生产10万t矿粉级一氧化锰项目用设备-干燥窑的设计-开题报告

生产10万t矿粉级一氧化锰项目用设备-干燥窑的设计
开题报告
班级（学号）：机械0802班 2008010052 姓名：张萌
指导教师：王科社
一、综述
锰矿在我国属短缺资源，且现有资源贫多富少，因此，充分利用氧化锰矿资源，提高锰矿产品质量，十分必要。

如何低成本高效利用这些氧化锰矿资源，为电解氧化锰提供优质原料，已成为制约锰业发展的颈瓶。

软锰矿是硫化锰的重要原料，世界上约60%的软锰矿由锰矿加工制得。

传统工艺是用煤作还原剂焙烧，使软锰矿MnO2转化为MnO，然后用硫酸浸出，但该法存在能耗高、操作条件差、环境污染严重等问题。

新开发工艺两矿焙烧法同样存在诸多缺点，如硫化矿焙烧法使MnO2转化为MnSO4，FeS2转化为Fe2O3，然后用水浸出的工艺，则需要高硫锰比下长时间焙烧，不仅造成FeS2不能充分利用，且渣量大，难处理，同时还存在延期处理等问题。

而在直接酸浸发中往往有锰浸出率低，矿渣难处理和硫酸用量大等缺点。

因此，研究一种可行的新工艺以代替传统工艺，减少污染，提高资源利用率具有极其重要的的意义。

我国以软锰矿为原料生产硫酸锰主要采用还原焙烧—硫酸浸出—浓缩结晶的工艺流程，传统工艺生产一氧化锰的还原焙烧设备是传统的反射炉，这种设备热号高，锰回收率低，劳动条件差。

二十世纪八十年代，云南、湖南湘西及广东等地曾先后建成回转窑进行这方便的尝试，但由于原料精度细、回转窑机构和技术问题，窑内粘结现象严重，大部分回转窑都无法正常生产。

近年来开发的一种热回收型氧化锰矿石微波还原焙烧工艺，用微波加热炉进行氧化锰石的还原焙烧工艺，因电耗和煤耗高，以及微波源、处理能力和劳动劳动保护问题未得到解决，目前也难以在生产中推广运用。

我国的干燥设备应用已有几十年的历史。

近20年来，干燥设备行业快速发展，经过广大工程技术人员的努力，目前国内市场需要的常规干燥设备，以及国际市场需要的主要干燥设备，我国基本都能自己制造，这表明，我国干燥设备以进口为主的历史已经结束。

但还存在一些问题和隐忧。

存在的问题据中国通用机械干燥设备行业协会预测，今后几年，我国化工行业干燥设备需求量将达到3000台(套)左右；制药用干燥设备年需求量将达到3000台(套)左右；农林、粮食、轻工等行业用烘干设备年需求量预计将达到5000台(套)左右。

目前，我国干燥设备在国内市场占有率已达80%以上。

据估计，目前中国的干燥设备厂家约有500多家，年销售额超过30亿元。

就数量而言，我国算得上是世界干燥设备生产第一大国。

但我国多数干燥设备生产企业技术水平不高，有的甚至没有技术可言。

一批投资少、技术含量低的"杂牌军"以大量低质、低价的设备挤占市场，不仅影响了我国干燥设备的整体形象，更引起了国内干燥设备价格的"内讧"，从而使中国干燥业的整体竞争能力难以得到发挥。

在貌似繁荣的背后，我们还应该清醒地看到，一方面，与国际先进技术相比，我国存在很大差距，只能在中、低技术产品市场上占据主导地位。

随着国外公司的纷纷进入，全球化经济加强，我国干燥设备制造业将面临巨大的竞争压力。

另一方面，我国干燥设备厂家良莠不齐。

一些企业起点高，坚持走科技发展之路，为干燥业的发展起到推动作用；但也有投资少、技术含量低的“杂牌军”，以大量低质、低价的设备挤占市场，不仅影响了干燥设备的整体形象，更引起了国内干燥设备价格的“内讧”，出现了价格战。

科技含量高的产品挤不进大市场，而“利润的微弱化”更让很多优势企业在市场中毫无优势可言。

在市场上，用户往往会因为分不清干燥设备厂家的实际生产能力和信誉度，而在购买时无从选择。

常州友朋机械有限公司专业生产真空耙式干燥机，回转窑干燥机，喷雾干燥机，圆盘式造粒机，滚筒干燥机，滚筒冷却，链式提升机，摆动分级筛，卧式双轴搅拌机，卧式双轴搅拌机，HYG系列
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回转窑是活性白云石的关键设备，由筒体、传动装置，托、挡轮支承装置，窑头、窑尾密封，窑头罩及燃烧装置等部分组成。

