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60立方燃气铝矾土煅烧竖炉简介

浏览次数: 日期:2012年2月10日 11:28

一、60M 3热煤气煅烧竖炉主要技术性能指标

1.1 产 品: 铝矾土或合成莫来石均质原料
1.2 年产量: 20000T / 年,2.5T/h ,
1.3 生产规格: 块状原料或其它成球状料(50-100mm)
1.4 烧成合格率: ≥85 %
1.5 煅烧周期: 45-50小时,
1.6 煅烧温度: T max≥1600oC
1.7 煅烧气氛: 氧化焰,可以调整
1.8 燃料: 发生炉热煤气,热值≥1550Kcal ∕ NM3(两段式热煤气)
1.9 竖窑有效装载率:60-70%,
1.10 物料密度:2.3-2.4g/cm3
1.11 竖窑内物料堆积密度:1.68-1.8T/M3
1.12 竖窑有效体积: 60M3
1.13 竖窑有效长度: 3.0M(上口内部尺寸)
1.14 竖窑有效宽度: 2.0M(上口内部尺寸)
1.15 竖窑有效高度: 13.2M ,
1.16 烧咀数量: 10个(单排、两侧对称排布共计4×2,两侧墙共计2)
1.17 烧咀最大燃烧能力: 150NM 3 /h个,全窑共计1500NM 3 /h
1.18 温度测控点: 10个
1.19 窑体外表温度:≤100oC(不含自然温度)
1.20 风机数量:4台,(助燃1台、排烟1台、冷却1台、抽热1台)
1.21 总装机容量: 约100 KW (不含上料系统)
1.22 机械装料系统: 1台套
1.23 拖板式机械出料系统: 1台套
1.24 出料温度:≤ 200-300oC,不含自然温度.
1.25 排烟采用上侧排烟方式,利用风机排烟
1.26 助燃风机采用不锈钢材质:1台,≤400℃
1.27 煅烧带(高温部位)截面尺寸:3000×1500mm。
1.28 煅烧能耗:900Kcal/Kg(100 Kg标煤/t产品)

二、窑炉结构特点

竖窑是我国使用最为广泛的耐火原料煅烧设备,它具有机械设备轻、投资费用少、原料和燃料的单位消耗低、产品块度大、便于分级和拣选等优点。60M 3热煤气煅烧竖窑是北方窑业公司会同国内数位知名专家学者,在消化吸收国内外新型窑炉热工技术,借鉴原有煅烧高温镁砂、石灰等竖窑的经验,结合煅烧铝矾土和莫来石的特点,同时根据用户投资少,见效快的要求而设计的。从竖窑的外形来看,主要由上料系统、布料装置、窑体部分和出料系统四部分组成。本窑选用矩形结构。

具体结构简述如下:

2.1 上料系统:本窑上料系统选用爬斗式卷扬单斗提升机,其结构简单、运行可靠。它是由盛料爬斗、卷扬机、爬斗跑道和支撑机架等组成。它是由卷扬机牵动爬斗在固定的跑道内倾斜向上运动,在料斗到达一定高度后,进入弯道向下倾倒物料,将原料布入受料斗内。

2.2 布料装置: 布料装置为竖窑的关键设备,由于物料在窑内的分布状况,会影响窑内气流的分布,从而影响窑的生产状况。因此,对于布料装置的基本要求就是消除“窑壁效应”,均衡窑内通风阻力,使整个窑内“上火”速度趋于一致。本窑断面选择了矩形,所以布料装置选择了双管下料装置,尽可能做到布料均匀。

2.3 窑体结构:竖窑的窑体结构主要包括外壳及内衬,是竖窑的主体结构。外壳一般用钢结构焊接而成,内衬用耐火材料砌筑而成。

2.3.1窑的容积、有效高、截面积: 竖窑的截面一般有圆形和矩形,圆窑的容积一般在20-50M3,而矩形在50-100 M3,甚至更大,本窑产量较大,所以选择矩形截面。有效容积75 M3,另外在煅烧带设计成收缩形状,整个窑体呈哑铃型。上口尺寸:3000×2200mm,下口尺寸3000×2000mm,缩口部位尺寸3000×1500mm。窑有效高度13.2M。以上尺寸均系砌筑完成后的有效尺寸。

2.3.2 窑的段带划分及内衬材料:竖窑按垂直方向,就料柱而言,可分为预热带、煅烧带、冷却带。各段长度及内衬材料选择详见附表2 段带序号 高度 mm 材料选择 工作层mm 隔热层mm 保护层mm 01 348 耐热混凝土 500 02 1632 一级粘土砖 345 轻质浇注料高铝棉毡 ~75 70 轻质保温砖 230 03 2310 一级高铝砖 345 轻质浇注料高铝棉毡 ~280 70 轻质保温砖 230 04 6930 烧结锆刚玉一级高铝砖 345 115 轻质浇注料高铝棉毡 ~240 70 轻质保温砖 230 05 2310 一级高铝砖 345 轻质浇注料高铝棉毡 ~280 70 轻质保温砖 230 06 1700 一级粘土砖 300 高铝棉毡 ~70 轻质保温砖 230 07 两侧面墙体 同上01-06 材料选择 300 高铝棉毡 ~70 轻质保温砖 230

