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        氧化鋁回轉窯安裝尺寸計算

        氧化鋁回轉窯安裝尺寸計算

        關鍵詞:氧化鋁回轉窯煅燒工藝解析,氧化鋁回轉窯支承裝置受力分析,氧化鋁回轉窯筒體安裝尺寸計算

        一、氧化鋁回轉窯煅燒工藝解析

        氧化鋁生料從料漿槽由高壓泵抽出,經噴槍霧化噴入氧化鋁回轉窯內,在烘干帶被煙氣烘干后,變成含水5-10%的生料。生料借回轉窯的斜度與旋轉,從窯尾向窯頭移動。移動過程中不斷受到煙氣加熱,物料溫度逐漸升高,在燒成帶達到最高,并在此發生燒結反應,變成熟料。熟料經冷卻帶、下料口進入單筒冷卻機。

        熟料在冷卻機中,一主面受到吸入空氣冷卻;另一方面受到冷卻機內的空氣經預熱,進入回轉窯作為煤粉燃燒的二次空氣。

        貯存在煤粉倉中的煤粉經“雙管”螺旋管給煤機和螺旋泵進入噴煤管,由煤風機送一次風把煤粉吹入回轉窯內燒成帶燃燒。煙氣在窯尾排煙機的抽力作用下從回轉窯窯頭經過整個窯體到過窯尾,再由窯尾罩進排煙收塵系統,在此過程中,窯內氣將本身的熱傳給物料。

        回轉窯采用噴入法喂料,窯內煙氣帶走大量灰塵;剞D窯若強化生產,窯灰循環量由45%-60%提高到120%,故窯內煙氣必須經過多級收塵。各級收塵器的窯灰經過一系列螺旋運輸機,由反灰管返回窯內,大量的返回可使窯尾料漿不至于結泥漿圈、為了防止生料在烘干帶結圈,設有刮料器。

        二、氧化鋁回轉窯支承裝置受力分析

        氧化鋁回轉窯筒體的支座反力Rn,經過滾圈施加于支承裝置上,下面用Q表示該力。 作用于支承裝置上的力有徑向力和軸向力。下面進行氧化鋁回轉窯支承裝置受力分析。

        1.徑向力

        作用于每側托輪上的徑向力N'來自筒體載荷Q,滾圈自重Gt(估算時近傾取Gr=0.08Q)及托輪與軸的自重Gt(近似取Gt=O.05N)。

        2.軸向力

        窯的傾斜安裝使它可以簡化為物體在斜面上的運動。窯體相當于物體,托輪相當于斜面,托輪不平行安裝產生的上竄力及液壓擋輪的向上推力相當于外力PL,普通擋輪受力、液壓擋輪和推力擋輪承受下滑力的情形,則相當于斜面上設置有附加的阻擋物。而與斜面的區別僅在于:由于滾圈以兩個夾角2α2的托輪支承,使兩側正壓力之和2N=(Q+Gr)/cosα2,為斜面情況的1/cosα2倍。

        下面分別各種情況進行分析。

        (l)窯運轉過程中

        由關于窯體竄動的分析可知,窯轉動后,在下滑力G0sinβ作用下向下滑動。正確調整托輪應使獲得的上竄力能略大于窯轉動時的摩擦阻力或下滑力,使窯體有可能實現上竄。雖然窯轉動時的當量摩擦系數是很小的,但由于計入不平行安裝的調整量難于正確掌握等因素,計算時,取摩擦系數f= 0.05~0.10。

        (2)停窯階段

        由于窯體冷卻收縮使滾圈、托輪相對滑動,滑動摩擦系數f=O.l5~0.20,每側托輪軸向力為f1N。

        綜合上述分析,在設計計算時,考慮到最不利情況的軸向力計算如下:

        1)每側托輪軸向力F’an=fN=(0.0312-0.624)Q(用液壓擋輪時取F’an==Q/2*sinβ,但從統一托輪的設計考慮,仍按用普通擋輪時的較大值取F’An=fN)。

        2)每擋支承裝置上的總軸向力Fan,此力通常用于向土建專業提供基礎設計載荷,應按停窯冷縮考慮,f1=0.15~0.20,Fan=2f1N =(0.19~0.25)Q或(0.175~0.23)(Q+Gr)。

        對于帶擋輪支承裝置,在窯冷縮時擋輪不受力,總軸向力FAn同上。運轉中,擋輪與托輪受軸向力之和一般小于冷縮時的Fan。必要時可對兩者進行比較,取其較大值。

        3)普通擋輪推力Fad,取G0(f/cosαx-sinβ)與Go sinβ之較大值。

        4)推力擋輪推力Fay=Go sinβ。

        5)液壓擋輪推力Fay= (1.2~1.5)Go sinβ。

        在計算擋輪部件的疲勞壽命時,應考慮整個運轉壽命期內載荷的變化情況,不能一概按上述考慮最不利情況的值計算,而需進行具體分析。

        3.調整托輪軸承座的力P

        P= Fh/2+F2*Fv/2=0.24Q

        式中 f2-鋼對鋼干摩擦系數,考慮到接觸面往往生銹,此處取f2=0.3。

        4.軸承庶不傾翻條件

        FH1.09H, 建議b2>2H, b3>0.65H

        三、氧化鋁回轉窯筒體安裝尺寸計算

        氧化鋁回轉窯筒體制造、安裝的圖面技術要符合一定的要求,以下介紹筒體的熱膨脹與總圖基礎水平的計算。

        1.筒體熱膨脹

        筒體很長,工作時溫度升高100~200℃以上,其軸向膨脹量很大。10 0米長的氧化鋁回轉窯窯的膨脹量達220毫米。筒體的熱脹將影響到滾圈與托輪的相對位置及窯頭、窯尾密封裝置。確定支承裝置的安裝位置時必須計及熱脹量,各支承裝置的跨距應比相應跨的筒體跨距大ΔLn。

        上圖筒體熱膨脹(注:以鄰近齒圈的支承為基準)

        式中 α--熱膨脹系數,對于鋼α=0.000012米/米℃;

        Ln--n跨的跨距(米);

        t0--安裝時的環境溫度(℃);

        tn--n跨筒體表面平均溫度(℃)。

        當缺乏氧化鋁回轉窯筒體表面溫度測定資料時,對于氧化鋁廠的冷卻機,可取t1n- to =100~120℃。

        2.總圖基礎水平距離及標高尺寸的計算

        這些尺寸是土建施工及設備安裝的依據。在計算時,必須考慮到筒體冷態安裝與熱態工作時長度的差別以及窯的傾斜安裝。計算過程完全是幾何關系。

        例:φ4.5×100米氧化鋁回轉窯的總圖尺寸計算標高基準點取在齒圈鄰近擋的底座的中心。

        水平距離,

        0-1: (4500-125)×0.99939十4183×0.035

        =4372.3+146.4=4518.7毫米

        1-2:(22500+65)x 0.99939=22551.2毫米

        2-3:(29500十60)x 0.99939 -29542.0毫米

        3-4: (30000+60)x 0.99939=30041.7毫米

        4-5: (13500-60)x 0.99939-4183 x 0.035

        =13431.8 -146.4 =13285.4毫米

        驗算:Σ水平距離=4518.7+22551.2+29542.0+30041.7+13285.4=99939.0毫米。

          傳動部分的計算從略。

        。


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