回转窑密封结构的设计
回转窑工作原理及结构
回转窑工作原理及结构回转窑是一种重要的工业设备，广泛应用于水泥生产、冶金、化工等行业。
它具有高效、节能、环保等特点，对于生产过程中的物料烧结、干燥等工序起着关键作用。
本文将详细介绍回转窑的工作原理及结构。
一、工作原理回转窑是一种圆筒形设备，其内部设置有一定角度的倾斜角度。
物料由窑头端进入，经过窑筒内部的滚动和翻转运动，在重力和热力的作用下，完成烧结或干燥的过程，最终从窑尾端排出。
1. 物料进料：物料由送料装置通过窑头端的进料管道进入回转窑内。
进料管道通常设置有防止物料回流的装置，确保物料正常进入窑筒。
2. 热源供给：回转窑的工作需要热源供给，常用的热源有煤粉、天然气、重油等。
热源通过燃烧室燃烧产生的高温烟气进入回转窑内，为物料提供所需的热量。
3. 物料烧结或干燥：物料在回转窑内经过滚动和翻转运动，与高温烟气进行热交换。
在高温烟气的作用下，物料中的水分蒸发，同时发生化学反应，实现烧结或干燥的目的。
4. 烟气处理：烟气在与物料的热交换过程中，会带走部分物料中的有害气体和粉尘。
为了保护环境，需要对烟气进行处理，常见的处理方式包括除尘、脱硫、脱硝等。
5. 产物排放：经过烧结或干燥的物料从窑尾端排出，通常通过排料装置将物料顺利排出。
排料装置的设计要考虑物料的流动性和排出的均匀性，以确保物料的质量。
二、结构组成回转窑的结构由以下几个部分组成：1. 窑筒：回转窑的主体部分，由一段段相互连接的圆筒构成。
窑筒通常由耐火材料或耐高温合金钢板制成，以承受高温和物料的冲击。
2. 驱动装置：回转窑的运转需要驱动装置提供动力。
常见的驱动装置有齿轮传动、液压传动和电机驱动等。
驱动装置能够使回转窑保持适当的转速，确保物料在窑筒内的均匀受热。
3. 轴承支撑：回转窑的转动需要轴承支撑，以降低摩擦和磨损。
通常在窑筒两端设置轴承座，支撑起回转窑的重量。
轴承座通常采用滚动轴承或滑动轴承。
4. 密封装置：为了防止烟气和物料的泄漏，回转窑需要设置密封装置。
水泥回转窑窑头窑尾密封装置
1. 密封装置的结构、基本要求和对比1.1 回转窑密封装置结构和基本要求：用一种特殊的耐高温、抗磨损的半柔性新型复合材料，（碳硅铝复合板）其中包括耐热钢鱼鳞片、碳硅铝复合板、普通钢板鱼鳞片其组合而成的柔性密封结构整体可以随回转窑的运动而变形，从而适应回转窑在高温使用状态下产生的窑体变形、筒体偏摆及偏心。
它—端固定在窑头罩或窑尾烟室上，另一端无间隙地保覆在专门设置的磨擦套上，实现无间隙密封，确保了不漏风。
灰斗的设置保证了在回转窑生产不正常情况下的倒料、吐料有了走料的通道，灰斗出口管道根据现场情况与塔架下设备连接或集中处理，使预热后的生料不会漏到设备外面而污染环境及烫伤操作工。
因柔性密封装置所用的密封材料全部采用进口耐高温材料及特殊热处理工艺制作，所以在窑头温度1000℃~1200℃的情况下仍能保持良好机械性能，从而保证密封效果及使用寿命。
彻底解决回转部件与固定部件间的漏风、漏灰问题，提高窑头三次风温保证正常的热工环境。
1.2简单谈下其它几种密封的效果。
鱼鳞片式密封：密封效果不佳，使用寿命短，在窑操过程中容易漏风，增大电耗。
迷宫式密封：分为轴向迷宫式、径向迷宫式、轴向接触式、径向接触式密封，迷宫式密封采用普遍，结构简单，但维修麻烦，它无接触面不存在摩擦，因为迷宫式密封和窑筒体之间的间隙不能太小，所有其密封效果差，漏风、漏料比较严重。
