回轉窯熱工設計[共19頁]

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1、 回 轉 窯 熱 工 設 計 一、窯型和長徑比 1. 窯 型 所謂窯型是指筒體各段直徑的變化。按筒體形狀有以下幾種窯型： (1) 直筒型：制造安裝方便，物料在窯內移動速度較均勻一致，操作控制較易掌握，同時窯體砌造及維護較方便； (2) 熱端擴大型：加大單位時間內燃燒的燃料量及傳熱量，在原窯直徑偏小的情況下，擴大熱端將相應提高產量， 適用于燒成溫度高的物料； (3) 冷端擴大型：便于安裝熱交換器，增大干燥受熱面，加速料漿水分蒸發(fā)，降低熱耗及細塵飛損，適用于處理 蒸發(fā)量大、烘干困難的物料； (4) 兩端擴大型(啞鈴型)：中間的填充系數(shù)提高，使物料流動的機會減少，還可以節(jié)

2、約部分鋼材； 還有單獨擴大燒成帶或分解帶的“大肚窯” ，這種窯型易掛窯皮，在干燥帶及燒成帶能力足夠時，可以顯著 提高產量。但這種窯型操作不便。 總之，不論擴大哪一帶，必須保持預燒能力和燒結能力趨于平衡。只有在生產窯上，經過生產實踐和充分 調查研究(包括必要的熱工測定和計算)，發(fā)現(xiàn)某一帶確為熱工上的薄弱環(huán)節(jié)，在這種特定條件下將該帶擴大， 才會得出較明顯的效果。 目前國內外發(fā)展趨勢仍以直筒型窯為主，而且尺寸向大型方面發(fā)展。 其他有色金屬工業(yè)用回轉窯(還原、揮發(fā)、硫化精礦焙燒、氯化焙燒、離析、燒結轉化等)多采用較短的直 筒窯。 2. 長徑比 窯的長徑比有兩種表示方法：一是筒體長度

3、L與筒體公稱直徑D之比；另一是筒體長度L與窯的平均有效直徑D均之比。L/D便于計算，L/D均反映要的熱工特點更加確切，為了區(qū)別起見，稱 L/D均為有效長徑比。 窯的長徑比是根據(jù)窯的用途、喂料方式及加熱方法來確定的。 根據(jù)我國生產實踐的不 完全統(tǒng)計，各類窯的長徑比示于表1中。長徑比太大，窯尾廢氣溫度低，蒸發(fā)預熱能力降低，對干燥不利；長徑比太小，則窯尾溫度高，熱效率低。 同類窯的長徑比與窯的規(guī)格有關，小窯取下限，大窯取上限。 表 1 各類窯的長徑比 窯的名稱 公稱長徑比 有效長徑比 氧化鋁熟料窯 (噴入法) 20~25 22~27 氧化鋁焙燒窯 20~23

4、21.5~24 碳素煅燒窯 13.5~19 17~24 干法和半干法水泥窯 11~15 —— 濕法水泥窯 30~42 —— 單筒冷卻機 8~12 —— 鉛鋅揮發(fā)窯 14~17 16.7~18.3 銅離析窯 —— 15~16 氯化焙燒窯 —— 12~17.7 二、回轉窯的生產率 回轉窯生產是一個綜合熱工過程，其生產率受多方面因素影響。分析其內在規(guī)律性，可以建立以下幾個方面的數(shù)量關系。 1. 按窯內物料流通能力： G=0.785D均2ψω料γ料 噸/小時 (1) 式中： G—— 單位生產率，噸

5、/小時；D均—— 窯的平均有效內徑，米； ψ—— 物料在窯內的平均填充系數(shù)，一般為 0.04~0.12 。各類窯的填充系數(shù)見表2。 γ料—— 物料堆比重，噸/米；某些物料的堆比重見表3； 　　 ω 料—— 物料軸向移動速度，米/小時；其值取決于窯運轉情況，可按式(12)、式(13)及式(14)計算或測定。 表 2 各類窯的平均填充系數(shù) 窯名稱 平均填充系數(shù) ψ 銅離析窯 0.06~0.08 鉛鋅揮發(fā)窯 0.04~0.08 氧化焙燒窯 0.04~0.07 氯化焙燒窯 0.04~0.07 氧化鋁熟料窯 0.06~0.08

