回转窑直接还原工艺.

回转窑直接还原工艺.
回转窑直接还原工艺.

回转窑直接还原法

回转窑直接还原法(direct reduction process with rotary kiln) 以连续转动的回转窑作反应器,以固体碳作还原剂,通过固相还原反应把铁矿石炼成铁的直接还原炼铁方法。回转窑直接还原是在950~1100℃进行的固相碳还原反应,窑内料层薄,有相当大的自由空间,气流能不受阻碍的自由逸出,窑尾温度较高,有利于含铁多元共生矿实现选择性还原和气化温度低的元素和氧化物以气态排出,然后加以回收,实现资源综合利用。由于还原温度较低,矿石中的脉石都保留在产品里,未能充分渗碳。由于还原失氧形成大量微气孔,产品的微观类似海绵,故也称海绵铁。 高炉炼铁法有久远历史,已发展成高效、节能的冶金方法,是生产铁的基本方法,但它有一定局限性。随着人类对钢铁需求的增长和技术进步,早在18世纪又提出开发直接还原技术的想法,直到20世纪初才出现了工业化生产。20世纪60年代后,由于石油和天然气的大量开发,为钢铁工业提供了丰富和廉价的新能源;选矿技术进步,为直接还原生产提供了优质精矿原料;电力工业开发,电炉技术和能力的迅速发展,导致优质废钢供应紧张;而高新技术发展需要大量优质钢和纯净钢,这又需要纯净的优质炼钢炉料。总之,诸方面均为直接还原的开发开创了有利条件。70年代起,直接还原技术,工业规模,实际产量都取得重大进步和稳步发展。1975年世界直接还原炼铁的生产能力为436万t,实际产量为281万t,占生铁产量的0.6%,到1995年分别跃增到4460万t,3075万t和5.7%。至今气基直接还原炼铁法的生产能力和实际产量都占主导地位,约占总生产能力和总产量的90%,其中以米德莱克斯Midrex法和希尔(HYL)法占绝对优势。煤基直接还原法仅占10%左右,其中主要为回转窑直接还原法。回转窑直接还原法开发于50~60年代。60年代末发展较快,世界各地建设了一批工业生产窑,但由于工艺不够成熟,技术和装备上遇到一系列困难。如入窑料粉化严重,频繁出现窑衬粘结,无法实现正常运行,一度限制了该工艺发展。70年代中,重视对原料、燃料的性能研究,开发和改进送煤、送风技术,改革操作工艺,完善和提高设备,开发废热回收技术,保证了窑的正常操作,使生产率提高,能耗大幅度下降;同时,加强生产过程监测和自动化管理,促使回转窑直接还原技术步入成熟;此外70年代能源危机,天然气价格大幅度上涨,天然气又是重要化工原料,资源有限等,由此也促进了回转窑直接还原法的发展。1980~1995年期间,生产能力从216.2万t增加到365.5万t,直接还原铁产量从37万t增长到246万t。印度生产能力达151万t,南非为108万t。 筒史 1907年琼斯(J.T.Jones)最早提出回转窑直接还原法。在回转窑卸料端设煤气发生炉,热煤气从卸料端入窑,在距窑加料端1/3窑长处导入空气,与热煤气燃烧形成氧化加热带。铁矿石和还原煤从加料端加入,被高温废气干燥、预热、氧化去硫,随窑体转动铁矿石向卸料端前移,同时被热煤气和还原煤还原,然后从卸料端排出。后来改进为两台窑作业,一台氧化加热,另一台窑内铁矿石被油或煤粉不完全燃烧产生的还原气所还原,但因这样作业不经济,1912年停产。1926年鲍肯德(Bourcond)、斯奈德(Snyder)在实验室进行了用发生炉煤气的回转窑直接还原实验成功。同年还出现了用回转窑进行还原、增碳、得到熔融铁水的巴塞特(Basset)法。1930年克虏伯(krupp)公司开发了克虏伯一雷恩(krupp—Renn)法,用低质

回转窑简介

回转窑简介 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

回转窑自动控制系统结构图 以烧结带温度的实时专家控制器为核心,辅助窑前数据挖掘、熟料质量和筒体温度的在线检测子系统,建立起的一种回转窑综合智能检测自动控制系统。

回转窑窑体的主要结构包括有: 1.窑壳,它是(旋窑)的主体,窑壳钢板厚度在40mm左右的钢板,胎环的附近,因为承重比较大,此处的窑壳钢板要厚一些。窑壳的内部砌有一层200mm 左右的耐火砖。窑壳在运转的时候,由于高温及承重的关系,窑壳会有椭园型的变形,这样就会对窑砖产生压力,影响窑砖的寿命。在窑尾大约有一米长的地方为锥形,使从预热机进料室来的料能较为顺畅地进入到窑内。 2.胎环、支持滚轮、轴承、胎环与支持滚轮都是用来支撑窑的重量用。胎环是套在窑壳上,它与窑壳间并没有固定,窑壳与胎还之间是加有一块铁板隔开,使胎环与窑壳间保留一定间隙,不能太大也不能过小。如果间隙太小,窑壳的膨胀受到胎环的限制,窑砖容易破坏。如果间隙太大,窑壳与胎环间相对移动、磨擦更加利害,也会使窑壳的椭圆变形更加严重。通常要在二者间加润滑油。我门可以通过窑壳与胎环间的相对运动来凭估计窑壳的椭圆变形程度。窑壳与胎环之间存在着热传导率的差异,必需借助外部的风车来帮助窑壳散热,平衡减小两者间的温差。否则窑壳的膨胀会受到胎环的限制。在开窑时,窑壳的升温速率高于胎环,窑工必须控制(旋窑)的升温速率在50℃/h,这样有利保护窑砖。通常托轮要比轮带宽50-100mm毫米左右,滚轮轴承是采用巴氏合金,如果轴承失去润滑,会使轴承因温度过高而烧坏。在轴承处都有冷却水进行循环冷却。为减少窑壳对胎环的热辐射,造成托轮温度过高,在二者之间都加有隔热板来减少热辐射。回转窑(旋窑),一般有2组到3组托轮。 3. 止推滚轮

