回轉窯是水泥生產(chǎn)的主機設備。水泥回轉窯是一個傾斜的、通過若干輪帶放置在若干對托輪上的旋轉的筒體,其內(nèi)壁上鑲嵌有耐火磚。生料粉從窯尾筒體高端的下料管喂入窯筒體內(nèi) ,由于窯筒體的傾斜和緩緩地回轉,使物料產(chǎn)生一個即沿著圓周方向翻滾,又沿著軸向從高溫向低端移動的復合運動,生料在窯內(nèi)通過預熱,分解,燒成等工藝過程,燒成水泥熟料后從窯筒體的底端卸出,進入冷卻機。燃料從窯頭噴入,在窯內(nèi)進行燃燒,發(fā)出的熱量加熱生料,使生料煅燒成為熟料,在與物料交換過程中形成的熱空氣,由窯進料端進入窯系統(tǒng),由煙囪排入大氣。
回轉窯主要由窯筒體、傳動裝置、支撐裝置、擋輪裝置、窯頭密封裝置、窯尾密封裝置、窯頭罩等組成。水泥回轉窯的筒體是鋼板制成的圓筒,為保護回轉窯的筒體,在其內(nèi)側鑲砌了一層耐火磚作為窯襯。
回轉窯是一個集燃料燃燒、熱交換、高溫化學反應和輸送物料氣流為一體的設備,由于窯內(nèi)氣體溫度比物料溫度他要高得多,在容器內(nèi)經(jīng)常保持著1450℃以上的高溫,窯每轉一圈,窯襯表面受到周期性的熱沖擊,溫度變化幅度為150-250℃,在窯襯10-20mm表層范圍內(nèi)產(chǎn)生熱應力;窯襯還承受由于旋轉而產(chǎn)生的磚砌體交替變化的軸向和徑向的機械應力,以及煅燒物料的沖刷磨損;由于同時產(chǎn)生的硅酸鹽熔體對耐火材料有一定的侵蝕作用,會引起耐火材料的脫落,使窯體表面溫度過高或“紅窯”。
耐火磚的耐火度和厚度是有限的,經(jīng)受不了長時間高溫的侵襲和物料化學反應的腐蝕,為延長耐火磚的使用壽命,于是在其表面再加上一層堅固的保護層,也就是掛上一層熟料,看火工把它稱作“窯皮”。
掛窯皮的目的就是在于延長火磚的使用壽命,使回轉窯筒體不受損傷,并可減少熱量向外散失,提高熱效率。其具體作用如下 :
1.保護耐火磚,使耐火磚不直接受高溫及化學侵蝕。
2.儲存熱能,減小窯殼向周圍的熱損失,提高旋窯的熱效率。
3.充分傳熱介質(zhì),在窯皮暴露于空氣中,與高溫的空氣接觸時,通過輻射或者是對流的方式吸收熱量,當窯皮在下部與料接觸時,以傳導的方式傳熱給生料。
4.窯皮的表面粗糙,它可以降低粉料流動速度,延長料在窯內(nèi)反應時間。
根據(jù)物料在煅燒時所具有的膠粘性能與表面熔融的耐火磚結合在一起的特點來掛窯皮。物料進入燒成帶以后出現(xiàn)液相,隨溫升而液相增多。當耐火磚表面微發(fā)融時,隨窯的轉動,具有一定膠粘性的熟料將耐火磚壓在下面,并從耐火磚上吸收一定的熱量使其膠粘在一起,并起化學反應,隨溫降形成層窯皮,隨窯運轉時間的加長窯皮越來越厚,窯皮表面溫度也越來越高,粘上和掉下的窯皮數(shù)量相等,再經(jīng)燒煉,窯皮堅固致密。