6、氧化鋁焙燒窯 0.06~0.08 表 3 某些物料的堆比重 物料名稱 堆比重 鋅浸出渣 1.6~1.65 鋅浸出殘渣與 50% 焦粉混合料 1.2~1.3 鉛鼓風爐水碎渣與 50% 焦粉混合料 1.4~1.5 氯化銅礦 1.16 鋅沸騰焙燒細塵 1.80 硫化鎳精礦 1.6~1.8 硫化鎳焙砂 1.2~2.0 氧化鋁和干氫氧化鋁 1.0 堿石灰鋁土礦干生料 1.2 堿石灰鋁土礦熟料 1.3~1.4 2. 按物料反應時間

7、 有些工藝過程要求物料有一定的高溫持續(xù)時間，以完成物理化學反應。若通過實驗或生產實踐得知 物料必須在窯內停留的時間，則 ：G=0.785L/τD均2ψγ料噸 /小時 (2) 式中：L—— 窯長 ( 或某帶長度 ) ，米；τ —— 物料在窯內（或某帶）停留時間，小時；其他符號同前。 3. 按正常排煙能力 為了控制窯灰?guī)С龅难h(huán)量，往往選擇一個適宜的窯尾排氣速度范圍。 G=2826D均干2ωt(1-ψ干)/V0(1+βt尾)噸/小時 (3) 式中： V0 —— 每噸產品的窯氣量，標米3/噸； t尾 —— 煙氣離窯溫度，℃； β——氣體體積膨脹系數(shù) , β=1/273； ω

8、t ——窯尾排氣速度，m/s ，一般3~8m/s ； ψ干 ——干燥帶物料填充系數(shù)； D均干 ——干燥帶平均有效內徑， 米。 4. 按供熱能力 G=KBQ低η/q料 噸/小時 (4) 式中： B—— 燃料消耗量，公斤/小時或標米3/小時； Q低 ——燃料低發(fā)熱量，千卡/公斤或千卡/ 標米3； K——系數(shù)，對鋁廠用窯預熱二次空氣時，K=1.1~1.15 ；不預熱時， K＝1.0 ； η ——窯的熱效率，一般為55~65%； q料 —— 每噸產品必須消耗的有效熱，千卡/ 噸。 q料=（G干料+A)(q吸+Ct高+600w/100-w)103千卡/噸 式中：G干料—

9、—每公斤產品理論消耗干生料量 (不包括水分) ，公斤/公斤； A——每公斤產品不可返回的飛塵損失，公斤/公斤 q 吸 ——每公斤產品吸熱反應吸熱量 (除去放熱反應放熱量），千卡/公斤； C t高——將物料加熱到最高溫度(燒成帶) 所需物理熱，千卡/公斤； W——濕生料中所含水分，% 。 5. 按窯內傳熱能力 ：G=∑Qq料或G=Qi[q料]i 千卡/小時(5) 式中：∑Q—— 窯內各帶對物料的總給熱量，千卡/小時； Qi —— 窯內某一工作帶中對物料的傳熱量，千卡/小時； q料 —— 物料必須在窯內吸收的總有效熱量，千卡/噸； [q料]i —— 物料在某一工作帶內必須

10、吸收的有效熱量，千卡/噸。 所謂有效熱量指的是不考慮非生產性消耗和熱損失的熱量。 回轉窯內傳熱過程比較復雜，各工作帶內傳熱方式也不盡相同。在干燥帶，氣體溫度較低， 傳 熱以 對流為主。另外，窯壁及熱交換裝置對物料也有傳導作用，因傳導的計算較繁雜，而輻射的份量又不大， 為簡化計算，往往將兩種熱交換綜合在對流給熱系數(shù)之中，用一個經驗公式表示： Q干=α干F干Δt干 式中： α干 —— 干燥帶給熱系數(shù)，千卡/米2 . 小時 . ℃，根據(jù)熱交換裝置類型不同，有各種經驗公式， 如在掛鏈條情況下：( 式中 ω0 為窯全斷面的平均流速， Nm/S)； F干 —— 干燥帶中總傳熱面積（窯的內襯