石墨密封：安装时部件繁多比较麻烦、比较重，使用寿命比较短，影响密封效果，维修频繁，所以平均成本比较高2. 密封改造方案2.1窑头密封改造由于窑头烧成系统正负压力波动无规，采用汽缸、迷宫、鱼鳞片石墨等密封结构仍然能导致漏风、漏料现象比较严重，密封效果很不理想。
通过对几种密封结构特点的比较，我厂研制出双柔式密封装置它一端固定焊接在窑头罩上（椎体法兰），另一端无间隙地保覆在专门设置的冷风套上，冷风套与支撑法兰链接，支撑法兰与窑筒体焊接。
耐热钢鱼鳞片（摩擦板）、碳硅铝复合板（密封体）、钢板鱼鳞片(压板)依次在椎体法兰上用螺栓连接固定，耐热钢鱼鳞片紧贴冷风套上，然后用张紧装置实现无间隙密封，确保了不漏风。
回转窑的密封结构及改进措施
回转窑的密封结构及改进措施作者：李秋丹来源：《中国机械》2013年第06期摘要：回转窑密封装置的好坏，直接影响着回转窑烧成系统的热耗、电耗、产量、污染和工艺的稳定操作等方面。
本文就目前使用在水泥、冶金、化工等行业中的回转窑密封装置的各种型式的优缺点进行分析与比较，针对回转窑的特点及密封装置的使用情况，对其结构进行了改进，选择一种好的密封装置—新型复合柔性密封，它能很好的适应回转窑端部的复杂运动，耐磨耐高温，有效地消除回转窑轴向、径向和环向间隙，实现了无间隙密封，保证了良好密封的效果。
关键词：回转窑密封装置特点改进复合柔性密封熟料烧成回转窑是氧化铝、水泥、化工及冶金等行业的关键生产设备，回转窑是在负压下操作的，如果热端漏入过量空气会减少入窑的二次空气，且降低二次空气量，造成热量损失。
在回转窑的运行过程中，冷端负压高极易吸入大量冷空气，使窑内大量的废气不易排出，导致燃料不能完全燃烧，冷端废气中含有粉尘，偶尔倒风会溢出大量粉尘，污染坏境。
密封是将筒体与窑头罩、窑尾罩即运动体与固定体连接起来的纽带，因此，回转窑密封的好坏对熟料烧成的整个工艺参数和设备高效运行具有重大意义。
1.烧成系统回转窑对密封的要求烧成系统是热工环境。
以窑尾为例，不仅存在高温、高粉尘、负压工艺环境，而且筒体存在椭圆、弯曲等变形，回转部件与固定件间存在不断变化的径向、轴向和环向三维间隙。
因此，这种复杂的工艺条件下，要求密封应具备以下的特点：不漏风、不漏灰、不漏料、耐高温、耐磨损、长寿命、高可靠性、安装方便、维护方便等综合使用成本。
2.目前应用于回转窑的几种密封装置密封主要分为静密封和动密封两种，动密封又可分为接触型密封和非接触型密封。
而目前，我国应用在回转窑上的密封装置主要有迷宫式密封装置、摩擦式密封装置，另外还有气封式密封装置、组合式密封装置等。
2.1.迷宫式密封装置迷宫式密封装置分为轴向迷宫和径向迷宫两种。
其装置结构较简单，没有接触面，也不存在磨损问题，同时不受简单窜到的影响。
窑尾密封装置的改造
窑尾密封装置的改造李天荣云南磷肥厂水泥分厂(昆明市，650113)1原窑尾密封结构我厂φ3.5m×120m干法中空回转窑，窑尾密封原采用的是轴向端面摩擦式密封(见图1)，由于窑尾温度高(650℃)，活动套筒活动困难，固定摩擦圈、活动摩擦圈润滑困难，磨损快，压紧轮故障多，因此维修困难，漏风严重。
图1原窑尾密封结构1.冷烟室；2.挡板；3.活动套筒；4.窑筒体；5.法兰；6.固定摩擦圈；7.活动摩擦圈；8.挡风圈法兰经过对各种密封方式的比较，结合我厂窑头弹簧式石墨块密封的使用情况，设计采用了重锤式石墨密封(见图2)，于1998年7月，利用停窑检修时间，对窑尾密封结构进行了改造。
图2重锤式石墨密封结构1.耐热混凝土；2.挡板；3.活动套筒；4.窑筒体；5.楔铁；6.夹板；7.垫板；8.钢丝绳；9.挡风圈法兰；10.石墨块2重锤式石墨密封的结构及零件加工1)将固定摩擦圈、活动摩擦圈拆除。