回转窑工作原理及结构

高温设备——回转窑的工作原理及结构概述 姓名:陈云周学号:201011101008 班级:10级科学2班 摘要:回转窑是指旋转煅烧窑,属于建材设备类。回转窑按处理物料的不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。水泥窑主要用于煅烧水泥熟料,分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两类。冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧;铬、镍铁矿氧化焙烧;耐火材料厂焙烧高铝钒土矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝;化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。石灰窑用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和轻烧白云石。 关键词:回转窑,高温设备,原理,结构 工作原理 回转窑是一个有一定斜度的圆筒状物,斜度为3~3.5%,借助窑的转动来促进料在回转窑内搅拌,使料互相混合、接触进行反应。窑头喷煤燃烧产生大量的热,热量以火焰的辐射、热气的对流、窑砖(窑皮)传导等方式传给物料。物料依靠窑筒体的斜度及窑的转动在窑内向前运动。 生料从窑尾筒体高温进入筒体内进行煅烧。由于窑体的倾斜和缓慢地回转,使物料产生一个既沿着圆周方向翻滚,又沿着轴向从高端向低端移动的复合运动。生料在窑内通过分解、烧成及冷却等工艺过程,烧成水泥熟料后从窑筒体的低端缷出,进入冷却机。燃料从窑头喷入,在窑内进行燃烧,发出的热量加热生料,使生料煅烧成为熟料,在与物料热交换过程中形成的热空气,由窑进料端进入窑尾系统,最后由烟囱排入大气。 结构特点 回转窑主要有窑筒体、传动装置、支承装置、挡轮装置、窑头密封装置、窑尾密封装置、窑头罩等组成。如图。

1、窑筒体部分 窑筒体是回转窑的躯干,系由钢板卷制并焊接而成,窑筒体倾斜的安装在数对托轮上,在窑筒体底端装有高温耐磨损的窑口护板并组成套筒空间,并设有专用风机对窑口部分进行冷却。沿窑筒体长度方向上套有数个矩形轮带,它承受窑筒体、窑衬、物料等所有回转部分的重量,并将其重要传到支撑装置上,轮带下采用浮动垫板,可根据运转后的间隙调整或更换,以获得最佳间隙,垫板起到增加窑筒体刚度、避免由于轮带与窑筒体有圆周方向的相对滑动而使窑筒体遭受磨损和降低轮带内外表面温差的作用。 2、大齿圈装置 在靠近窑筒体尾部固定有大齿圈以传递扭矩,大齿圈通过切向弹簧板与窑筒体联接,这种使大齿圈悬挂在窑筒体上的联接结构能使齿圈与窑筒体间留有足够的散热空间,并能减少窑筒体弯曲变形等对啮合精度的影响,还能其一定的减震缓冲作用,有利于延长窑衬的寿命。 3、传动装置 (1)传动型式: a、单传动 传动系统采用单传动,由一台主传动电动机带动。 主传动系统油主电动机、主减速机小齿轮等组成,同时采用了组合弹性联轴器来提高传动的平稳性。主电动机尾部带有测速发电机为显示窑速的仪表提供电源。 为保证主电源中断时仍能盘窑操作,以防止窑筒体弯曲变形,也便于检修时盘窑,设有辅助传动装置。它由电动机、减速机等组成。辅助电动机上配有制动器,防止窑在电动机停转后在物料、窑皮的偏重作用下产生反转。 b、双传动 传动系统采用双传动,分别由二台主传动电机带动.两套传动系统的同步是通过调整电气设备来实现.从而保证两系统受力均匀.从机械上采用两个小齿轮与大齿轮啮合瞬时错开 1/2周节的配置. (2)电动机 除小型回转窑可选用Z2系列小型直流电动机外,其余均选用回转窑专用ZSN4直流电动机,该电动机是Z4系列电动机的基础上,根据水泥回转窑主传动的工况特点而制造的专用产品。 (3)减速器 减速器一般均选用硬齿面减速器、它技术先进、体积小、重量轻。 (4)组合弹性联轴器 小齿轮装置和主减速器之间采用组合弹性联轴器,它弹性好,能吸收一部分冲击,并能补偿较大的径向偏差和轴向伸缩。 4、支撑装置