11、表面 + 熱交換裝置總表面）， m2 ； Δt干 —— 干燥帶兩端爐氣與物料溫度差的對數(shù)平均值，℃。 圖 1 回轉窯內傳示意圖 圖 2 回轉窯內壁示意圖 其他帶內，對物料裸露表面的傳熱可近似按火焰爐內傳熱公式計算；對與窯襯接砝的物料表面， 窯襯表面將通過輻射與傳導向物料傳熱，但隨著窯襯溫度升高及物料顆粒變粗（由粉料變成小球進 而燒結成塊），其間傳導作用將越來越小，傳熱量按下式計算： Qi = αΣ ΔtF弦 C壁料 [(T壁/100)4-(T料/100)4] F弧 式中：αΣ—— 綜合給熱系政，等于α對 + α輻 ，千卡/米2 . 小時 . ℃；α對 —— 爐氣

12、對物料的對流給熱系數(shù)，千卡 / 米2 . 小時 . ℃； α輻—— 爐氣及窯壁對物料的輻射給熱系數(shù)，千卡/米 2 . 小時 . ℃。 α輻=C氣料壁[(T1/100)4-(T2/100)4]/t氣-t料 式中： C氣料壁=4.88ε料(F壁/F弦+1-ε氣)/[ε料+ε氣(1-ε料)]1-ε氣/ε氣+F壁/F弦 千米/小時 式中： ε料 ，ε氣 —— 物料及爐氣的黑度； F壁/F弦=πD-L弧/L弦 Δt—— 該帶內爐氣與物料的平均溫度差，℃，取始末兩端溫差的對數(shù)平均值： Δt=Δt′-Δt ″/ln(Δt′ /Δt″) ℃ 其中： Δt′、Δt ″—— 始端及末端的氣

13、與料的溫度差，℃； 當Δt ′與Δt〃之值相差不大(不超過一倍 ) 時，可用算術平均值，即： Δt=1/2(Δt′+Δt″) ℃ 式 (7) 中第二項系考慮窯襯遮蔽表面與接觸物料弧形表面間的輻射 ( 視為兩平行表面組成的封閉體系 ) ， 式中有關參數(shù)確定如下： C壁料=4.88（1/ ε壁+1/ε料-1）千卡/米2. 小時 .K4 式中： ε壁——窯壁黑度； 另外 T壁為窯襯遮蔽表面在該帶內的平均溫度，K ；考慮到與物料接觸過程中的溫度降低，此值可近似取 以下平均值： T壁=1/2（T料+T′壁） 其中未遮蔽的窯壁表面溫度 T壁可近似按火焰爐內爐墻表面溫度公式確定：

14、 式中符號意義及單位同前。 [附] F弦、 F弧、 F壁的計算： ①計算出各帶的填充系數(shù)ψ：ψ＝4G(πD2均ω料γ料)(a) ②計算物料填充的弓形面積 ：f料 = ψπR2 (b) ③計算物料填充中心角θ：因 f料 =0.5 R2 (π180θ-sinθ) 聯(lián)解 (b)、(c) 兩式得：2πψ=π180θ-sinθ 參考弓形幾何尺寸表，由f填R2 之值可查出對應的 θ 值，其中間值可按試算逼近法求出。 ④求弦長及弧長：L弦＝D均sinθ/2米 ； L?。溅?60πD均米；L壁＝πD均(1-θ360)米 ⑤求面積：F弦＝L弦L帶m2；F弧＝L弧L帶m2；F壁＝L壁L帶m

15、2； 式中 L帶為各相應帶的窯長，米。 以上五個方面確立的生產率關系式是確定窯體尺寸、運轉參數(shù)及操作條件的理論依據(jù)。熱工設計的任務 就是綜合五個方面的關系，合理確定各參數(shù)，使上述各式反映出的生產能力達到平衡 (即設計的生產能力 水平) 。生產中必然由于某一參數(shù)的波動或突破，引起原來平衡的破壞，再經過操作中對有關參數(shù)的調整， 使達到新的水平上的平衡 (實際生產能力) 。 6.按經驗公式 在計算窯的實際生產能力時，往往用一些具體化了的簡化公式。在具體條件相同時，這些簡化公式能簡 明、準確地反映生產率與其中 1~2 個參數(shù)的關系。 (1) 回轉窯產能與筒體尺寸之間關系：G=KD