2)将原密封套筒向冷烟室移动，使之与原挡风圈法兰的距离大于200mm，留足窑体膨胀、上下窜动的间隙。
3)将活动套筒找正用筋板固定在冷烟室上，距冷烟室挡板30mm处花焊上高50mm的挡板，用耐热混凝土填入，将此漏风点消除。
4)在原活动套筒法兰上安装楔铁、垫板及夹板。
5)将石墨块压入法兰与夹板中间，为便于下部石墨块的安装固定，在夹板上开有φ10的孔，安装时先将石墨块压入，用圆钢或螺栓插入孔内暂时固定，待钢丝绳及配重安装完毕再将圆钢取下。
密封结构零件：石墨块(见图3)：用碳素石墨块加工制成，具有较好的润滑和耐磨性，整圈共16块。
石墨块内径比窑外径大5mm，它与楔铁构成的同心圆比窑筒体外径稍大，使石墨块与窑筒体的摩擦力减小，延长石墨块的使用寿命。
图3石墨块楔铁(见图4)：用厚度为20mm的钢板加工而成，整圈共用32块，其中16块固定在原活动套筒法兰上，16块固定在夹板上，其间垫入12mm的垫板后用螺栓固定组对。
夹板(见图5)：用厚度为10mm的钢板加工而成，整圈分为6块制作，主要起挡风、防止钢丝绳脱落和保护石墨块的作用，它与楔铁、法兰构成了石墨块运动的固定槽。
回转窑的基本结构及设计思路
回转窑的基本结构及设计思路1 回转窑的基本结构回转窑设计的基本结构如图1.2所示。
图1.2回转窑简图1、烟囱；2、烟道；3、尾烟室；4、喂料装置；5、密封装置；6、滚圈；7、大齿轮；8、筒体；9、窑村；10、窑头；11、燃烧装置；12、托轮；13、传动装置；14、挡轮；15、冷却筒16、热烟室；17、鼓风机；18、热交换室钛白粉煅烧窑的结构类似于氧化铝、水泥等行业中的回转窑，其筒体由钢板卷制而成，内镶砌耐火衬，与水平线形成规定的角度。
筒体上套有三件矩形轮带支撑在各档支撑装置上。
在中间轮带附近的筒体上用切向弹簧板固定一个大齿圈，其下30。
处有一小齿轮与其啮合。
正常运转时，由主传动电动机经主减速器向该开式齿轮装置传递动力，驱动回转窑。
回转窑主要工作原理为：将经过滤后的二氧化钛水解物滤饼输入具有一定斜度且缓慢回转的窑体尾端（筒体的高端），同时窑头方向（筒体的低端）的燃烧混合室将洁净的火焰及热风吹入窑内对滤饼加以脱水、煅烧。
经1000℃以上高温进行脱水、煅烧后的水解二氧化钛滤饼借助倾斜的回转窑体，既沿圆周方向翻滚又沿轴向（从高端向低端）移动，不断完成脱水和煅烧的工艺过程。
最终通过窑头罩下部的双液压翻板卸料阀进入冷却机，经冷却、筛分后的物料即为钛白粉成品。
2回转窑设计的基本思路本课题是关于年产3万t/a硫酸法钛白生产回转窑设计, 根据实际生产状况，可以设计两条生产线，每条生产线的回转窑偏钛酸煅烧生产的钛白粉为年产1.5万t/a。
如果一年按330天计,一天按24小时计,所设计的每条回转窑实际总产能大约为2000kg/h。
本设计内容主要是回转窑工艺参数的选择及计算，如长径比、筒体内径，实际长度、厚度、偏钛酸含水量、堆积密度、倾斜度、转速、物料在窑内的停留时间、物料在窑内的移动速度、填充系数；筒体设计，如材料的选择,跨度、支承档数、内衬材料及厚度、内部结构等方面；窑头、窑尾及其密封装置；支承装置，如托轮与轴承、滚圈、挡轮的结构及相关参数的设计；传动装置，如传动功率计算、大小齿轮的设计、减速装置的设计及润滑剂的选择；燃烧装置，如燃料的确定、燃烧器的选择、燃烧室的尺寸设计、燃烧室结构及材质、鼓风机选择等；集尘装置及其它部件的设计。
三种回转窑窑尾密封结构形式及其改进和应用