直接还原与熔融还原

我国应适度发展直接还原与熔融还原技术 近代高炉已有数百年历史,其工艺已达到相当完善的地步。但是在它日益完善和大型化的同时,也带来了流程长、投资大以及污染环境等问题。随着世界上废钢铁积累日益减少,电炉流程迅速发展,这就要求采用直接还原新工艺,生产出的海绵铁供电炉炼钢。此外,由于炼焦煤资源日渐短缺,焦炉逐渐老化以及人们对焦炉污染日益关注,八十年代以来,各发达国家纷纷谋求开发另外的无焦炼铁工艺——熔融还原,其中Corex流程已实现工业化生产。综合起来看,当前炼铁工艺正朝着少焦或无焦炼铁方向发展,而直接还原与熔融还原技术正适合这种发展方向。所以说我国应适度发展直接还原与熔融还原技术。 直接还原与熔融还原工艺的技术特点 1 直接还原 产品是固态海绵铁,供电炉炼钢用。分为气基和煤基直接还原两大类。 气基直接还原是用天然气经裂化产出的H2和CO作为还原剂在竖炉那将铁矿石中的氧化铁在固态温度下还原而成海绵铁。目前主要方法有Midrex和HYL法两种。煤基直接还原是用煤作还原剂在回转窑或循环流化床将铁矿石中氧化铁在固态温度下还原成海绵铁,其中回转窑是已经成熟的方法。气基直接还原效率高,产量大,单体设备能力可达50-100万t/a,在直接还原中占主导地位:煤基直接还原中的主体工艺——回转窑效率低,目前单体设备最大年产量不超过20万t。直接还原的优点是流程短;没有焦炉,污染较少,缺点是对原料要求严,高品味、脉石少、熔点高,有害元素低,高温下不爆裂,还原性好不易粉化。 2 熔融还原 它是一种发展中的新炼铁技术,其目的是以煤代焦和直接用粉矿炼铁,因而既无炼焦又无烧结或球团厂,使炼铁流程简化。受到许多国家的重视。当今引起人们注意的是Corex工艺,已经或正在进行工业试验的有日本DIOS法等。熔融还原的目的是取代高炉。目前熔融还原流程多采用二步法,即先在竖炉(块矿)或流化床(粉矿)内将矿石进行预还原,然后再进入终还原炉。向终还原炉内加入煤和氧气,煤燃烧产生热和H2、CO等还原性气体,将经过预还原流程的矿熔化和进一步还原生成铁水和炉渣,H2和CO则供还原炉作还原剂。和高炉流程比,熔融还原的第一个特点是用煤不用焦,因而可以不建焦炉;第二,多数用氧而不用风。目前惟一已工业化生产的熔融还原工艺是Corex流程。Corex工艺的优点是用煤不用焦,没有焦炉污染,不足之处是不能直接用粉矿,消耗高。其改进的方向是降低煤耗和氧耗,并经济地利用其输出煤气。 我国发展炼铁技术的策略 目前,我国生产生铁主要的是以高炉炼铁为主,因为高炉产铁能力大,它在

回转窑的结构及工作原理概述..

回转窑的结构及工作原理概述 回转窑的结构及工作原理概述 回转窑的筒体由钢板卷制而成,筒体内镶砌耐火衬,且与水平线成规定的斜度,由3个轮带支承在各挡支承装置上,在入料端轮带附近的跨内筒体上用切向弹簧板固定一个大齿圈,其下有一个小齿轮与其啮合。正常运转时,由主传动电动机经主减速器向该开式齿轮装置传递动力,驱动回转窑。 物料从窑尾(筒体的高端)进入回转窑内煅烧。由于筒体的倾斜和缓慢的回转作用,物料既沿圆周方向翻滚又沿轴向(从高端向低端)移动,继续完成其工艺过程,最后,生成熟料经窑头罩进入冷却机冷却。 燃料由窑头喷入窑内,燃烧产生的废气与物料进行交换后,由窑尾导出。本设计不含燃料的燃烧器。 该窑在结构方面有下列主要特点: 1、简体采用保证五项机械性能(σa、σb、σ%、αk和冷弯试验)的 20g及Q235-B钢板卷制,通常采用自动焊焊接。筒体壁厚:一般为25mm,烧成带为32mm,轮带下为65mm,由轮带下到跨间有38mm厚的过渡段节,从而使筒体的设计更为合理,既保证横截面的刚性又改善了支承装置的受力状态。 2、在筒体出料端有耐高温、耐磨损的窑口护板,筒体窑尾端由一米长1Cr18Ni9Ti钢板制作。其中窑头护板与冷风套组成分格的套筒空间,从喇叭口向筒内吹冷风冷却窑头护板的非工作面,以有利该部分的长期安全工作,在筒体上套有三个矩形实心轮带。轮带与筒体垫板间的间隙由热膨胀量决定,当窑正常运转时,轮带能适度套在筒体上,以减少筒体径向变形。 3、传动系统用单传动,由变频电动机驱动硬齿面三级圆柱齿轮减速器,再带动窑的开式齿轮副,该传动装置采用胶块联轴器,以增加传动的平稳性,设有连接保安电源的辅助传动装置,可保证主电源中断时仍能盘窑操作,防止筒体弯曲并便利检修。 4、回转窑窑头密封采用罩壳气封、迷宫加弹簧刚片双层柔性密封装置。通过喇叭口吹入适量的冷空气冷却护板,冷空气受热后从顶部排走;通过交迭的耐热弹簧钢片下柔性密封板压紧冷风套筒体,保证在窑头筒体稍有偏摆时仍能保持密封作用。 5、回转窑窑尾密封采用钢片加石墨柔性密封。该装置安装简单方便,使用安全可靠。 回转窑的主要结构