16、1.5均L　噸/小時 式中： D均—— 窯的平均有效內徑，米；L—— 窯的有效長度，米； K—— 經驗系數(shù)，受多方面因素的影響。根據(jù)我國生產實踐的統(tǒng)計，各類窯的數(shù)據(jù)列于表4中。 表 4 經驗系數(shù) K 窯類 K值 鉛鋅揮發(fā)窯 0.05~0.07 銅礦離析窯 0.05~0.07 氧化鋁焙燒窯 0.07~0.08( 有熱交換器時 氧化鋁熟料窯 0.055~0.065( 無熱交換器時 0.071~0.074( 有熱交換器時 0.09~0.10( 熱端擴大時 ) 濕法水泥長窯 0.028~0.032 干法水泥窯 0.048~0.05

17、6 (2) 按單位面積產能計算：G=GFF1000噸/日 式中：F—— 窯的有效內表面積， m2； GF——窯的單位內表面積產能，公斤/米2.小時。 根據(jù)我國生產實踐統(tǒng)計：鉛鋅揮發(fā)窯： GF=23~30 公斤/米2. 小時； 氧化鋁熟料窯 GF=41~48 公斤/米2 .小時 ； 氧化鋁焙燒窯： GF=33~40 公斤/米2.小時；單筒冷卻機： GF=120公斤/米2.小時。 (3) 按單位容積產能計算 ：G=GVV噸/日 式中：V—— 窯的工作容積，米3； Gv—— 窯的單位容積產量，噸/日.米3。 根據(jù)

18、我國生產實踐的不完全統(tǒng)計， Gv的數(shù)值推薦如下： 氧化鋁熟料窯： Gv=1.3~1.5 噸/日.米3；氧化鋁焙燒窯： Gv=1.4~1.6 噸/日.米3； 鉛鋅揮發(fā)窯： Gv=1.0~1.2 噸/日 . 米3。 應該指出，按經驗公式計算，雖然簡單也較準確，但它是統(tǒng)計某一時期的某些廠具體窯的產量得出來 的，隨著窯型及運轉情況的變化和生產技術水平的提高，式中的經驗數(shù)據(jù)就會有某種程度的差別。 三運轉參數(shù)的確定 1. 轉速 (n) 的確定 回轉窯轉速對窯內物料活性表面、物料停留時間、物料軸向移動速度、物料的混合程度以及窯的填充 系數(shù)等都有密切關系。窯的轉動起到翻動物料的作用，在一

19、定條件下，提高轉速可以強化物料與氣流間的 熱交換。近來趨向“放平快轉”，國內某氧化鋁熟料窯的轉速達到 4.5 轉/分。但轉速太大，則物料在窯內停 留時間短，反應不完全，產品質量不能保證，設備維修困難；轉速大小，會降低窯的生產率。根據(jù)我國 生產實踐，各類回轉窯的常用轉速 n( 轉/分 ) 推薦如下，供選用時參考。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表 5 回轉窯常用轉速 n 窯類 常用轉速 n 值 鉛鋅揮發(fā)窯 0.0667~0.75 離析窯 0.8~1.2 黃鐵礦燒渣球團焙燒窯 0.5~1.3 氧化焙燒窯 2~4.5 氧化鋁熟料

20、窯 1.83~3 氧化鋁焙燒窯 1.71~2.74 碳素窯 1.1~2.1 水泥窯 0.5~1.84 2. 斜度 (i) 的確定 回轉窯的斜度i一般指窯軸線升高與窯長的比值，習慣上取窯傾角β的正弦 sinβ ，一般范圍為2~5% 。斜度過高會影響窯體在托輪上的穩(wěn)定性。 對于物料流動性強的窯，如氧化鋁焙燒窯，斜度不宜過大，取 2~2.5% ；水泥及氧化鋁熟 料窯通常采用3~4% ；鉛鋅揮發(fā)窯多采用 5% ；氧化及氯化焙燒窯多用 2~3% 。 斜度與轉速的關系密切，選擇時應滿足下列關系式： ni =Gsinα(1.48D3均ψγ料) 式中：G—— 單

