半悬浮回转窑

813 编辑：中冶有色技术网来源：天俱时工程科技集团有限公司

2024-02-22 11:54:48

权利要求书： 1.一种半悬浮回转窑，其特征在于，包括水池，在所述水池内设置有限位支撑装置，在所述限位支撑装置上设置有横向的筒体，所述筒体的下部位于所述水池内，所述筒体由驱动装置驱动绕轴心转动，在所述筒体的一端设置有固定的窑尾输送装置，在所述筒体的另一端设置有固定的窑头输送装置，所述窑尾输送装置和所述窑头输送装置分别通过密封装置和所述筒体的内腔可转动连接，且连通口的中心与所述筒体的轴心重合，在所述筒体内设置有螺旋提升刮板，所述螺旋提升刮板用于将从窑尾进入筒体内的物料搅拌输送至窑头输送装置。

2.根据权利要求1所述的半悬浮回转窑，其特征在于，在所述水池内注有盐水，且所述筒体的下部位于水面以下。

3.根据权利要求1所述的半悬浮回转窑，其特征在于，所述窑尾输送装置包括进料溜槽和出气口。

4.根据权利要求1所述的半悬浮回转窑，其特征在于，所述窑头输送装置包括进气口和出料溜槽，所述出料溜槽一端伸入所述筒体内，另一端伸出所述水池外。

5.根据权利要求1所述的半悬浮回转窑，其特征在于，所述驱动装置包括套接固定在所述筒体外壁上的传动齿圈，所述传动齿圈通过传动机构和电机连接。

6.根据权利要求1所述的半悬浮回转窑，其特征在于，所述密封装置包括密封罩和用于支撑所述密封罩的软连接支撑装置。

7.根据权利要求1所述的半悬浮回转窑，其特征在于，所述筒体的窑尾端略高于窑头端端。

8.根据权利要求1所述的半悬浮回转窑，其特征在于，所述限位支撑装置有一个或两个。

9.根据权利要求1所述的半悬浮回转窑，其特征在于，所述限位支撑装置包括套接在所述筒体外壁上的滚圈和位于池底的限位支撑机构。

10.根据权利要求1所述的半悬浮回转窑，其特征在于，在所述窑头设置有燃烧器，所述燃烧器穿过所述窑头输送装置的中心伸入所述筒体内。

说明书：半悬浮回转窑技术领域[0001] 本实用新型涉及一种回转窑，具体地说是一种半悬浮回转窑。背景技术[0002] 球团矿的生产不仅满足了我国钢铁企业改善高炉炉料结构的发展要求，而且充分地利用了我国有限的矿产资源。回转窑是我国链篦机?回转窑球团生产工艺过程中用于焙

烧球团矿的关键设备。

[0003] 回转窑由滚筒、传动装置、两组托轮支撑装置（包括挡轮）、窑头窑尾密封装置等组成。

[0004] 回转窑的工作原理是：球团经过链篦机干燥预热后获得一定强度，通过铲料板和给料溜槽卸入倾斜布置的回转窑窑尾，并随着回转窑翻滚的同时，沿轴向方向朝窑头移动；

窑头装有专门设计的双调节伸缩式燃烧器，通过调节空气和燃料的比例来调节火焰的长度

和温度，以保证达到焙烧温度1250 1300℃。球团在窑内受热辐射作用，边翻滚边焙烧固结，

~

从而得到均匀焙烧好的球团矿。

[0005] 以φ5×35m球团回转窑为例，回转窑内径5m，长度35m，斜度4.25%，处理能力160t/h，填充率8.4%，正常转速1.05r/min，物料停留时间 35min，工作温度1300℃，由此可见球团

~

回转窑属于低速重载高温的热态旋转设备。

[0006] 回转窑因为受到结构形式的限制，在运行过程中容易发生以下问题：[0007] 一、设备重量大，传动负荷大，建设成本高。[0008] 回转窑筒体由不同厚度的Q235钢板卷制焊接而成，为了承受巨大料流的冲刷、旋转和高温环境，对筒体的强度要求极高，所以筒体钢板的厚度很厚，为40 50mm；特殊位置的

~

钢板更厚：轮带下钢板厚度为80mm，齿圈下和过渡带钢板厚度为60mm；造成每节筒体的重量

＞50t。整个滚筒的重量通过嵌套在筒体上的滚圈传递到两组托轮上，为了支撑筒体的重量

并防止其变形，滚圈和两组托轮也重量大。

[0009] 筒体内还需要堆砌耐火砖，厚度一般为260mm，防止高温火焰或气流对筒体的直接损伤；防止有害物质对筒体的侵蚀；防止物料对窑头的冲刷；降低筒体温度，防止筒体被氧

化腐蚀；使回转窑具有蓄热、保温作用。耐火砖增加了回转窑的重量。

[0010] 回转窑巨大的重量，造成电机?减速机传动负荷大，并且在旋转过程中垂直负荷和水平负荷大，而且回转窑只有两组支撑，每组支撑点均由嵌在筒体上的滚圈支撑在两个托