回转窑的主要结构

回转窑的主要结构 土壤修复设备/尾矿处理设备/污泥陶粒设备/建筑垃圾处理设备/工业固废处理设备/粉煤灰砌块砖工艺及设备/尾矿综合利用设备/固废利用/工业固废陶粒/工业固废处理技术-郑州德森环境科技有限公司回转窑是土壤污染修复系统中主要设备之一,是污染土壤处理的后道工序烧结系统设备,可对有机污染物及铅、砷、汞等重金属污染土壤进行修复处理,若对重金属处理,关键环境是尾气处理系统。 回转窑窑体的主要结构包括有: 1.窑壳,它是回转窑(旋窑)的主体,窑壳钢板厚度在40mm左右的钢板,胎环的附近,因为承重比较大,此处的窑壳钢板要厚一些。窑壳的内部砌有一层200mm左右的耐火砖。窑壳在运转的时候,由于高温及承重的关系,窑壳会有椭园型的变形,这样就会对窑砖产生压力,影响窑砖的寿命。在窑尾大约有一米长的地方为锥形,使从预热机进料室来的料能较为顺畅地进入到窑内。 2.胎环、支持滚轮、轴承、胎环与支持滚轮都是用来支撑窑的重量用。胎环是套在窑壳上,它与窑壳间并没有固定,窑壳与胎还之间是加有一块铁板隔开,使胎环与窑壳间保留一定间隙,不能太大也不能过小。如果间隙太小,窑壳的膨胀受到胎环的限制,窑砖容易破坏。如果间隙太大,窑壳与胎环间相对移动、磨擦更加利害,也会使窑壳的椭圆变形更加严重。通常要在二者间加润滑油。我门可以通过窑壳与胎环间的相对运动来凭估计窑壳的椭圆变形程度。 窑壳与胎环之间存在着热传导率的差异,必需借助外部的风车来帮助窑壳散热,平衡减小两者间的温差。否则窑壳的膨胀会受到胎环的限制。在开窑时,窑壳的升温速率高于胎环,窑工必须控制回转窑(旋窑)的升温速率在50℃/h,这样

有利保护窑砖。通常托轮要比轮带宽50-100mm毫米左右,滚轮轴承是采用巴氏合金,如果轴承失去润滑,会使轴承因温度过高而烧坏。在轴承处都有冷却水进行循环冷却。为减少窑壳对胎环的热辐射,造成托轮温度过高,在二者之间都加有隔热板来减少热辐射。回转窑(旋窑),一般有2组到3组托轮。 3. 止推滚轮 止推滚轮就是限制回转窑(旋窑)吃下或吃上时的极限开关。因为支持滚轮要比窑胎宽一些,为使托轮与轮带能够上下移动,磨损均匀。在胎环的端面设有止推滚轮。 止推滚轮只是起到阻挡的作用,滚轮本身并没有动力。窑体的吃上吃下是靠滚轮的偏位,将托轮与窑的中心线有一定角度,让托轮给窑体有向上的力,使窑壳上移。有时撒一些生料粉或将托轮擦干净,增大其磨擦系数,也可使窑体上移。窑体吃下时,只要在托轮与轮带之间撒上石墨粉,减小两者间的磨擦力既可。当回转窑(旋窑)吃下触及到Y1开关时,液压系统开始吃上动作,液压系统吃上1分钟,停止4分钟,然后重复吃上1分钟停4分钟的动作,直到窑胎环触及到Y5位置。此时窑体开始吃下,液压系统泄压2分钟,停4分钟,然后重复动作。直到窑体触及到Y1位置又进行吃上。不断重复以上的过程既可。在液压系统停止动作时,内部的压力不变。 液压系统还有三到极限开关。吃上时,如果Y1开关有故障时,窑体会触及到Y第二道开关,系统就会警报(此时窑体已超出吃上范围30mm),若又触及到第三道开关,则系统会跳车(此时以超出吃上的范围50mm)。回转窑(旋窑)吃下时,如果第一道开关有故障,则回转窑(旋窑)在触及到第二到开关时,系统就会警报,但不会跳车,因为有止推滚轮的限制窑壳的吃下极限。

直接还原铁生产工艺

直接还原铁回转窑铁磷还原法生产工艺 一、直接还原铁 是精铁粉或氧化铁在炉内经低温还原形成的低碳多孔状物质,其化学成分稳定,杂质含量少,主要用作电炉炼钢的原料,也可作为转炉炼钢的冷却剂,如果经二次还原还可供粉末冶金用。 二、直接还原铁生产工艺概述 1、什么是直接还原炼铁法? 直接还原炼铁法是在低于矿石熔化温度下,通过固态还原,把铁矿石炼制成铁的工艺过程。 2、常用的直接还原炼铁法有哪些? 在工业上应用较多的有铁磷还原法,铁精矿粉还原法等,即将轧钢氧化铁磷或精矿粉经还原铁压块机压制成块后,装入焙烧管进窑焙烧,生产出了优质还原铁。 直接还原铁经粗破(将直接还原铁锭破成块状)中破(将块状直接还原铁破碎成0~15mm的颗粒状)后,再经过磁选,去除SiO2、、CaS和游离碳等杂质。用户可再次使用还原铁压块机压制直接还原铁颗粒,使直接还原铁颗粒成型并达到一定的堆比重g/cm3要求。直接还原铁破碎颗粒直接影响压块物理特性(压缩性、成型性、堆比重g/cm3)对特钢生产起到至关重要的作用。 三、铁磷还原法概述 1、什么是铁磷? 铁鳞又称氧化铁皮、氧化皮。在钢材加热和轧制过程中,由于表面受到氧化而形成氧化铁层,剥落下来的鱼鳞状物。铁鳞可用作氧化剂和制铁粉的原料。 轧钢氧化铁磷是钢材在加热炉中加热后在轧制过程中,其表面氧化层自行脱落而产生的。 2、为什么用氧化铁磷?有什么注意事项? 还原海绵铁可采用热轧沸腾钢氧化铁磷作原料,因为沸腾钢氧化铁磷中的TFe、C、S、P化学成分含量,能满足还原海绵铁生产的技术要求。在还原海绵铁中最好不要以高碳钢或合金钢氧化铁磷为原料。 3、什么是铁磷还原法?有哪些类型?

