矿石为什么要煅烧？回转窑有什么用？

回转窑的应用起源于水泥生产。1824年，英国水泥工人J阿斯普发明了间歇性土窑；1883年，德国狄茨世发明了连续多层立窑；1885年，英国兰萨姆发明了回转窑，在英国和美国获得专利后投入生产，很快获得了可观的经济效益。

后来，回转窑广泛应用于许多工业领域，在这些生产中变得越来越重要，成为相应企业生产的核心设备。

国内回转窑系统起步较晚，随着技术的进步，国内回转窑发展较大，本文为大家详细介绍一下它的工作原理及各部分结构。

一、什么是煅烧

煅烧是在低于熔点的适当温度下对物料进行分解和去除结晶水、二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程。

例如，石灰石通过煅烧失去二氧化碳产生石灰；氢氧化铝脱水产生氧化铝；碱硫酸钛失水和三氧化硫产生二氧化钛。

煅烧过程中的主要物理化学变化有：

（1）热分解；

（2）再结晶可获得一定的晶体形状、晶体大小、孔结构和比表面；（3）适当烧结微晶，提高机械强度。

煅烧是天然化合物或人工化合物热离解或晶体变化的过程。煅烧过程中，化合物热离解产生更简单的化合物或晶体变化。

煅烧作业可用于矿物原料的直接处理，以满足后续工艺要求，也可用于化学选矿的后期处理，以满足用户对产品的要求。

二、回转窑的分类

几乎所有的非金属材料都是通过煅烧工艺制备的，这就需要产生高温和利用高温的非矿热工煅烧设备。在这种情况下，回转窑应运而生。回转窑是指旋转煅烧窑(俗称旋窑)，为钢圆筒，内衬为耐火材料，属于建材设备类。

回转窑分类

窑内物料加热方式：间接外加热（外热回转窑）和直接内加热（内热回转窑）。

按外形分：变径回转窑和通径回转窑。

根据用途分：陶粒砂回转窑、高岭土回转窑、石灰回转窑等。

根据供能效果的不同：燃气回转窑、燃煤回转窑、混合燃料回转窑。

根据不同的结构：直焰室回转窑和隔焰式回转窑。

在内热回转窑中，热源与转动窑体内的物料直接接触传递热量；在外热回转窑中，热源不直接接触窑体外的物料，热量通过窑体壁传递给窑体内的物料。

外热热、燃油加热、煤气加热、煤加热、混合加热等。

外热回转窑的优点：加热过程易于控制，产品质量易于保证，窑尾排气污染小，易于回收材料中的溶剂。

在内热回转窑中，为了使物料与高温热烟气和窑体壁面充分热交换，窑内物料率通常在15%以上，最高可达25%以上。

回转窑传热过程分析：

鉴于外热回转窑所需的所有热量都是通过窑体壁面传递给窑体材料的传热特性，外热回转窑通常以较低的填充率运行，一般不超过8%，甚至不到5%。材料颗粒将分布在转动窑体壁面上的薄层，特别是对于球形近似的大颗粒。窑体转动时，靠近壁面的颗粒沿窑体壁滚动滑动，材料层不会有明显的固定层和活动层。

窑内材料所需的所有热量均通过窑体壁面提供。为了使外热回转窑达到理想的传热效果，窑体转速通常较低，以确保墙体与材料之间的充分接触时间。此时，由于材料层较薄，颗粒之间的相互作用较弱。

三、回转窑的工作原理

回转窑设备（旋转窑）是一种具有一定斜度的圆柱形物体，斜度为3~3.5%。借助窑的旋转，促进材料在回转窑（旋转窑）中搅拌，使材料相互混合，接触反应。窑头喷煤产生大量热量，热量通过火焰辐射、热气对流、窑砖（窑皮）传递等方式传递给材料。材料依靠窑筒的斜度和窑的旋转在窑内向前移动。

四、回转窑的组成结构

回转窑主要由筒体、旋转装置、支撑装置、挡轮装置、窑头密封装置组成。

筒体：它是由不同厚度的钢板提前卷起来的。筒体内镶嵌耐火材料，筒体外套有几条轮带。筒体形成一定的斜度，位于与轮带对应的支撑轮上。

轮带：轮带是一个坚固的大钢圈，用于支撑回转窑（包括窑砖和材料）的全部重力；轮带重量从20吨到100吨不等；轮带附近的壁厚增大，以降低支撑轮压力引起的变形。

托轮：支撑轮由轴承支撑。

液压挡轮：液压挡轮是一种绕纵向轴运动的滚轮，安装在窑尾轮带靠近窑头侧的平面上。及时指出窑体在托轮上的运行位置不合理，并限制或控制窑体的轴向运动。

传动装置：保证窑的旋转，调节窑的转数。

密封装置：回转窑在负压下运行，筒体与窑头罩、烟室连接处有缝隙。为防止漏风，必须设置密封装置，否则会漏风漏料。

五、回转窑的应用

回转窑应用广泛的工业是水泥；其次，黑色和有色冶金中使用的回转窑也很多。铁、铝、铜、锌、锡、镍、钨、铬等金属用回转窑煅烧矿石和中间物，煅烧活性石灰作为炼钢溶剂和各种用途的白云石（可作为转炉炼钢渣剂、金属镁原料、耐火原料等）、煅烧镁砂、铝镁尖晶石、铝土矿、硬粘土等耐火原料。

由于煅烧材料不同，回转窑的烧成温度也不同，有的最高温度达到2000℃，有的不到1000℃。

来源：矿机之家

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