,鍛造溫度是根據(jù)原料的性質(zhì)要求的.高徑比由各種因素決定
,如產(chǎn)量要求和能耗。
所謂高直徑比是指窯體的有效高度與窯體內(nèi)徑之比
。如果高直徑比過(guò)大
,則意味著窯體過(guò)長(zhǎng),會(huì)增加空氣通過(guò)材料層的流體阻力
;如果高直徑比太小
,窯體太短,熱交換太晚
。因此
,不適當(dāng)?shù)母咧睆奖龋瑹o(wú)論是太大還是太小
,都會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量.產(chǎn)量和燃料消耗
。
目前,河南省明礬土立窯的高徑比一般為3.8?4.2
,不能超過(guò)4.3.對(duì)于煅燒耐火原料
,高徑比可達(dá)上限4.2、對(duì)于煅燒研磨級(jí)原料
,高徑比可取下限3.8
。
6.垂直窯內(nèi)物料的運(yùn)動(dòng)模式
(1)在垂直窯中,材料和氣流向相反方向移動(dòng)
。材料在垂直窯中移動(dòng)有兩個(gè)原因:一是煅燒過(guò)程中材料收縮引起的上部材料(預(yù)熱帶和鍛造燃燒帶)
;二是下部材料的卸載導(dǎo)致整個(gè)窯材料的運(yùn)動(dòng)。因此
,預(yù)熱帶上層的材料包括所有收縮運(yùn)動(dòng)和排放運(yùn)動(dòng)(而冷卻帶幾乎只有排放運(yùn)動(dòng))
。混合窯應(yīng)包括燃料燃燒引起的收縮運(yùn)動(dòng)
。
(2)垂直窯內(nèi)的空氣從窯底膨脹或吸入
,煙氣通過(guò)煙囪從上部排出。氣體通過(guò)散料層時(shí)
,阻力損失很大
。因此
,研究垂直窯的氣體運(yùn)動(dòng),以確保煅燒帶燃料燃燒所需的空氣供應(yīng).合理分布窯面氣體.減少氣體流動(dòng)過(guò)程中的阻力損失.保證垂窯產(chǎn)量.質(zhì)量等方面都是有意義的
。
1)垂直窯生產(chǎn)與鼓風(fēng)條件之間的關(guān)系:當(dāng)垂直窯段固定時(shí)
,如果氣流增加,氣流速度加快
;隨著空氣量的增加
,燃料燃燒速度加快;同時(shí)
,氣流和材料之間的對(duì)流熱交換增加
,從而加材料預(yù)熱.窯爐在煅燒和冷卻過(guò)程中的產(chǎn)量.可以提高煅燒材料的質(zhì)量。垂直窯一般采用高壓離心鼓風(fēng)機(jī)或羅茨鼓風(fēng)機(jī)
。為了降低功耗
,在實(shí)際操作中應(yīng)確定更經(jīng)濟(jì)合理的氣流速度。
2)垂直窯段上的氣流分布:由于窯內(nèi)材料的積累方式不同
,在氣體流動(dòng)過(guò)程中會(huì)明顯影響阻力損失
。在窯壁附近,材料堆積與窯壁之間的孔隙率大于材料之間的孔隙率
。此外
,材料收縮導(dǎo)致環(huán)形間隙,使氣流更容易通過(guò)周圍
,即在窯的同一部分
,周圍氣流的分布大于中心。由于氣流分布不均勻
,窯同一部分的材料煅燒不均勻
,這種現(xiàn)象被稱為窯壁效應(yīng)。由于截面上的氣流分布不均勻
,影響垂直窯內(nèi)鍛造帶材料的位置和形狀
。
例如,對(duì)于固體燃料的混合材料
,由于氣流容易通過(guò)周圍區(qū)域
,周圍燃料點(diǎn)燃較早
,燃燒速度較快
;由于流體阻力大,中心氣流不易通過(guò)
,需要較晚點(diǎn)燃
,燃燒過(guò)程也較慢,從而形成“碗狀”煅燒帶
。隨著鼓風(fēng)壓力的增加
,空氣供應(yīng)充足
,整個(gè)煅燒帶會(huì)向上移動(dòng),相應(yīng)縮短
;但是
,它周圍的火還是比中心快,所以還是“碗狀”
。如果窯內(nèi)阻力大