回转窑筒体是受热的回转部件，采用优质钢板卷焊制成，与水平呈一定的斜度，整个窑体由托轮装置支承，并有控制窑体轴向窜动的机械或液压挡轮装置。

传动装置通过设在筒体中部的齿圈使筒体按要求的转速回转。

传动部分除设置配套直流或变频调速主电机的主传动外，还设置了为保证在安装和维修及主传动电源中断时仍能使窑体慢速转动、防止窑体变形的辅助传动装置。

为防止冷空气进入和烟气粉尘溢出筒体，在筒体的进料端（尾部）和出料端（头部）设有可靠的窑尾和窑头复合鱼鳞片密封装置。

工程上采用直径较大、窑长较短的窑型，既减少了窑体上下窜动幅度、延长窑内结圈周期又节约了占地。

在建材、冶金、化工、环保等许多生产行业中，广泛地使用回转圆备对固体物料进行机械、物理或化学处理，这类设备被称为回转窑。

回砖窑设备按燃料分有混烧窑，即烧固体燃料，焦炭、焦粉、煤等。

和气烧窑。

气烧窑包括烧高炉煤气，焦炉煤气，电石尾气，发生炉煤气，天然气等。

按窑形分，有竖窑、回转窑、套筒窑、西德维马斯特窑、麦尔兹窑（瑞士）、弗卡斯窑（意大利）等。

同时又有正压操作窑和负压操作窑之分。

林州现代科技中心研制设计了300立方以下的混烧窑和140立方以下的气烧窑，特别是高炉煤气和焦炉煤气燃烧的XD型节能环保石灰窑。

攻克了焦炉煤气热值高，火焰短的燃烧难题，可以使剩余焦炉煤气得到充分利用。

由原来的焦炉煤气“点天灯”，污染环境变为了为企业创造效益的宝贵能源。

对中小钢铁企业、焦化企业、电石企业、和耐火材料工业都是非常好的节能、环保、增效的有效途径。

二、研究内容
总体设计简图如下
回转窑工作原理如下
1.回转窑的特点1.转筒干燥器机械化程度高，生产能力较大。

2.流体通过筒体阻力小，功耗低。

3.对物料特性的适应性比较强。

4.操作稳定、操作费用较低，产品干燥的均匀性好。

2.回转窑的分类
按照外型分分为变径回转窑和通径回转窑，按照用途分可以分为水泥回转窑、陶粒砂回转窑、高龄土回转窑、石灰回转窑等，按照供能效果不同又分为燃气回转窑，燃煤回转窑，混合燃料回转窑。

变径回转窑:前后直径有变化的回转窑。

一般前后直径变化约30cm。

比较传统的通径回转窑有节能，高产的优点，只是变径回转窑加工难度大，比传统通径回转窑更难加工。

对设备要求更严格。

通径回转窑:就是前后直径一样的回转窑，我们常见的回转窑类型，1883年由德国狄茨世发明。

经过一百多年的演变回转窑已经成为通用设备。

比传统立窑有更好的效果和更高的产量。

加工简单，
只是比变径回转窑更加耗能。

3.适用范围
适用于化工、矿山、冶金等行业大颗粒，比重大物料干燥，如：矿石、高炉矿渣、煤、金属粉末、磷肥、硫铵。

对有特殊要求的粉状，颗粒状物料的干燥。

如：HP发泡剂、酒糟渣、轻质碳酸钙、活性白土、磁粉、石墨、药渣。

要求低温干燥，且需大批量连续干燥的物料。

三、实现方法及预期目标
回转窑是煅白的关键设备，由筒体、传动装置，托、挡轮支承装置，窑头、窑尾密封，窑头罩及燃烧装置等部分组成。

湿物料加入干燥机后，在筒内均匀布的抄板器翻动下，物料在干燥机内均匀分布与分散，并与并流（逆流）的热空气充分接触，加快了干燥传热，传质．在干燥过程中，物料在带有倾斜度的抄板和热气流的作用下，可调控地运动至干燥机另一段星形卸料阀排出成品．
对于生产10万t矿粉级一氧化锰的回转窑的设计，要通过计算算出干燥窑所需热量，以及技术参数等，计算是其中的重点。

同时回转窑由于体积比较大长度较长，简体及支撑装置也需要进行设
计及力学分析，工作量较大。

回转窑工作需要在窑身处设置电动机，用齿轮传动的形式来带动回转窑转动，以便均匀受热干燥。

如下图
回转窑是一个密封性的结构，故此需在窑头和窑尾做好密封工作，才是鱼鳞式密封密封回转窑。

1 金国淼等编.化工设备设计全书干燥设备设计：化学机械工业出版社，2002
2 张泾生, 周光华. 我国锰矿资源及选矿进展评述. 中国锰业, 2006, (01)
3 高海亮. 国内外锰矿生产及消费现状. 中国金属通报, 2006, (07)
4 谭柱中, 茅益明. 中国锰矿资源开采利用状况及展望. 2006年北京国际铁合金交流洽谈会暨展览会论文集, 2006年
5 赵松年，张奇鹏主编.机电一体化机械系统设计.北京：机械工业出版社，1998
6 机电一体化技术手册编委会.机电一体化技术手册，上册，下册.北京：机械工业出版社，1994
7 徐灏主编.新编机械设计师手册(下册).北京：机械工业出版社，1995
8 采用自热还原技术年产10万吨一氧化锰项目可行性报告
指导教师：（签署意见并签字）年月日
督导教师：（签署意见并签字）年月日
领导小组审查意见：
审查人签字：年月。