2.3.3 燃烧系统:燃烧系统采用单层, 5对共10只低压细流股式热煤气烧咀,对称均匀排布在竖窑较长侧墙的两面及两侧面,其中长面侧墙布置4×2=8个,两端侧墙布置1×2=2个,烧嘴燃烧能力150NM3/h个,全窑最大燃烧能力1500 NM3/h,烧嘴砖材质为刚玉莫来石,由4-8块组装而成。烧嘴砖下部局部墙体设计成倾斜角,以防物料在此堆积。烧嘴燃烧的助燃风分别采用窑外一次助燃热风和窑内高温二次助燃风。窑外一次助燃风为不锈钢风机抽出的部分冷却带热风,温度一般在400℃以下,约占总助燃风量30-40%左右,而燃烧所需的大量空气则主要由窑下鼓入的冷风与高温物料热交换后,直接从冷却带进入煅烧带,这样二次助燃风温度更高,更节能。但二次风量也不能过量,否则反而会降低煅烧温度,所以,必须有部分热风从冷却带上部抽出,少量送入烧嘴做一次风,大多数排空或作其它热源利用。热风抽出口共2排,每排4对计有8个,共计16个,分布在烧嘴下部的地方。其中上部抽出口的热风用于助燃和预热带调整气氛和温度,下部抽出热风用于干燥或他用。在煅烧带上部侧墙布置1对事故处理孔,以便能及时处理一旦出现的堵窑事故。

2.3.4 排烟系统采用机械上排烟方式,要选用高压离心风机,以克服料道堆积的阻力,选用W9-26高温风机,(400℃)。对称从竖窑两个短侧面抽出,排出的烟气首先经降温后,再进入袋式除尘器净化,然后用于干燥。

2.3.5 热煤气管道采用外保温方式,在窑外作成环状管路,以均衡每个烧咀的压力,在最远端上设置放散阀,并在管路的相应部位设防爆铝板。

2.3.6 一次助燃风由高温高压风机供给,选用W9-26高温风机,(400℃)。抽出热风送去助燃,助燃风管道作成环状管置于烧嘴上部竖窑四周,使其保持在350oC左右,采取外保温措施,以提高热效率,同时提高烧成温度,使高温容易实现。抽热风机选用W9-26型,抽出热风部分送去预热带用于氧化气氛的调整,部分它用或放散。 

2.3.7 为了操作控制方便,分别在煤气及助燃风管路上安装了压力表和温度表。 2.3.8 冷却风机位于最底层,直接吹向窑下部的下料仓内,9-26离心通风机。冷却带下部设有6个检查门,以备处理一旦出现的堵窑事故。

2.4 机械式拖板出料系统:出料机为竖窑机械化操作的关键设备,出料机要能保证使物料均匀沿截面下降,并能对粘结物料起破碎作用。本竖窑配备托板式、液压控制出料机。下部另设有料仓和电磁震动给料机,可以实现自动出料。

三、竖窑煅烧铝矾土的主要优势

3.1 竖窑相对其它窑型来比,能耗低、排污少,节能而环保。由于一次风采用350℃以上的高温风,而二次风则直接采用窑内更高温度的热风,所以竖炉的能耗仅100Kg煤/t产品,同比隧道窑、倒焰窑、回转窑均低很多。一般煅烧铝矾土回转窑和隧道窑能耗差不多,为250--300 Kg煤/t产品,倒焰窑为400-500 Kg煤/t产品。因煤耗大幅度降低,所以排污量也会同步降低很多。

3.2 质量高,而且稳定:不同窑型因煅烧时间和温度不同而产品质量相差较大。几种窑型中倒焰窑因煅烧周期长,产品体密大,质量最好,但倒焰窑内温差较大,质量稳定性差些,而竖窑仅次于倒焰窑,煅烧质量与倒焰窑相近,但质量稳定性、一致性要好于倒焰窑,比回转窑要好

3.3 投资少、产量大、效率高:1座60立方竖炉仅需投资约300万元左右,可以年产2万吨铝矾土熟料,同比回转窑节省大量投资。回转窑现在大多使用煤粉作燃料,对原料也有污染,而且经常粘圈造成停窑,排烟温度也很高,除尘等环保治理难度也大,运行成本较高。煅烧每吨产品直接生产成本仅160-180元左右,不含管理费和原料费用。

3.4 劳动条件好、机械化程度高:整个煅烧过程在竖炉内密闭进行,而且上料、布料、出料、煅烧均可实现机械化、自动化,劳动条件好,劳动效率高,每条生产线仅需要15-20人即可,而不像倒焰窑人要进入窑内出装窑,或者像隧道窑人工堆码、装卸。

3.5 使用低热值的发生炉煤气,也可以达到1600℃以上的较高温度。这在回转窑是无法实现的,隧道窑、倒焰窑虽然也可以通过预热、换热办法,达到此温度,但热效率不及竖窑高。

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