轮上，需要的设备基础载荷大，土建费用昂贵，建设成本高。

[0011] 二、倾斜安装，摩擦力大，筒体变形严重，故障率高。[0012] 球团在回转窑内主要受高温火焰和窑壁暴露面的辐射热的焙烧，回转窑倾斜安装，使球团具有流动性，在随着滚筒回转滚动的同时与逆向流动的热气流进行对流换热。

[0013] 回转窑倾斜安装加上自重大，设备要求焊接精度高，焊接时每节筒体的中心必须在同一条直线上，稍有偏差在复杂的运行过程中会受力不均匀，导致筒体振动，增大筒体的

回转偏差和冲击力度，托轮与滚圈接触不良，活动摩擦增大，造成停机事故。

[0014] 回转窑倾斜安装，还会导致回转窑内部受热不均匀，筒体变形较严重，托轮与滚圈的摩擦力很容易失去平衡，造成筒体有纵向移动，使滚圈与挡轮接触，发生窜窑，当筒体窜

动量过大时造成挡轮失效，引发掉窑或筒体下沉的重大事故；而且筒体窜动，滚圈承受很大

的径向摩擦力和轴向推力，容易导致焊缝开裂脱落，严重时滚圈移位，发生事故。

[0015] 三、露天布置，热量浪费严重。[0016] 回转窑露天布置，筒体与空气直接接触，散失了巨大的热量，这些热量不能回收利用，增加了运行过程中燃料消耗。

[0017] 针对以上问题，需要从根本上颠覆原有设计的思想，对球团回转窑的升级已经迫在眉睫。

实用新型内容

[0018] 本实用新型的目的就是提供一种半悬浮回转窑，以解决现有回转窑传动负荷大、建设成本高，摩擦力大、筒体变形严重、故障率高的问题。

[0019] 本实用新型是这样实现的：一种半悬浮回转窑，包括水池，在所述水池内设置有限位支撑装置，在所述限位支撑装置上设置有横向的筒体，所述筒体的下部位于所述水池内，

所述筒体由驱动装置驱动绕轴心转动，在所述筒体的一端设置有固定的窑尾输送装置，在

所述筒体的另一端设置有固定的窑头输送装置，所述窑尾输送装置和所述窑头输送装置分

别通过密封装置和所述筒体的内腔可转动连接，且连通口的中心与所述筒体的轴心重合，

在所述筒体内设置有螺旋提升刮板，所述螺旋提升刮板用于将从窑尾进入筒体内的物料搅

拌输送至窑头输送装置。

[0020] 在所述水池内注有盐水，且所述筒体的下部位于水面以下。[0021] 所述窑尾输送装置包括进料溜槽和出气口。[0022] 所述窑头输送装置包括进气口和出料溜槽，所述出料溜槽一端伸入所述筒体内，另一端伸出所述水池外。

[0023] 所述驱动装置包括套接固定在所述筒体外壁上的传动齿圈，所述传动齿圈通过传动机构和电机连接。

[0024] 所述密封装置包括密封罩和用于支撑所述密封罩的软连接支撑装置。[0025] 所述筒体的窑尾端略高于窑头端。[0026] 所述限位支撑装置有一个或两个。[0027] 所述限位支撑装置包括套接在所述筒体外壁上的滚圈和位于池底的限位支撑机构。

[0028] 在所述窑头设置有燃烧器，所述燃烧器穿过所述窑头输送装置的中心伸入所述筒体内。

[0029] 本实用新型该装置将用于焙烧球团的回转窑半悬浮放置于盐水池中，利用回转窑受到的浮力抵消了重力，降低了设备运行中的载荷，传动负荷减少；由于盐水可以迅速传递

热量，筒体受热均匀，降低了耐火材料的厚度，减少设备建设成本；筒体材质可以改为不锈

钢材质，一方面避免生锈，延长了使用寿命，另一方面减轻了设备自重，降低回转窑造价；利

用冷却回转窑筒体的热盐水，可以用于余热发电照明或供暖，提高燃料利用率，减少能源消

耗。

附图说明[0030] 图1是本实用新型的主视图。[0031] 图2是本实用新型的侧视图。[0032] 图3是本实用新型的俯视图。[0033] 图中：1、水池；2、盐水；3、限位支撑装置；4、筒体；5、螺旋提升刮板；6、进料溜槽；7、出气口；8、密封装置；9、进气口；10、出料溜槽；11、燃烧器；12、传动齿圈；13、传动机构。

具体实施方式[0034] 如图1、图2以及图3所示，本实用新型包括水池1，在水池1内设置有限位支撑装置3，在限位支撑装置3上设置有横向的筒体4，筒体4的下部位于水池1内，筒体4由驱动装置驱

动绕轴心转动，在筒体4的一端设置有固定的窑尾输送装置，在筒体4的另一端设置有固定

的窑头输送装置，窑尾输送装置和窑头输送装置分别通过密封装置8和筒体4的内腔可转动

连接，且连通口的中心与筒体4的轴心重合，在筒体4内设置有螺旋提升刮板5，螺旋提升刮

板5用于将从窑尾进入筒体4内的物料搅拌输送至窑头输送装置。

[0035] 根据回转窑筒体4的尺寸确定合适的水池1尺寸，使具有一定长度的筒体4下部完全位于水池1内，且筒体4的两端靠近池壁。在水池1内注有盐水2，且筒体4的下部位于水面

