旋窯的結(jié)構(gòu)
一. 旋窯的工作原理
水泥燒成設(shè)備有豎窯、濕法旋窯、普通中空干法窯、立波爾窯、預(yù)熱機(jī)窯(SP)以及目前A廠較為先進(jìn)的預(yù)熱預(yù)鍛式旋窯。大陸目前有8000多家水泥廠,其中豎窯就有8000家左右。預(yù)熱預(yù)鍛式的旋窯與傳統(tǒng)的旋窯最大的區(qū)別是將生料的脫酸放在預(yù)熱機(jī)中進(jìn)行,從預(yù)熱機(jī)下來(lái)的料其脫酸度有90%以上。這樣使窯的負(fù)荷減輕了,產(chǎn)量提高,熱耗降低。
旋窯是一個(gè)有一定斜度的圓筒狀物,A廠#3窯的斜度為3.5%,#1與#2窯的斜度為3%。預(yù)熱機(jī)來(lái)的料從窯尾進(jìn)入到窯中,借助窯的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)促進(jìn)料在旋窯內(nèi)攪拌,使料互相混合、接觸進(jìn)行反應(yīng)。窯頭噴煤燃燒產(chǎn)生大量的熱,熱量以火焰的輻射、熱氣的對(duì)流、窯磚(窯皮)傳導(dǎo)等方式傳給物料。物料依靠窯筒體的斜度及窯的轉(zhuǎn)動(dòng)在窯內(nèi)向前運(yùn)動(dòng)。
二. 旋窯的結(jié)構(gòu)
窯體的主要結(jié)構(gòu)包括有:
1. 窯殼,它是旋窯的主體,窯殼鋼板厚度在40mm左右的鋼板,胎環(huán)的附近,因?yàn)槌兄乇容^大,此處的窯殼鋼板要厚一些。窯殼的內(nèi)部砌有一層200mm左右的耐火磚。窯殼在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候,由于高溫及承重的關(guān)系,窯殼會(huì)有橢園型的變形,這樣就會(huì)對(duì)窯磚產(chǎn)生壓力,影響窯磚的壽命。在窯尾大約有一米長(zhǎng)的地方為錐形,使從預(yù)熱機(jī)進(jìn)料室來(lái)的料能較為順暢地進(jìn)入到窯內(nèi)。
2. 胎環(huán)、支持滾輪、軸承、胎環(huán)與支持滾輪都是用來(lái)支撐窯的重量用。胎環(huán)是套在窯殼上,它與窯殼間并沒(méi)有固定,窯殼與胎還之間是加有一塊鐵板隔開(kāi),使胎環(huán)與窯殼間保留一定間隙,不能太大也不能過(guò)小。如果間隙太小,窯殼的膨脹受到胎環(huán)的限制,窯磚容易破壞。如果間隙太大,窯殼與胎環(huán)間相對(duì)移動(dòng)、磨擦更加利害,也會(huì)使窯殼的橢圓變形更加嚴(yán)重。通常要在二者間加潤(rùn)滑油。我門(mén)可以通過(guò)窯殼與胎環(huán)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)憑估計(jì)窯殼的橢圓變形程度。
窯殼與胎環(huán)之間存在著熱傳導(dǎo)率的差異,必需借助外部的風(fēng)車(chē)來(lái)幫助窯殼散熱,平衡減小兩者間的溫差。否則窯殼的膨脹會(huì)受到胎環(huán)的限制。在開(kāi)窯時(shí),窯殼的升溫速率高于胎環(huán),燒手必須控制旋窯的升溫速率在50℃/h,這樣有利保護(hù)窯磚。
通常托輪要比輪帶寬50-100mm毫米左右,滾輪軸承是采用巴氏合金,如果軸承失去潤(rùn)滑,會(huì)使軸承因溫度過(guò)高而燒壞。在軸承處都有冷卻水進(jìn)行循環(huán)冷卻。為減少窯殼對(duì)胎環(huán)的熱輻射,造成托輪溫度過(guò)高,在二者之間都加有隔熱板來(lái)減少熱輻射。
A廠的三套窯中,#3窯是短窯系統(tǒng),長(zhǎng)徑比為1:11,只有2組托輪。#1與#2窯是普通窯,長(zhǎng)徑比分別為1:14與1:15,共有3組托輪。調(diào)整3組托輪的位置時(shí),要達(dá)到三者在同一直線(xiàn)上比較困難,并且稍有偏離便會(huì)使中間的托輪過(guò)載,造成托輪軸承溫度過(guò)高,嚴(yán)重時(shí)軸承上的巴氏合金熔化(100度左右),從而使軸承被破壞。短窯系統(tǒng)只有兩組托輪,便不會(huì)有這樣的情形。
3. 止推滾輪 止推滾輪就是限制旋窯吃下或吃上時(shí)的極限開(kāi)關(guān)。因?yàn)橹С譂L輪要比窯胎寬一些,為使托輪與輪帶能夠上下移動(dòng),磨損均勻。在胎環(huán)的端面設(shè)有止推滾輪。
#1窯共有2組止推滾輪,滾輪只是起到阻擋的作用,滾輪本身并沒(méi)有動(dòng)力。窯體的吃上吃下是靠滾輪的偏位,將托輪與窯的中心線(xiàn)有一定角度,讓托輪給窯體有向上的力,使窯殼上移。有時(shí)撒一些生料粉或?qū)⑼休啿粮蓛?,增大其磨擦系?shù),也可使窯體上移。窯體吃下時(shí),只要在托輪與輪帶之間撒上石墨粉,減小兩者間的磨擦力既可。#1窯吃上4小時(shí),吃下4小時(shí)。
#2窯共有兩組液壓式的止推滾輪,窯體的吃上是靠擋輪的推力來(lái)達(dá)到。#2窯吃上2小時(shí),吃下6小時(shí)。