三 种 ： 宫式 密封 、 墨块式 密封 、 式 密封 ， 迷 石 气缸 这几 种 密封形 式 都有着 各 自的特 点 。
２１ 迷宫式 密 封 ．
箱 型 法 兰
图 ２ 改 进 迷 宫 式 密 封 结构
迷 宫 式 密 封 的 基 本 结 构 形 式 有 径 向和 轴 向两
２２ 石 墨块 式 密封结 构 ． 石 墨块 式 密 封是 接 触式 密封 的一 种 （ 本 结构 基
图３ 的石 墨块 式密 封 采用 弹簧 压 紧石 墨块 的结
永 工 疆
卜
构形式 ， 回料 斗上装 有一 圈石墨块 ， 其 每块石 墨两端 的外 侧用 挡板 挡住 ， 加压 弹簧 一端 固定 在 导 向锲 块
封 。其 中气缸 压力 的 大小 可通 过 调压 阀调 节 ， 以保 证 滑动摩 擦 板和 固定摩 擦板 之 间贴合 紧密 ， 又不 但
３ 结语
图 ５ 气 缸 式 密 封 结构
压 紧石墨块 ， 使得石 墨块与筒 体实现 密封 。显然 ， 这 种结 构 的弹 簧离 烟室 的距 离 较远 ， 只受 到 简体 的热 辐射 ， 度相 对较 低 ， 温 故弹 簧 的老化 速 度 降低 ， 因而 提高 了石墨块 密封结 构的密封 效果 和使用寿命 。
操作的 ， 凡是 有 空 隙 的地 方 ， 气就 要 进 入 ， 其 在 空 尤 窑尾处 ， 吸入 大 量 冷空 气 ， 衡 就遭 到 破 坏 ， 内空 平 窑 气 携带 物料 外泄 ， 增加 窑尾 分解 炉 的燃 料 损耗 ， 尾 窑
结 皮堵塞 ， 并增 大 风机 的负荷 ； 同时 当窑尾 产生 物料 堆 积时 ， 会大 量溢 出 ， 重影 响生 产环 境 ， 成 浪费 ， 严 造 为 了解决 这个 矛盾 ， 就需 要采 取 密封措 施 。 常见 的 窑尾密封 结 构形式 有 迷宫式 和端 面接触 式 。迷宫式 密封 装置 结构 简单 ， 没有 接 触 面 ， 不存 在
回转窑窑尾密封结构的改进
Maintenance回转窑窑尾密封结构的改进山西某水泥厂于90年代建设一条Φ3×48m 回转窑生产线， 窑尾密封改造为鳞片式密封结构，见图 1。
这种密封结构密封效果较好。
但是经过长期的使用发现该设计存在不足之处，影响了密封效果。
图1 改进前窑尾密封结构示意图1.窑尾固定框架2.连接板3.连接螺栓4.鳞片5.窑筒体密封圈6.窑筒体1 存在问题（1）鳞片4是由耐热钢板制作，鳞片4与连接板2是由螺栓3进行连接，鳞片与窑筒体6上的密封圈5 接触进行密封，连接螺栓和螺母其中一件是在鳞片里侧，这种设计结构在窑进行整体安装时，操作人员可以进入里侧进行拧螺母，可是窑在工作时操作人员在外侧无法进行拆卸和安装，这样就导致个别鳞片出现损坏，而无法更换，任其漏风。
只能等到大修时彻底更换，严重影响了密封效果。
（2） 鳞片是由1mm 厚的耐热钢板制作，由于钢板太簿，强度和刚度都很差，在高温的影响下，过早发生“蠕变”现象，失去弹性，丧失密封作用。
由于密封板的密封作用差，窑尾处漏灰严重，大量冷风进入窑尾，影响窑的正常工作状态。
2 改进设计2009年，该厂利用大修时间对该回转窑窑尾密封结构进行改进，改进后结构见图2。
图2 改进后窑尾密封结构示意图1.窑尾固定框架2.连接板3.连接螺栓4.鳞片5.窑筒体密封圈6.窑筒体（1） 将原连接板2拆掉，换上新结构的连接板，新型连接板拧螺栓的位置安排在外侧，发现鳞片出现问题，短时间就可以更换完成，易操作。
（2）鳞片采用δ=2mm 厚的耐热钢板，增加了刚度和强度，耐热性也增强。