回转窑深度还原磁选处理赤泥工艺

淄博盈源赤泥项目 金属化深度还原——弱选磁分工艺 唐时拓 淄博盈源工业废渣综合利用有限公司 赤泥是从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废渣。它的基本物理性质是:粒度 D50-50微米,比重2.8-2.8,熔点1200-1250;化学成分如下表。生产一吨氧化铝大约需要排出2.0吨左右的赤泥,烧结法赤泥钙含量高,本可以在建筑材料中掺加。但由于国家对钠含量的限制,水泥掺加量也受到一定限制。而拜耳法赤泥由于细度小、脱水难度大,铁和碱含量高,现在一直也没有很好的利用。2013年全国氧化铝产量4400万吨,主要分布在河南(1210万吨)、山东(1180万吨)、山西(780万吨),赤泥排出量在9000万吨左右。其中山东铝业公司赤泥排出量约600万吨。淄博盈源工业废渣综合利用有限公司正是以山东铝业的赤泥为原料,提出赤泥直接还原铁项目,并进行了磁化焙烧和深度还原实验(金属化深度还原——弱选磁分工艺)。 常规拜耳赤泥成分: SiO 2Fe 2 O 3 Al 2 O 3 CaO NaO TiO 2 5.89 58.29 13.4 1.2 5.2 5.78 马来拜耳法赤泥 SiO 2Fe 2 O 3 Al 2 O 3 CaO NaO TiO 2 8.24 52.8 12.3 0.12 5.48 10.11 1.赤泥在回转窑深度还原的工艺流程。 工艺过程:将生产氧化铝的尾矿(赤泥)、还原剂、添加剂按照一定比例配制均匀后送入回转窑,物料在回转窑内不断翻滚,在重力作用下向前移动,与窑内高温气流通过热交换,水分蒸发、物料继续前移,温度逐渐升高。生料中过量的C与氧气发生反应,形成还原性气氛,在还原性气氛作用下,氧化铁等金属氧化物逐渐被还原成单质。当温度达到1150时,还原出的铁颗粒开始聚合并逐渐增大。 物料在加热过程中钠被氧化,随气流进入余热锅炉或收尘系统,通过沉降、电极等进行钠的收集。 还原后的物料通过球磨机进行磨细,然后经过磁选工艺后进行渣铁分离。 流程图如下:

回转窑的主要结构

回转窑 回转窑的主要结构有:筒体、轮带、托轮、挡轮、传动装置和窑头窑尾密封装置等组成。二、回转窑的规格 回转窑的规格用筒体的直径乘长度来表示。目前新型干法最常见的两种规格为:Φ4×60m(最初设计能力为日产熟料2000t,后来通过提高窑的转速,降低窑内物料填充率;增大预热器和分解炉,以及篦冷机的生产能力,可达到日产熟料3000t以上)和Φ4.8×72/74m(为5000t/d熟料生产线的设计规格) 三、熟料的烧成在窑内可分为三个工艺带:过渡带、烧成带、冷却带 从窑尾起至物料温度1280℃止(也有1300℃)为过渡带,主要任务是物料升温及5%左右CaCO3分解和固相反应(放热反应);物料在1300~1450~1300℃区间则为烧成带;窑头端为冷却带。 四、烧成带长度主要取决于火焰温度和长度。一般认为烧成带长度为火焰长度的 0.6~0.65倍。矿物烧成决定了水泥熟料的质量,其烧成反应需要很高的温度和反应时间,因此在该阶段必须保持一定的温度和高温停留的时间。物料在窑内停留的时间与窑的类型有关,悬浮预热器窑45~60min,预分解窑25~30min。一般而言,无矿化剂的情况下,物料在预分解窑和悬浮预热器窑烧成带停留的时间为10~15min,窑内物料填充率一般在5%~17%。 五、燃烧器(喷煤管)及回转窑内燃料的燃烧 目前水泥熟料生产单位所用的喷煤管主要有三风道和四风道两种,由于四风道的巨大优势,应用已经非常广泛。 四风道燃烧器与三风道燃烧器的重要区别就是,它多了一股中心风拢焰罩和一股中心风。四风道燃烧器的头部结构及特点 1.特点:采用火焰稳定器,使火焰根部保持稳定的涡流循环,降低内风的旋转,从而使一次风量可以降低一半。 采用拢焰罩,可以避免气流的迅速扩张, 使火焰形状更加合理,避免窑头高温,延长窑口护铁的使用寿命。 外净风由环形间隙喷射改为间断的小孔 喷射,二次风能从相隔小孔的缝隙中进入火焰根部,提高CO2含量,从而降低纯氧含量,避免生成过多的 NOX气体。 旋流叶片安装在内风道前端,以延缓煤 粉与一次净风的混合。 2.喷煤管的位置一般在第四象限略向下偏料(如右图)从煤粉仓过来的煤粉一次风机吹出的风吹出喷煤管。对于烟煤而言,煤粉中的挥发份达到一定温度和浓度时先着火燃烧,然后焦炭开始燃烧(焦炭是热量的主要来源)。燃烧是一种强烈的氧化作用,有光和热的产生,燃烧本身产生的热量能够维持较高温度,使燃料燃烧继续进行。具体的燃烧过程是:煤粉在喷煤管内与一次风混合进入窑内后,温度达到燃点(450~500℃)与二次风相遇,助燃就会使煤粉爆炸式燃烧形成火焰,煤粉燃烧首先是干燥预热(黑火焰部分)阶段,需要时间0.03s~0.05s,然后是挥发份燃烧(白火焰部分),需要时间为0.01~0.03s,最后是固定碳燃烧(残余的焦炭)阶段,需要时间0.2~0.4s。理想的火焰,从外观上看,火焰形状完整,顺畅,活泼,有力,前边发亮不烧窑皮,后边发暗不挂窑皮。 3.调整喷煤管的位置要根据:火焰的颜色与烧成温度;窑皮;窑内物料的结粒;窑内结圈的位置。