,鼓風(fēng)壓力低,空氣供應(yīng)不足
,煅燒帶向下移動(dòng)
,拉長(zhǎng)。這不僅降低了煅燒溫度
,而且縮短了冷卻帶
,影響了材料的煅燒和冷卻。
為了克服上述現(xiàn)象
,應(yīng)增加周圍流體的阻力
,平衡窯段的通風(fēng)。因此
,有必要進(jìn)行合理的布料
,即將碎料分布在周圍,以增加阻力
,并減少周圍的燃料量以降低溫度
。
為了保證窯內(nèi)氣體的正常流動(dòng),保持鍛造燃燒帶所需的空氣量
,可采用三種不同的通風(fēng)方式:一種是壓入通風(fēng)
,即風(fēng)機(jī)從窯底鼓入空氣,在窯內(nèi)形成正壓
;第二種是從窯頂抽出通風(fēng)
,在窯內(nèi)形成負(fù)壓;第三種是平衡通風(fēng)
,即從窯底抽風(fēng)
,從窯頂抽風(fēng),在窯內(nèi)形成既有正壓區(qū)又有負(fù)壓區(qū)
,在窯內(nèi)一定高度形成零壓面壓力系統(tǒng)
。一般來(lái)說(shuō),機(jī)械化垂直窯采用通風(fēng)形式
,而自然通風(fēng)垂直窯是第二種方式
。
7.在垂直窯中燃燒固體燃料的方法
在垂直窯中,除原料燒結(jié)外,燃料燃燒釋放的熱量是窯襯里散熱
,煙氣帶走熱量
,導(dǎo)致垂直窯熱效率低(約50%)。
垂直窯中的燃料是固體.液體.氣體三者均可
。天然氣
。.重油常用于高煅燒溫度的白云石或鎂砂立窯;爐煤氣可用于低煅燒溫度的石灰或粘土立窯
。但目前
,固體燃料(煤和焦炭)被廣泛使用。
(1)垂直窯內(nèi)固體燃料的燃燒方法分為窯內(nèi)燃燒和窯外燃燒室燃燒兩種
。前者可分為燃料和原材料分層裝載和混合裝載
。
(2)外火箱燃燒方式:主要適用于低溫粘土垂直窯。其優(yōu)點(diǎn)是煤中的灰分不會(huì)污染原料
,熟料的純度較高
,特別是對(duì)于灰分較多的煤。當(dāng)燃料添加到垂直窯中燃燒時(shí)
,它會(huì)同時(shí)將熱量傳遞給原材料
,從而快速傳遞熱量.產(chǎn)量高.煤耗低.設(shè)備也比較簡(jiǎn)單。但是這種燃燒方式對(duì)燃料有一定的要求:
1)煤灰含量應(yīng)小于20%
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">;曳诌^(guò)高,一方面降低了熱值.污染原料.影響熟料的純度
;同時(shí)
,很容易造成窯.結(jié)瘤現(xiàn)象。對(duì)鎂砂.白云石質(zhì)熟料要求燃料灰分低于13%
。
2)煤的粒度控制非常重要
,影響燃料燃燒速度和燃燒帶的厚度。為了確保原材料在鍛造和燃燒過(guò)程中有足夠的時(shí)間
,煤的粒度應(yīng)與原材料的粒度(塊)成一定的比例
。煤粒太小,燃燒時(shí)高溫帶過(guò)于集中
,高溫帶較短
,高溫帶原材料的鍛造和燃燒時(shí)間較短,原材料的物理和化學(xué)變化太晚
,影響熟料的質(zhì)量
。同時(shí),煅燒帶縮短
,預(yù)熱帶相對(duì)增長(zhǎng)
,煅燒帶產(chǎn)生CO預(yù)熱帶時(shí)還原為CO比例增加,導(dǎo)致熱耗增加
。如果煤粒過(guò)大
,燃燒速度會(huì)減慢,煅燒帶拉長(zhǎng)
,火力不集中
,冷卻帶會(huì)相應(yīng)縮短,導(dǎo)致煅燒和冷卻原料質(zhì)量差
。
入窯燃料粒度要求:對(duì)于白云石.鎂砂垂直窯
,易燒結(jié)原料,燃料粒度25?40mm;難燒結(jié)原料
,燃料粒度40?70mm或25?40mm
。石灰垂直窯:原料粒度30?70mm,燃料粒度13?25mm或25?40mm;原料粒度70?75mm