21、位生產率，噸/小時； D均—— 窯的平均有效內徑，米； n—— 窯的轉速，轉/分； i—— 窯的斜度，% ； ψ——物料在窯內的填充系數(shù)；γ料——物料在窯內的堆比重，噸/米3( 見表 4) ；α ——窯內物料的自然堆角(安息角)，度。某些物料在窯內的自然堆角 (安息角) 如下： 有色重金屬燒結窯：α=50~60；有色重 金屬焙燒 窯：α =32~40鉛鋅揮發(fā)窯：α= 50~60； 氧化鋁熟料窯： α＝35~45 ； 氧化鋁焙燒窯：α=30~33； 貧鐵礦磁化焙燒窯：α＝36~40 。 3. 物料在窯內軸向移動速度四料和停留時間 τ 窯內物料軸向移動速度 ω料與很多因素，

22、特別是與物料的狀態(tài)有關。雖然對窯內物料移動速度 ω料做過各種研究，得出了不少的經驗公式，但各個公式不是普遍適用的，有其局限性。下面推薦幾個常用的公式。 (1)ω料=5.78D均βn 式中：D均——窯的平均有效內徑，米； β——窯的傾斜角，度； m——窯的轉速，轉/分。 (2) ω料=3.24D均 ni(24+α) 式中：i——窯的斜度，% ；α——物料在窯內的自然堆角 (安息角) ，度； (3) ω料=2.32D均 nisinαsin3θ/2(θ-sinθ)米 / 小時 式中：θ——窯內物料填充中心角，見圖 2 ，度；式中其它符號同前。 在窯內各種熱交換裝置影響區(qū)，粗略計

23、算時，可在ω料公式中乘入校正系數(shù)K1，其近似數(shù)值如下： 揚料抄板 K1=0.829~0.808 ；格子式熱交換器K1=0.61~0.99 ； 花環(huán)掛鏈 K1=0.659~0.067 ；單頭垂掛鏈 K1=0.594~0.84 。 在擋料圈或隔板影響范圍內還要乘以系數(shù) ：K2＝2H(Hh+h)0.5 式中： H——出口擋料圈作用范圍外的料層高度，米，即弓形鼓面的矢高； h——出口擋料圈高度，米。出口擋料圈的作用范圍為 100h/i 米，其中i為窯的斜度，% 。 當已知窯體長度L及物料軸向移動速度 ω料的情況下，停留時間 τ 可按下式求出： τ=Lω料小時或(分) 重有色冶金回轉窯物

24、料在窯內停留時間介于1~2小時。 4. 物料在窯內填充系數(shù)ψ 某一截面上的填充率ψ等于物料層的截面與整個截面面積之比。某一段窯長的平均填充率等于該段窯長內裝填物料占有體積與該段窯的有效容積之比。 ψ =f料(π4D2均)或ψ =4Gm (πD2均ω料γ料) 式中： f料 ——i 物料層所占弓形面積，米2；Gm—— 物料流通量，噸/小時。在窯的出口處及冷卻機內，Gm 等于窯產量，在窯的入口處，Gm 等于原料最；噴入法的氧化鋁熟料窯應按干生料量近似估算， Gm＝1.4G (G為窯的小時產能，噸/小時) ；氧化鋁焙燒窯的濕氧氧化鋁量Gm(1.7~1.87)G( 當水分為 10~18%

25、 時) ；在窯的中部， Gm可取窯出、入口平均值；D均—— 窯的某處、某段或全窯長的平均有效內徑，米。其他符號意義同前。 填充率是筒體及傳動功率計算的依據(jù)之一，它對傳動功率的影響甚大，需通過生產實踐和必要的測定摸清各項操作條件對填充率的影響，從而確定填充率的準確值。 四、回轉窯筒體尺寸的計算 1. 窯體直徑計算 (1) 從控制窯灰循環(huán)量的觀點，選定窯尾排煙速度ωt，由公式 (3) 得： D=188[V0(1+βt尾)ωt(1-ψ干)0.5米式中： ωt—— 窯尾在實際溫度下的排氣速度，米/秒，一般 3~ 8 米/秒，對細料多取 2.5~ 5 米/秒。近來有些氧化鋁廠，為了強化窯的