直接还原技术

直接还原铁技术 直按还原铁和熔融还原铁的生产。直接还原铁和熔融还原铁的冶炼统称为非高炉法炼铁。 (一)直接还原法生产生铁 直接还原法是指在低于熔化温度之下将铁矿石还原成海绵铁的炼铁生产过程,其产品为直接还原铁(即DRI),也称海绵铁。该产品未经熔化,仍保持矿石外形,由于还原失氧形成大量气孔,在显微镜下观察团形似海绵而得名。海绵铁的特点是含碳低(<1%),并保存了矿石中的脉石。这些特性使其不宜大规模用于转炉炼钢,只适于代替废钢作为电炉炼钢的原料。 直接还原法分气基法和煤基法两大类。前者是用天然气经裂化产出H2和CO 气体,作为还原剂,在竖炉、罐式炉或流化床内将铁矿石中的氧化铁还原成海绵铁。主要有Midrex法、HYL Ⅲ法、FIOR法等。后者是用煤作还原剂,在回转窑、隧道窑等设备内将铁矿石中的氧化铁还原。主要有FASMET法等。 直接还原法的优点有: (1)流程短,直接还原铁加电炉炼钢; (2)不用焦炭,不受炼焦煤短缺的影响; (3)污染少,取消了焦炉、烧结等工序; (4)海绵铁中硫、磷等有害杂质与有色金属含量低,有利于电炉冶炼优质钢种。 直接还原法的缺点有: (1)对原料要求较高:气基要有天然气;煤基要用灰熔点高、反应性好的煤; (2)海绵铁的价格一般比废钢要高。 直接还原法已有上百年的发展历史,但直到20世纪60年代才获得较大突破。 进入20世纪90年代,其生产工艺日臻成熟并获得长足发展。其主要原因是:(1)天然气的大量开发利用,特别是高效率天然气转化法的采用,提供了适用的还原煤气,使直接还原法获得了来源丰富、价格相对便宜的新能源。

(2)电炉炼钢迅速发展以及冶炼多种优质钢的需要,大大扩展了对海绵铁的需求。 (3)选矿技术提高,可提供大量高品位精矿,矿石中的脉石量降低到还原冶炼过程中不需加以脱除的程度,从而简化了直接还原技术。 当前世界上直接还原铁量的90%以上是采用气基法生产的。 我国天然气主要供应化工和民用,不可能大量用于钢铁工业。由于我国煤炭储量相对丰富,20世纪90年代以来煤基直接还原法已在天津、辽宁、吉林、山东等地形成了一定的生产规模。 直接还原铁是指用直接还原法在低温固态下还原的金属铁。按生产方法可分为煤基直接还原铁和气基直接还原铁;按用途可分为炼钢用直接还原铁和其它用直接还原铁;按产品形式可分为海绵铁(DRI)和热压块铁(HBI)。 目前国内直接还原铁没有国家统一标准生产规格,只有行业内的不成文的标准,最终元素含量仍是根据客户需求。 规格如下: 一类化学成分为:TFe≥95%,SO2≤0.65%,S≤0.03%,P≤0.03%。 二类化学成分为:TFe≥92%,SO2≤5.0%,S≤0.03%,P≤0.03%。 三类化学成分为:TFe≥90%,SO2≤7.0%,S≤0.03%,P≤0.03%。 四类化学成分为:TFe≥88%,SO2≤10.0%,S≤0.03%,P≤0.03%。 另外,含铁量超过97%以上也属于海绵铁,但应用于粉末冶金领域,其形状分块状和粉状(一次还原铁粉),如深加工还可做二次还原铁粉,其含铁量将达到99%以上,价格也相应较高。 (二)熔融还原法生产生铁 熔融还原法是指不用高炉而在高温熔融状态下还原铁矿石的方法,其产品是成分与高炉铁水相近的液态铁水。开发熔融还原法的目的是取代或补充高炉法炼铁。与高炉法炼铁流程相比,熔融法炼铁有以下特点: (1)燃料用煤而不用焦炭,可不建焦炉,减少污染。 (2)可用与高炉一样的块状含铁原料或直接用矿粉作原料。如用矿粉作原料,可不建烧结厂或球团厂。 (3)全用氧气而不用空气,氧气消耗量大。