3 效 果窑尾密封结构经过改进，密封效果明显改善，损坏的鳞片可以得到及时更换。
钢板厚度的增加，鳞片的弹性增强，密封性能增强，漏风和漏灰现象减少，有利于稳定窑的正常工作状态。
1 32 456 1 2 354 6。
窑尾、窑头密封结构的设计
窑尾、窑头密封结构的设计
窑头、窑尾密封结构的设计需要考虑以下几点：
1.材料：密封结构所用材料需要耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗拉力强等特性。
2.结构：能够防止窑尾、窑头的物料、气体、粉尘等向外泄漏，防止外界气体进入窑内，从而影响窑内的生产运行。
密封结构通常采用密封板、衬板、球壳等形式。
3.安装：密封结构的安装需要严格按照设计要求进行，确保与窑筒的连接处牢固，密封性能良好，以达到挡料、防止漏气及防止侧漏等效果。
4.维修：设计时需考虑到密封结构的维修保养问题，如易损部位的更换，保养、保温等问题。
5.适应性：密封结构要能够适应窑尾、窑头的不同结构形式，且应根据窑的不同用途进行设计，如干燥窑、回转窑、往复窑等。
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在进行回转窑密封结构的设计和选择过程中，有一些细节问题是我们不得不去关注的，判断水泥回转窑是否环保的因素有很多，重金属元素的含量是其中之一的考虑因素。
本文针对水泥设备回转窑的4大类密封结构设计介绍。
（1）当在回转窑内所应用的是迷宫式密封结构时，其安装方式为径向迷宫式和轴向迷宫式。
在设计此种迷宫式密封结构过程中要特别注意，相邻间隙应保持大于筒体的轴向窜动量，即大于或等于20毫米-40毫米，迷宫腔最少2个，并且在腔内填入石棉板或是硅酸铝纤维毡。
在多次生产实践过程中总结到：迷宫式密封结构比较适用于和大气有较小压差的场合中。
（2）接触式密封结构式，其最常用安装方式为径向接触式和轴向接触式。
此种回转窑结构密封有自己独特的设计特色，弹簧式压紧装置要对称布置，数量为4的倍数。
目前，接触式密封是一种应用较为广泛的回转窑密封结构。
（3）複合式密封结构，其安装方式及设计特点主要为径向迷宫式加径向接触式和轴向迷宫式加径向接触式，比较适合应用在密封要求比较严格的回转窑运转场合中。
（4）气封式密封结构，安装和设计主要是在回转窑的端部形成气幕的密封，气压较窑外压力要大一些。
除了在回转窑的密封装置中注意设计和安装的细节外，对密封本身还有一定的要求：密封性能要好，对于筒体的形状产生的误差，以及安装的同轴度偏差和运转中的往複窜动有较好的承受力，还要有较小的磨损以及可靠的结构才能够保证回转窑良好的密封性能。
水泥回转窑工况要稳定，尤其处置危险废弃物时，工况更应稳定，否则势必造成回转窑排放有害物超标。
回转窑系统的情况都不相同，在利用和销毁废弃物时都应根据具体情况做试验，找出合适的处置方式和数量。
从回转窑窑型上看悬浮预热器回转窑比半干法窑好，利用废气馀热烘干原料的更好，可提高微量元素的吸收率。
从物质上讲首先是原燃料包括废弃物带入的元素总量，尤其易挥发元素总量应有限定；其次是碱、硫和卤素含量，硫及卤素首先与碱生成化合物，剩馀的才会与挥发的重金属元素形成相应化合物。
硫与氯的分子比若大于1则多生成硫酸盐，排放量较低；反之生成氯化物，排放量高。
回转窑系统的除尘效率影响很大，因为有些重金属元素是随粉尘尤其是微细粉尘带出回转窑系统，若不收下来回到生产线便会造成污染。
从就是限製水泥回转窑重金属元素排放量超标从几方麵著手，希望新手熟手在操作过程中多多注意。