以下。盐水2通过软水加工业盐实现，加盐是为了提高盐水2密度，增加筒体4受到的浮力，浮

力能够抵消一部分回转窑的重力，从而减轻限位支撑装置3所承受的重量。

[0036] 回转窑的筒体4由不锈钢焊接而成，内部堆砌一定厚度的耐火材料，起到保温和隔绝热量的作用，减少热量损失，提高热量利用率。

[0037] 窑尾输送装置包括进料溜槽6和出气口7，窑头输送装置包括进气口9和出料溜槽10，出料溜槽10一端伸入筒体4内，另一端伸出水池1外。经过链篦机预热后的球团通过进料

溜槽6进入筒体4，球团随着筒体4旋转焙烧，焙烧好的球团矿被螺旋提升刮板5带到出料溜

槽10，由出料溜槽10输送至下一流程。

[0038] 驱动装置包括套接固定在筒体4外壁上的传动齿圈12，传动齿轮和筒体4同轴，传动齿圈12通过传动机构13和电机连接，电机通过传动机构13驱动传动齿轮和筒体4绕轴心

旋转。传动机构13和电机安装在水池1旁的底面上，水作为传动齿轮的润滑剂，防止传动齿

轮的磨损。

[0039] 密封装置8包括密封罩和用于支撑密封罩的软连接支撑装置。窑头和窑尾的密封罩用于密封筒体4的两端开口，防止热气流外溢，一方面保证安全生产，另一方面提高了热

量使用效率，减少了燃料消耗。而且防止盐水2池1中的盐水2倒灌进回转窑，保证回转窑在

旋转过程中的安全，避免发生事故。

[0040] 筒体4的窑尾端略高于窑头端，倾斜的筒体4便于物料向窑头方向输送。[0041] 其中，限位支撑装置3可以有一个或两个，因为通过浮力作用，减轻了限位支撑装置3所承受的重力，所以可以减少限位支撑装置3的数量，即只使用一个限位支撑装置3，能

够大大减少回转窑的建设成本。也可以使用两个限位支撑装置3，但由于限位支撑装置3的

负荷变小，对限位支撑机构的机械强度要求降低，成本降低。

[0042] 限位支撑装置3包括套接在筒体4外壁上的滚圈和位于池底的限位支撑机构，滚圈固定在筒体4上且和筒体4同轴，限位支撑机构通过滚轮支撑滚圈，并限制滚圈的窜动。

[0043] 在窑头设置有燃烧器11，燃烧器11穿过窑头输送装置的中心伸入筒体4内。该燃烧器11可以将燃料和从进气口9进入筒体4内的助燃空气点燃，产生的高温气流用于焙烧球团

矿，热废气通过窑尾的出气口7进入上一流程用于预热球团。

[0044] 本实用新型具体效果如下：[0045] 1、减轻了重量，降低了设备成本。本实用新型将回转窑悬浮放置进盐水2池1中，利用回转窑受到的浮力抵消自身重力，优化改善了支撑方式和筒体4受力方式，减少外壳重量

可达50%以上，设备负荷减少，杜绝了事故隐患，延长了设备使用寿命，该装置从传统的一二

档支撑的四点支撑变为盐水2面支撑，通过回转窑与盐水2的面支撑产生的浮力，降低了回

转窑传动负荷，节省电力消耗40%，为企业减少了生产成本，而且响应了节能减排的国家政

策。

[0046] 2、有效利用筒体4表面的热量。传统回转窑露天布置，没有保温措施，热量不停的通过筒体4散失在大气中，本实用新型中盐水2增加了筒体4的冷却效果，所以降低了回转窑

内部堆砌的耐火砖厚度，减少了设备建设成本和运行成本，提高了企业利润。回转窑在盐水

2中旋转，盐水2可以迅速的传递热量，使回转窑筒体4受热均匀，不受燃烧器11燃烧效率的

影响，避免了筒体4因受热不均匀导致的筒体4变形，而且盐水2保温效果好，降低了耐火砖

的使用量。回转窑是连续生产的，可以产生大量的热水，将盐水2池1中放置换热器，换热器

连接能量转换器，能量转换器连接电能转换器，电能转换器连接蓄电池和照明装置，将这些

热水进行余热发电；冬天时，可以接入供暖系统，供各个生产、生活区使用。回收利用的热量

可以节省65%的日常电能消耗。

[0047] 3、降低故障率。本实用新型受力均匀，杜绝了因筒体4焊接不规范导致的筒体4振动问题，减小了回转偏差和冲击力度，运行阻力小，旋转平稳，设备故障率显著降低。

[0048] 4、用水代替润滑油脂，避免油脂污染。本实用新型利用水作浮动支撑和润滑剂，减少了传动系统摩擦力，减少了运行阻力，降低了故障率，降低了传动负荷，并且解决了跑冒

滴漏问题，彻底解决了油脂污染问题，既减少了传动设备磨损失效问题，又改善了环境。