回转窑生产直接还原铁工艺(网络收集)图文并茂详解 一、二、三

直接还原铁生产工艺——回转窑(一) 2011-05-30 15:00来源:我的钢铁网试用手机平台 回转窑直接还原法是以连续转动的回转窑作反应器,以固体碳作还原剂,通过固相还原反应把铁矿石炼成铁的直接还原炼铁方法。回转窑直接还原是在950~1100℃进行的固相碳还原反应,窑内料层薄,有相当大的自由空间,气流能不受阻碍的自由逸出,窑尾温度较高,有利于含铁多元共生矿实现选择性还原和气化温度低的元素和氧化物以气态排出,然后加以回收,实现资源综合利用。由于还原温度较低,矿石中的脉石都保留在产品里,未能充分渗碳。由于还原失氧形成大量微气孔,产品的微观类似海绵,故也称海绵铁。 原料要求 铁矿石(包括氧化球团矿)、还原与燃烧用煤和脱硫剂是煤基回转窑直接还原生产的主要原料,是直接还原生产的物质基础。原料的质量不仅对直接还原的生产效率、产品质量和能源消耗等技术经济指标有直接影响,还决定着直接还原工艺的成败。因此,做好原料选择和加工准备是直接还原生产十分重要的基础工作,是能否生产出直接还原铁的关键。 一含铁原料的选用 用于回转窑直接还原生产的含铁原料可以是天然铁矿石(即块矿),也可以是氧化球团。决定含铁原料质量的主要因素是:化学成分、物理性质和冶金性能。适宜于回转窑直接还原生产的铁矿石必须:含铁量高、脉石含量少、有害杂质少、化学成分稳定、粒度适宜,并且具有良好的还原性及一定的强度。 化学成分 1.含铁量与脉石 含铁原料以铁氧化物为主,还含有SiO2Al2O3、CaO、MgO等成分。在回转窑还原过程中,所发生的主要化学变化是在固态下脱除含铁原料中的氧,而不能脱除脉石成分和其他杂质。因此选用的含铁原料必须是含铁量高、脉石含量低。通常要求含铁量在66%以上,脉石总量小于8%。

回转窑简介图文稿

回转窑简介 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

回转窑自动控制系统结构图 以烧结带温度的实时专家控制器为核心,辅助窑前数据挖掘、熟料质量和筒体温度的在线检测子系统,建立起的一种回转窑综合智能检测自动控制系统。

回转窑窑体的主要结构包括有: 1.窑壳,它是(旋窑)的主体,窑壳钢板厚度在40mm左右的钢板,胎环的附近,因为承重比较大,此处的窑壳钢板要厚一些。窑壳的内部砌有一层200mm 左右的耐火砖。窑壳在运转的时候,由于高温及承重的关系,窑壳会有椭园型的变形,这样就会对窑砖产生压力,影响窑砖的寿命。在窑尾大约有一米长的地方为锥形,使从预热机进料室来的料能较为顺畅地进入到窑内。 2.胎环、支持滚轮、轴承、胎环与支持滚轮都是用来支撑窑的重量用。胎环是套在窑壳上,它与窑壳间并没有固定,窑壳与胎还之间是加有一块铁板隔开,使胎环与窑壳间保留一定间隙,不能太大也不能过小。如果间隙太小,窑壳的膨胀受到胎环的限制,窑砖容易破坏。如果间隙太大,窑壳与胎环间相对移动、磨擦更加利害,也会使窑壳的椭圆变形更加严重。通常要在二者间加润滑油。我门可以通过窑壳与胎环间的相对运动来凭估计窑壳的椭圆变形程度。窑壳与胎环之间存在着热传导率的差异,必需借助外部的风车来帮助窑壳散热,平衡减小两者间的温差。否则窑壳的膨胀会受到胎环的限制。在开窑时,窑壳的升温速率高于胎环,窑工必须控制(旋窑)的升温速率在50℃/h,这样有利保护窑砖。通常托轮要比轮带宽50-100mm毫米左右,滚轮轴承是采用巴氏合金,如果轴承失去润滑,会使轴承因温度过高而烧坏。在轴承处都有冷却水进行循环冷却。为减少窑壳对胎环的热辐射,造成托轮温度过高,在二者之间都加有隔热板来减少热辐射。回转窑(旋窑),一般有2组到3组托轮。 3. 止推滚轮

回转窑的基本结构及设计思路

回转窑的基本结构及设计思路 1 回转窑的基本结构 回转窑设计的基本结构如图1.2所示。 图1.2回转窑简图 1、烟囱; 2、烟道; 3、尾烟室; 4、喂料装置; 5、密封装置; 6、滚圈; 7、大齿轮;8、筒体;9、窑村;10、窑头;11、燃烧装置;12、托轮; 13、传动装置;14、挡轮;15、冷却筒16、热烟室;17、鼓风机;18、热交换室 钛白粉煅烧窑的结构类似于氧化铝、水泥等行业中的回转窑,其筒体由钢板卷制而成,内镶砌耐火衬,与水平线形成规定的角度。筒体上套有三件矩形轮带支撑在各档支撑装置上。在中间轮带附近的筒体上用切向弹簧板固定一个大齿圈,其下30。处有一小齿轮与其啮合。正常运转时,由主传动电动机经主减速器向该开式齿轮装置传递动力,驱动回转窑。回转窑主要工作原理为:将经过滤后的二氧化钛水解物滤饼输入具有一定斜度且缓慢回转的窑体尾端(筒体的高端),同时窑头方向(筒体的低端)的燃烧混合室将洁净的火焰及热风吹入窑内对滤饼加以脱水、煅烧。经1000℃以上高温进行脱水、煅烧后的水解二氧化钛滤饼借助倾斜的回转窑体,既沿圆周方向翻滚又沿轴向(从高端向低端)移动,不断完成脱水和煅烧的工艺过程。最终通过窑头罩下部的双液压翻板卸料阀进入冷却机,经冷却、筛分后的物料即为钛白粉成品。 2回转窑设计的基本思路 本课题是关于年产3万t/a硫酸法钛白生产回转窑设计, 根据实际生产状况,可以设计两条生产线,每条生产线的回转窑偏钛酸煅烧生产的钛白粉为年产1.5万t/a。如果一年按330天计,一天按24小时计,所设计的每条回转窑实际总产能大约为2000kg/h。 本设计内容主要是回转窑工艺参数的选择及计算,如长径比、筒体内径,实

