回轉窯屬于熱工設備,根據所煅燒原料生產(chǎn)的產(chǎn)品不同有很多種,如建材行業(yè)的水泥回轉窯、化工行業(yè)的鈦白粉、氧化鋅回轉窯、冶金行業(yè)的球團窯,石灰窯等。但是目前回轉窯的設計書(shū)籍和規范資料有限參考資料很少。
目前我國一直在沿用70年代冶金部出版的《回轉窯》和化工部出版的《化工回轉窯》,這兩本書(shū)都是按當時(shí)早期的回轉窯使用和所能使用的材料編寫(xiě)的,社會(huì )發(fā)展幾十年冶煉技術(shù)的不斷高,新型材料不斷出現,鑄鋼及鋼板材料的性能都有了很大的改善,加工制造能力的提升,回轉窯的規格也越來(lái)越大,國內萬(wàn)噸水泥生產(chǎn)線(xiàn)回轉窯規格φ6.2/6.4×92m,冶金球團回轉窯最大直徑為φ6.9m。
目前鄭礦回轉窯產(chǎn)品主要是污泥陶粒和危廢處理回轉窯,這兩種回轉窯是近幾今年隨國家環(huán)保節能要求而發(fā)展起來(lái)的新型產(chǎn)業(yè),而且有國家政策扶持發(fā)展速度比快較。這兩種回轉窯隨都屬于環(huán)保類(lèi)回轉窯,但處理物料不同,運轉狀況差別很大,污泥陶?;剞D一般規格長(cháng)徑比大,烘干和煅燒插接在一起,回轉窯轉較快一般為5r/min;
危廢處理回轉窯長(cháng)徑比小,目前國內最大φ4.3×16m,規格也不算大,轉速低一般為1r/min左右。
基于目前公司的情況就回轉窯的設計淺談一下個(gè)人觀(guān)點(diǎn)。
危廢處理回轉窯有分醫療垃圾處理、生活垃圾處理及工業(yè)尾廢處理等,這種回轉窯的主要特點(diǎn):筒體長(cháng)度短、都是兩檔支撐,擋輪的形式主要機械擋輪,筒體斜度一般為1.5°,轉速不超過(guò)2r/min。
工藝結構上為使進(jìn)料端的有害廢氣得到充分凈化,一般設計有二燃室,使有毒氣體進(jìn)一步燃燒。設計上應從其運轉特點(diǎn)和使用來(lái)綜合考慮。
傳動(dòng)裝置的設計
傳動(dòng)裝置的設計按《回轉窯》書(shū)中的公式要求計算功率,確定大小齒輪寬度,結構尺寸設計,材料按JC/T333-2006《水泥工業(yè)用回轉窯》或JB/T8916-2017《回轉窯》標準中規定執行,合同中有具體要求的按合同協(xié)議執行。
支撐裝置的設計
支撐裝置的設計,支撐裝置主要是焊接的底座和托輪軸承組包括托輪和軸。輪軸承組在危廢行業(yè)都是采用滾動(dòng)軸承結構,軸承型號選擇關(guān)鍵是計算支撐的受力載荷,根據軸承手冊軸承動(dòng)靜載荷和使用壽命選擇,同樣根據載荷計算確定托輪直徑和寬度尺寸。
托輪和托輪軸材料選擇設計按JC/T333-2006《水泥工業(yè)用回轉窯》或JB/T8916-2017《回轉窯》標準中規定執行,合同中有具體要求的按合同協(xié)議執行。受力載荷是回轉窯回轉部分的全部重量包括耐材和物料。
筒體設計
筒體設計,由于物料的特殊性筒體內部的耐材襯磚厚度較厚,因此鋼板厚度參照《回轉窯》書(shū)中要求的適當加厚,材料建議選Q235B或Q245R,一般在進(jìn)料端用一段耐熱鋼板材0Cr25Ni20(長(cháng)度一般600mm這部分筒體要進(jìn)入二燃室),或者根據用戶(hù)要求執行。
注:此表參考《回轉窯》與現有的設備給出的僅供參考 其他部件具體結構設計和要求詳見(jiàn)回轉窯設計要點(diǎn)。
插接回轉窯
所謂插接回轉窯,就是兩條獨立運轉的回轉窯按工藝要求布置在一條線(xiàn)上。一條回轉窯是烘干窯,一條是煅燒窯,烘干窯的主要作用除去物料的水分,物料直接進(jìn)入煅燒窯進(jìn)行煅燒,這樣烘干窯筒體必須插入煅燒窯筒體內,即為插接回轉窯。
插接窯的主要特點(diǎn)是轉速比其他回轉窯快,設計理念上不能完全按照《回轉窯》書(shū)中要求計算,尤其是支撐托輪的設計。 支撐裝置的設計 支撐裝置的設計,同樣計算整個(gè)回轉部的載荷,確定所選用軸承型號,托輪軸承的結構形式滾動(dòng)軸承或滑動(dòng)軸承按我公司成熟結構設計。托輪、托輪軸及其他零件的材料按常規回轉窯規范選用。
這里關(guān)鍵的是托輪的設計,從設計上考慮托輪延長(cháng)使用壽命主要是提高托輪表面的接觸強度來(lái)講,一是選擇合金鑄鋼或煅鋼提高托輪強調增加表面硬度;二是減少接觸頻次增加托輪直徑。
建議設計上增加托輪直徑盡量控制輪帶與托輪直徑比小于3(一般回轉窯輪帶與托輪直徑之比4左右)。
筒體設計
筒體設計,烘干窯一般為變徑窯,筒體直徑進(jìn)料端(物料水分比較大)為了增大通風(fēng)面積一段直徑比大。整體烘干窯筒體內溫度沒(méi)有煅燒窯高,材料可以選用Q235B或Q345,煅燒窯煅燒溫度高,筒體材料建議用鍋爐鋼板Q245,如合同有特殊要求按合同執行。
主要是插接部分,兩筒體之間的間隙不能太小,回轉窯正常運轉后筒體伸長(cháng),另外這段筒體是懸伸端,制造和安裝精度的影響,間隙過(guò)小運轉過(guò)程中會(huì )發(fā)生剮蹭影響回轉窯正常使用。建議兩筒體之間的間隙應大于75mm。為了使插接部分物料通暢,不返料堵料,建議筒體斜度設計為4%。
其它部件設計沒(méi)有特殊要求按《回轉窯》、JC/T333-2006《水泥工業(yè)用回轉窯》或JB/T8916-2017《回轉窯》標準中規定執行,具體部件的結構設計和要求詳見(jiàn)回轉窯設計要點(diǎn)。
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