回轉(zhuǎn)窯是水泥生產(chǎn)的主機設(shè)備。水泥回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn),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(fù)合運動,生料在窯內(nèi)通過預(yù)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(jìn)入冷卻機。燃料從窯頭噴入,在窯內(nèi)進(jìn)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(jìn)料端進(jìn)入窯系統(tǒng),由煙囪排入大氣。
回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)窯的筒體是鋼板制成的圓筒,為保護回轉(zhuǎn)窯的筒體,在其內(nèi)側(cè)鑲砌了一層耐火磚作為窯襯。
回轉(zhuǎn)窯是一個集燃料燃燒、熱交換、高溫化學(xué)反應(yīng)和輸送物料氣流為一體的設(shè)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(zhuǎn)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(yīng)力;窯襯還承受由于旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磚砌體交替變化的軸向和徑向的機械應(yīng)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(xué)反應(yīng)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(zhuǎn)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(xué)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(dāng)窯皮在下部與料接觸時,以傳導(dǎo)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(yīng)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(jié)合在一起的特點來掛窯皮。物料進(jìn)入燒成帶以后出現(xiàn)液相,隨溫升而液相增多。當(dāng)耐火磚表面微發(fā)融時,隨窯的轉(zhuǎn)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(xué)反應(yīng),隨溫降形成層窯皮,隨窯運轉(zhuǎn)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。