回转窑的结构

回转窑的结构、工作原理及维护保养 一、工作原理 回转窑是水泥生产的主机设备。 生料粉从窑尾筒体高端的下,料管喂入窑筒体内,由于窑筒体的倾斜和缓缓地回转,使物料产生一个即沿着圆周方向翻滚,又沿着轴向从高温向低端移动的复合运动,生料在窑内通过分解,烧成等工艺过程,烧成水泥熟料后从窑筒体的底端卸出,进入冷却机。 燃料从窑头喷入,在窑内进行燃烧,发出的热量加热生料,使生料煅烧成为熟料,在与物料交换过程中形成的热空气,有窑进料端进入窑系统,最后由烟囱排入大气。 二、结构特点 回转窑主要由窑筒体、传动装置、支撑装置、挡轮装置、窑头密封装置、窑尾密封装置、窑头罩等组成。 1、窑筒体部分 窑筒体是回转窑的躯干,系由钢板卷制并焊接而成,窑筒体倾斜的安装在数对托轮上,在窑筒体底端装有高温耐磨损的窑口护板并组成套筒空间,并设有专用风机对窑口部分进行冷却。沿窑筒体长度方向上套有数个矩形轮带,它承受窑筒体、窑衬、物料等所有回转部分的重量,并将其重要传到支撑装置上,轮带下采用浮动垫板,可根据运转后的间隙调整或更换,以获得最佳间隙,垫板起到增加窑筒体刚度、避免由于轮带与窑筒体有圆周方向的相对滑动而使窑筒体遭受磨损和降低轮带内外表面温差的作用。 2、大齿圈装置 在靠近窑筒体尾部固定有大齿圈以传递扭矩,大齿圈通过切向弹簧板与窑筒体联接,这种使大齿圈悬挂在窑筒体上的联接结构能使齿圈与窑筒体间留有足够的散热空间,并能减少窑筒体弯曲变形等对啮合精度的影响,还能其一定的减震缓冲作用,有利于延长窑衬的寿命。 3、传动装置 ⑴传动型式: a、单传动 传动系统采用单传动,由一台主传动电动机带动。 主传动系统油主电动机、主减速机小齿轮等组成,同时采用了组合弹性联轴器来提高传动的平稳性。主电动机尾部带有测速发电机为显示窑速的仪表提供电源。 为保证主电源中断时仍能盘窑操作,以防止窑筒体弯曲变形,也便于检修时盘窑,设有辅助传动装置。它由电动机、减速机等组成。辅助电动机上配有制动器,防止窑在电动机停转后在物料、窑皮的偏重作用下产生反转。 b、双传动 传动系统采用双传动,分别由二台主传动电机带动.两套传动系统的同步是通过调整电气设备来实现.从而保证两系统受力均匀.从机械上采用两个小齿轮与大齿轮啮合瞬时错开1/2周节的配置. ⑵电动机 除小型回转窑可选用Z2系列小型直流电动机外,其余均选用回转窑专用ZSN4直流电动机,该电动机是Z4系列电动机的基础上,根据水泥回转窑主传动的工况特点而制造的专用产品。 ⑶减速器 减速器一般均选用硬齿面减速器、它技术先进、体积小、重量轻。 ⑷组合弹性联轴器 小齿轮装置和主减速器之间采用组合弹性联轴器,它弹性好,能吸收一部分冲击,并能

回转窑的工作原理及结构

回转窑的工作原理及结构 一、工作原理 回转窑是水泥生产的主机设备。 生料粉从窑尾筒体高端的下,料管喂入窑筒体内,由于窑筒体的倾斜和缓缓地回转,使物料产生一个即沿着圆周方向翻滚,又沿着轴向从高温向低端移动的复合运动,生料在窑内通过分解,烧成等工艺过程,烧成水泥熟料后从窑筒体的底端卸出,进入冷却机。 燃料从窑头喷入,在窑内进行燃烧,发出的热量加热生料,使生料煅烧成为熟料,在与物料交换过程中形成的热空气,有窑进料端进入窑系统,最后由烟囱排入大气。 二、结构特点 回转窑主要由窑筒体、传动装置、支撑装置、挡轮装置、窑头密封装置、窑尾密封装置、窑头罩等组成。 1、窑筒体部分 窑筒体是回转窑的躯干,系由钢板卷制并焊接而成,窑筒体倾斜的安装在数对托轮上,在窑筒体底端装有高温耐磨损的窑口护板并组成套筒空间,并设有专用风机对窑口部分进行冷却。沿窑筒体长度方向上套有数个矩形轮带,它承受窑筒体、窑衬、物料等所有回转部分的重量,并将其重要传到支撑装置上,轮带下采用浮动垫板,可根据运转后的间隙调整或更换,以获得最佳间隙,垫板起到增加窑筒体刚度、避免由于轮带与窑筒体有圆周方向的相对滑动而使窑筒体遭受磨损和降低轮带内外表面温差的作用。 2、大齿圈装置 在靠近窑筒体尾部固定有大齿圈以传递扭矩,大齿圈通过切向弹簧板与窑筒体联接,这种使大齿圈悬挂在窑筒体上的联接结构能使齿圈与窑筒体间留有足够的散热空间,并能减少窑筒体弯曲变形等对啮合精度的影响,还能其一定的减震缓冲作用,有利于延长窑衬的寿命。 3、传动装置 ⑴传动型式: a、单传动 传动系统采用单传动,由一台主传动电动机带动。 主传动系统油主电动机、主减速机小齿轮等组成,同时采用了组合弹性联轴器来提高传动的平稳性。主电动机尾部带有测速发电机为显示窑速的仪表提供电源。 为保证主电源中断时仍能盘窑操作,以防止窑筒体弯曲变形,也

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