水泥回轉窯概述
回轉窯的應用起源于水泥生產(chǎn),1824年英國水泥工J阿斯普發(fā)明了間歇操作的土立窯;1883年德國狄茨世發(fā)明了連續(xù)操作的多層立窯;1885英國人蘭薩姆(ERansome)發(fā)明了回轉窯,在英、美取得專利后將它投入生產(chǎn),很快獲得可觀的經(jīng)濟效益?;剞D窯的發(fā)明,使得水泥工業(yè)迅速發(fā)展,同時也促進了人們對回轉窯應用的研究,很快回轉窯被廣泛應用到許多工業(yè)領域,并在這些生產(chǎn)中越來越重要,成為相應企業(yè)生產(chǎn)的核心設備。它的技術性能和運轉情況,在很大程度上決定著企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和成本。“只要大窯轉,就有千千萬”這句民謠就是對生產(chǎn)中回轉窯重要程度的生動描述。
水泥回轉窯的應用
在回轉窯的應用領域,水泥工業(yè)中的數(shù)量較多。水泥的整個生產(chǎn)工藝概括為“兩磨一燒”,其中“一燒”就是把經(jīng)過粉磨配制好的生料,在回轉窯的高溫作用下燒成為熟料的工藝過程。因此,回轉窯是水泥生產(chǎn)中的主機,俗稱水泥工廠的“心臟”。建材行業(yè)中,回轉窯除鍛燒水泥熟料外,還用來鍛燒粘土、石灰石和進行礦渣烘干等;耐火材料生產(chǎn)中,采用回轉窯鍛燒原料,使其尺寸穩(wěn)定、強度增加,再加工成型。有色和黑色冶金中,鐵、鋁、銅、鋅、錫、鎳、鎢、鉻、銼等金屬以回轉窯為冶煉設備,對礦石、精礦、中間物等進行燒結、焙燒。如:鋁生產(chǎn)中用它將氫氧化鋁焙燒成氧化鋁;煉鐵中用它生產(chǎn)供高爐煉鐵的球團礦;國外的“SL/RN法”、“Krupp法”用它對鐵礦石進行直接還原;氯化揮發(fā)焙燒法采用它提取錫和鉛等。選礦過程中,用回轉窯對貧鐵礦進行磁化焙燒,使礦石原來的弱磁性改變?yōu)閺姶判?,以利于磁選?;瘜W工業(yè)中,用回轉窯生產(chǎn)蘇打,鍛燒磷肥、硫化鋇等。上世紀60年代,美國LapPle等發(fā)明了用回轉窯生產(chǎn)磷酸的新工藝。該法具有能耗低、用電少、不用硫酸和可利用中低品位磷礦的優(yōu)點,很快得到推廣。此外,在環(huán)保方面,世界上發(fā)達國家利用水泥窯焚燒危險廢物、垃圾已有20余年的歷史,這不僅使廢物減量化、無害化,而且將廢物作為燃料利用,節(jié)省煤粉,做到廢物的資源化。
水泥回轉窯的類型及特點
水泥工業(yè)在發(fā)展過程中出現(xiàn)了不同的生產(chǎn)方法和不同類型的回轉窯,按生料制備的方法可分為干法生產(chǎn)和濕法生產(chǎn),與生產(chǎn)方法相適應的回轉窯分為干法回轉窯和濕發(fā)回轉窯兩類。由于窯內(nèi)窯尾熱交換裝置不同,又可分為不同類型的窯?;剞D窯的分類大致如下:
1、 濕法回轉窯的類型:
用于濕法生產(chǎn)中的水泥窯稱濕法窯,濕法生產(chǎn)是將生料制成含水為32%~40%的料漿。由于制備成具有流動性的泥漿,所以各原料之間混合好,生料成分均勻,使燒成的熟料質(zhì)量高,這是濕法生產(chǎn)的主要優(yōu)點。
2、 干法回轉窯的類型:
干法回轉窯與濕法回轉窯相比優(yōu)缺點正好相反。干法將生料制成生料干粉,水分一般小于1%,因此它比濕法減少了蒸發(fā)水分所需的熱量。中空式窯由于廢氣溫度高,所以熱耗不低。干法生產(chǎn)將生料制成干粉,其流動性比泥漿差。所以原料混合不好,成分不均勻。
我國目前使用的立窯有兩種類型:普通立窯和機械立窯。
普通立窯是人工加料和人工卸料或機械加料,人工卸料;機械立窯是機械加料和機械卸料。機械立窯是連續(xù)操作的,它的產(chǎn)、質(zhì)量及勞動生產(chǎn)率都比普通立窯高。 根據(jù)建材技術政策要求,小型水泥廠應用機械化立窯,逐步取代普通立窯。
水泥回轉窯處理廢棄物是較近提得比較多的一種處理垃圾廢棄物的方法,但目前在我國應用還很少。實際上,利用水泥回轉窯焚燒處理垃圾廢棄物在國際上已有大量成功的實踐,在經(jīng)濟性、防止二次污染、廢物無害化處理的有效性等多方面顯示出極大的優(yōu)勢。首先,水泥回轉窯內(nèi)溫度高,煙氣和物料溫度分別較高可達到1750℃和1450℃;其次,水泥回轉窯內(nèi)煙氣滯留時間長,其中在煙氣溫度高于1100℃處停留時間就達4s以上,且窯內(nèi)物料不斷懸浮、翻滾,有利于有害廢棄物的完整焚燒;此外,有害廢棄物中可燃部分可作為熟料燒成的燃料,經(jīng)充分燃燒可分解為無害氣體;煙氣中有害粉塵經(jīng)回轉窯窯尾收塵器處理可以達到安全排放標準;水泥回轉窯可以將廢料中的絕大部分重金屬固定在熟料中,避免再次擴散;焚燒廢物的殘渣混入水泥熟料,較終進入水泥成品,不再對環(huán)境產(chǎn)生二次污染物。因此利用水泥回轉窯處置危險廢棄物是較有效、較經(jīng)濟的方法,尤其近年來新型干法大型水泥生產(chǎn)線逐漸代替水泥立窯生產(chǎn)線,為發(fā)展水泥回轉窯焚燒垃圾廢棄物提供了很好的機遇。