
回轉窯的生產能力可以通過窯的發熱能力來消耗窯內單位的熟料熱。由于預分解窯與預熱器窯的熱耗相似,如果能采用相同的發熱能力,預分解窯的產量可以根據窯用燃料的減少情況以簡單的比例關系計算,即窯用燃料減少60%,產量是原來的2.5倍。問題是,可以采用與浮窯相同的發熱能力嗎?為了解決這個問題,工程師分析了日本多年來在改建和新建預分解窯的數據,說明了兩者不能采用同樣的發熱能力。
1.新建預分解回轉窯與預熱器的對比
預分解窯的斷面熱負荷q和標狀風速W0一般比同規格的預熱窯低,預分解窯的發熱能力低于預熱窯,也表明.Q和W0在一定程度上隨窯徑的增大而增加,預分解窯的Gy值約為預熱窯產量的1.7-2.4倍。
2.改建為預分解回轉窯后的比較
濕法窯改造的SF型預分解窯的計算指標:窯燃料比例為0.4,熱消耗750千卡/公斤熟料,濕法窯熱消耗高,改建后窯增產幅度高,但改建后的發熱能力q、截面熱強度q和標狀風速W0比改建前降低。
由浮動預熱器旋轉窯改造的預分解窯情況復雜,一般受原預熱器限制,窯用燃料的比例大不相同。一般窯用燃料的比例越高,q和W0比新窯高,但Gy比新窯低。其他干法窯型改造的預分解窯,Q和W0也低于一般水平。
3.根據以上情況,預分解旋轉窯的斷面積熱負荷q一般比同規格的預熱器窯低,特別是對于熱消耗大的窯,例如濕法窯和馀熱發電窯,增產幅度大,但發熱能力下降也多。因此,在確定頂部分解回轉窯的產量時,不應采用與同規格預熱器窯相同的發熱能力,同時舊窯改造時,也不應按改造前相同的截面熱負荷指標確定改造后的預分解窯產量。
4.預分解旋轉窯的發熱能力(以及斷面熱負荷、燃燒帶風速)為什么比預熱窯低的原理,這與窯的熱工特性有關,主要是窯內的傳熱能力下降。預熱器窯內的分解帶占月份的比例,分解帶內部構造的材料溫度一般略高于CaCO3的平衡分解溫度900℃,材料層的表面溫度受其影響也低,與氣流的溫度差大,傳熱能力也大。在預分解窯內,分解帶短,少量CaCO3分解后,材料進入固相放熱反應,材料溫度立即上升,與氣流之間的溫差減小,傳熱能力減小。
預分解旋轉窯保持與預熱器旋轉窯相同的發熱能力時,從燃料燃燒和襯里壽命的觀點來看,還可以達到,但傳熱能力下降,必然會提高窯的氣溫。例如,原來的窯煙為1000-1100℃,傳熱能力下降后,窯尾氣溫上升到1100℃以上,可能會引起窯尾煙道、分解爐、預熱器系統的超溫、結皮和堵塞,因此預分解窯不能保持與預熱器窯相同的窯內風速和發熱能力和斷面熱負荷。不應用預熱器窯的發熱能力,以簡單的比例關系推算預分解窯的產量。
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