26、干燥能力，有意加大窯灰循環(huán)量，在這種情況下應適當提高流速，多取 6~ 8 米 / 秒。 (2) 按物料流通能力，即由公式 (1) 及 (4) ，可得 ： D=0.82{[Gsinα(θ-sinθ)][niψωtγsin3θ/2]}1/3米式中符號同前。 由于影響物料流通能力的因素較多，求出的直徑有一定誤差，故式 (8) 僅能作為驗算參考。 上面公式決定的直徑D均為有效內徑，加上窯襯厚度，即得筒體直徑為：D筒=D+2δ 米 。 式中： δ—— 窯襯厚度，一般為 0.15~ 0.25 米 。 2. 窯體長度計算 對一般高溫燒結及焙燒窯，都按物料進行的物理—化學變化將窯分成若干

27、工作帶。首先分別確定各帶長度，然后可得全窯長度，再從結構、單位生產率及物料停留時間等參數(shù)進行驗算校正。 (1) 干燥帶： L干＝G干料G(W/100-W)10000.785D2干ΔW 米 式中： G干料—— 每公斤產品的理論干生料消耗量，公斤/公斤；C—— 窯小時產量，噸/小時； Ｗ—— 生料含水員， % ； ΔW—— 干燥帶干燥強度，公斤水/米3. 小時，隨該帶內熱交換裝置的型式及窯尾氣體溫度與流速的不同而異，一般在 65~190 之間　對于直筒型或冷端擴大型氧化鋁熟料窯，料漿水分 40% ，窯尾氣體溫度 200~ 500 ℃ 時， 220~260 公斤水 / 米3. 小時。但實

28、際上出干燥帶的球料還含有水分 10% 。另外，這里包括了部分料漿在立煙道與旋風器之間蒸發(fā)的水分量。故干燥帶的實際干燥強度要比上述數(shù)值小。 干燥帶長度雖然可用上式計算，但對于氧化鋁熟料窯 ( 噴入法 ) 一般認為干燥帶長度就是窯尾刮料器的長度。 (2) 預熱帶及分解帶 ① 根據(jù)分段熱平衡確定各帶物料所需熱景 [q 料]i 千卡 / 噸； ② 根據(jù)分段熱平衡確定各帶界面物料及窯氣溫度； ③ 由公式 (5) 及 (7) ，可得：Li＝G{[q 料]i[αΣL弦+C壁料[(T壁/100)4-(T料/100)4]}L弧 米 。 式中符號及單位同前。 (3) 燒結帶 若燒結帶物料

29、吸熱較大時，也必須按式 (11) 計算長度。但對一般 過程，物料在該帶吸熱不多，主要是完成物料中的物理化學變 化及晶形轉變，故主要應保證物料在這一帶的停留時間。按公式 (14), (13) 或 (14) 計算出該帶物料的軸線移動速度（ω料 ，米 / 秒），式中物料堆角α相應取燒結帶數(shù)值。 根據(jù)實驗或工廠生產經驗，確定物料必須在燒結帶停留的時間τ燒結 (小時) 后，則 L燒結＝ω料τ燒結 米 。 (4) 冷卻帶 高濕產品離開燒結帶后應將自身的熱量傳給噴入窯內的燃料與空氣，使后者加熱到著火溫度，故這一帶的長度取決于： ①燃燒器伸入窯內的長度； ②混合物噴出的流速；③空氣預熱的溫度。

30、 一般燒結及焙燒窯中：L冷卻=5~8米 [附] ：按燒結燒帶概念計算燒結帶及冷卻帶長度的方法 ①燒結帶長與冷卻帶長度之和稱為燃燒段長：L燃=L燒結+L冷卻 ②根據(jù)經驗，燃燒段長度有如下公式： 對濕法燒結窯：L燃=(4~5)D米 對干法加料燒結窯：L燃=(3~4)D米 ③根據(jù)物料必須在燒結帶及冷卻帶停留的時間，分別確定燒結帶及冷卻帶長度。 以[ω料]燃代表燃燒段內物料軸線運動速度，其值等于： [ω料]燃=L燃(τ燒+τ冷)米/小時 L燒結= [ω料]燃 τ燒 米 ；L冷卻=[ω料]燃τ冷米 這一方法的優(yōu)點在于能確保物料在燒結及冷卻帶的停留時間，但的經驗公式有一定局