#3窯只有兩組胎環(huán)與滾輪,所以#3只有一組液壓止推滾輪。當(dāng)旋窯吃下觸及到Y(jié)1開(kāi)關(guān)時(shí),液壓系統(tǒng)開(kāi)始吃上動(dòng)作,液壓系統(tǒng)吃上1分鐘,停止4分鐘,然后重復(fù)吃上1分鐘停4分鐘的動(dòng)作,直到窯胎環(huán)觸及到Y(jié)5位置。此時(shí)窯體開(kāi)始吃下,液壓系統(tǒng)泄壓2分鐘,停4分鐘,然后重復(fù)動(dòng)作。直到窯體觸及到Y(jié)1位置又進(jìn)行吃上。不斷重復(fù)以上的過(guò)程既可。在液壓系統(tǒng)停止動(dòng)作時(shí),內(nèi)部的壓力不變。
液壓系統(tǒng)還有三到極限開(kāi)關(guān)。吃上時(shí),如果Y1開(kāi)關(guān)有故障時(shí),窯體會(huì)觸及到Y(jié)第二道開(kāi)關(guān),系統(tǒng)就會(huì)警報(bào)(此時(shí)窯體已超出吃上范圍30mm),若又觸及到第三道開(kāi)關(guān),則系統(tǒng)會(huì)跳車(chē)(此時(shí)以超出吃上的范圍50mm)。旋窯吃下時(shí),如果第一道開(kāi)關(guān)有故障,則旋窯在觸及到第二到開(kāi)關(guān)時(shí),系統(tǒng)就會(huì)警報(bào),但不會(huì)跳車(chē),因?yàn)橛兄雇茲L輪的限制窯殼的吃下極限。
三. 止推滾輪液壓系統(tǒng)
窯體的吃上吃下主要是要使支持滾輪與胎環(huán)磨損均勻。每8小時(shí)吃上吃下各一次,這都是靠液壓擋輪來(lái)控制。液壓擋輪的工作原理與滾壓機(jī)的液壓原理較為相近(具體見(jiàn)附圖)。止推滾輪的液壓系統(tǒng)位于窯基座的下部,這樣可以使現(xiàn)場(chǎng)的布置合理,液壓設(shè)備的工作溫度更低。
液壓油經(jīng)油泵浦從油缸中抽出,經(jīng)過(guò)一個(gè)單向閥被分成兩路,其中一路經(jīng)過(guò)三向開(kāi)關(guān)進(jìn)入到液壓缸中,在常態(tài)下該閥門(mén)是關(guān)閉不工作,它是作為另一個(gè)三向開(kāi)關(guān)的備用。
另一油路經(jīng)過(guò)一個(gè)三向開(kāi)關(guān),當(dāng)開(kāi)關(guān)的在左邊的位置時(shí),油可以通過(guò)閥門(mén)。在右邊的位置時(shí)油會(huì)回到油缸中。中間的位置油路不通。在三向開(kāi)關(guān)的入口處并連有油壓表,在三向開(kāi)關(guān)的入口處與回油管串連有一個(gè)泄壓閥,用于過(guò)載保護(hù)。正常的情況下,液壓油經(jīng)過(guò)三向閥以后,進(jìn)入到一個(gè)橋式整流油路。整流油路利用單向閥作為導(dǎo)路原件,對(duì)面的兩個(gè)單向閥方向是一至的,中間用一油路接有一個(gè)過(guò)濾器與閥門(mén)。不管是加壓進(jìn)油或是退油都會(huì)都要使油進(jìn)行過(guò)濾。在三向開(kāi)關(guān)的回油管上也設(shè)有單向閥,然后又經(jīng)過(guò)由單向閥、過(guò)濾器組成的并連油路,回油進(jìn)入油缸前都進(jìn)行過(guò)濾,其中單向閥只是在過(guò)濾器阻力較大或堵塞時(shí)才會(huì)用到。在并連油路的側(cè)邊設(shè)有一個(gè)壓力表用于測(cè)壓力。
液壓油從過(guò)濾器出來(lái)以后,油經(jīng)過(guò)一個(gè)電動(dòng)雙向開(kāi)關(guān)與手動(dòng)閥門(mén)后便可進(jìn)入到液壓缸中,在手動(dòng)閥門(mén)邊上加有一個(gè)手動(dòng)開(kāi)關(guān),手動(dòng)開(kāi)關(guān)閥門(mén)在放油泄壓才會(huì)用到。液壓油進(jìn)入液壓缸的管路也并連有兩跟油管。其中一條油路上接有一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)化器,將油壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)傳到中控室。
另一根經(jīng)過(guò)一個(gè)手動(dòng)閥門(mén)被分成三條油路,一條與油壓表相連,主要用于測(cè)量入液壓缸油壓的大小(該油壓表位于樓下)。一條連有一個(gè)較小的氮?dú)饽疫M(jìn)行緩沖。另一條油路上設(shè)有一個(gè)手動(dòng)開(kāi)關(guān))與泄壓閥所組成的并連油路,必要時(shí)可將其打開(kāi)讓油回到油缸中。
液壓缸入口處設(shè)有一個(gè)油壓表,用于測(cè)量油壓大小(位于現(xiàn)場(chǎng)),現(xiàn)場(chǎng)可以方便觀測(cè)油壓。氮?dú)饽以诟G體吃上時(shí)要將其進(jìn)油閥門(mén)打開(kāi),緩沖油壓。在窯吃下時(shí)要將進(jìn)油閥門(mén)關(guān)閉,液壓缸的工作壓力在60bar左右。
四.窯系統(tǒng)的傳動(dòng)
窯是慢速轉(zhuǎn)動(dòng)的?