并3边施焊并在弹簧板上开孔进行塞焊。大齿圈与弹簧板的销轴取消螺栓紧固,采用轴端挡板形式固定,有效的缩短了销轴的长度。

  3 结语

  作为一个复杂的大型设备、综合的生产系统,回转窑承受着煅烧石油焦不断增大的需求量,在这样的状态下,回转窑需要不断的加大自身的产能。通过对回转窑技术的研究和分析,人们不断的对其进行改进,从规格上扩大回转窑的体积,增大了回转窑的长度以及直径,这些改进方式都会对回转窑的安装以及设计造成影响,因此人们不得不继续对此进行研究。据可靠报道,国外一些实力雄厚的炭素窑公司已经开始计划或者已经以投资或者合资并购等方式,将煅后焦产能项目设立在中国。这些国外势力的涉入,在中国的市场上必然会引起相当大的影响,无论是对国内相关企业的冲击还是对现有设备装置的升级进步,都是一次转折点。因此国内企业需要对自己的回转窑装置进行改进,对原有的煅烧工艺予以升级,以此应对将要到来的挑战。文章主要针对一种新型的回转窑,即Φ3.0×60 m炭素煅烧回转窑的应用以及实践中所遇到的问题进行了谈论,详细的分析了其优化改进措施。并证明,经过优化改进后的回转窑在投入运行后,稳定性有所提高,极大的促进了生产,并节约了日常维护和维修的费用。这不仅是技术上的进步,更是为我国回转窑技术进一步发展积累经验。

  参考文献

  [1] 段全斌,张景楠.40万t/年煅后焦项目中美卓炭素回转窑的应用[J].广州化工,2010(9).

  [2] 周新林,赵红征.影响回转窑煅烧实收率原因分析及改进措施[J].轻金属,2005(12).

  [3] 王春华.炭素煅烧回转窑热工过程及优化结构的研究[D].东北大学,2009.


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