31、限性，僅可作前一種 方法的補充。 (5) 窯總長的驗算 根據(jù)前幾項的計算，可得窯總長：L=L干+L預+L分解+L燒結+L冷卻 另 外還可參考綜合性經驗指標——單位面積產能C ，驗算窯長 ：L=318GGFG均 式中符號及單位參看式 (9) 。 3. 窯體尺寸的經驗計算法 (1) 確定窯的生產率： 根據(jù)設計的生產規(guī)模，通過冶金計算確定窯的生產率G，噸/小時或噸/日。 (2) 選定同類生產窯的單位容積產量Gv ，噸/米3.日，或單位面積產量 Gf ，公斤/米2.小時。參考公式(10)或公式(9) 。 (3) 算出窯的總容積或總面積(V/F） V=G/Gvm3F=1

32、000G/GFm3； (4) 選定窯的直徑D，或選定窯尾煙氣流速ω尾，用公式(17) 求D尾 。 (5) 求窯長并驗算長徑比 L/D L=F/πD 當 L與D求出后，再求長徑比L/D ，與表 (1) 比較，然后確定直徑和長度尺寸。 五、窯內熱交換器 在一些濕法喂料的窯中，水蒸發(fā)所需的熱量占很大比重，這部分熱量的交換集中在干燥帶和預熱帶，致使回轉窯的預燒能力小于燒成能力。為了增強干燥和預熱帶的預燒能力，提高窯的產能，目前在氧化鋁 熟料窯及焙燒窯、氧化銅離析窯及水泥窯上均安裝有熱交換器。 1. 熱交換器的型式 ：主要有蜂窩式(3)和格板式(4)。蜂窩式格數(shù)多，常用于熱交換

33、 在干燥、預熱帶起主要作用的氧化鋁焙燒窯上。格數(shù)少的格式常用于氧化鋁熟料窯及水泥窯上。 熱交換器截面內的格數(shù)，對于 Φ2.5~ 4 米 氧化鋁焙燒窯，可為 30~55 格，同心圓筒 2~3 個，用 6~ 8 毫米 厚鋼板制成，每排長 1.5 米 ，排與排問留 膨脹間隙。格子板式一般為 6~l 0 格，用1 6~ 20毫 米 厚鋼板或較薄鋼板，以筋板加強剛性，每排長 0.8~ 1米 。 2. 熱交換器面積與位置 根據(jù)我國生產實踐經驗，對于氧化鋁焙燒窯可按：F器 ：F窯 =1~1.2來確定；對于氧化鋁熟料窯可按F器 ：F窯 =0.16~0.23 來確定。 式中符號：F器 —— 熱交

34、換器的傳熱面積，米2( 按鋼板雙面計) ； F窯 —— 窯的內表面積，米2 。 我國氧化鋁焙燒窯及氧化鋁熟料窯的熱交換器傳熱面積列于下表，供選用時參考。 關于熱交器的位置，氧化鋁焙燒窯的熱交換器緊接推料螺旋，熱交換器長 10~18 米 ，以熱端氣流溫度不超過 750~ 800 ℃ 為宜。氧化鋁熟料窯的熱交換器則在刮料器之前， 距窯尾約 12~ 13 米 ，熱交換器本身長 9~1 1 米 ，其中格子板長 5~ 7 米 ，格子板前設揚料板，其長 3~ 4 米。 3. 材 料 對熱交換器材料的主要要求是耐熱，在高溫下抗氧化，此外還應耐磨損，在高溫下具有足夠的強度與剛度?？繜岫藨捎勉t錳氮鋼或耐熱鋁鐵。為了節(jié)省耐熱鋼材，一般只在靠熱端的幾節(jié)用耐熱鋼或耐熱鋁鐵制造，其余各節(jié)用普通鋼材制造