回转窑煅烧工艺流程是通过高温处理使原料发生物理化学变化的核心工业过程,广泛应用于水泥、冶金、化工等领域。其典型流程可分为以下阶段:
一、原料预处理
破碎与筛分
原料(如石灰石、黏土、铁矿石等)需破碎至≤50mm粒度,并通过筛分控制含水率在8%-12%。
配料混合
按工艺比例混合原料及添加剂(如助熔剂),确保成分均匀性。
二、煅烧核心流程
预热阶段(200-500℃)
原料从窑尾进入,与高温烟气逆流换热,去除吸附水和部分结晶水。
预热可降低能耗,提高原料活性。
高温煅烧阶段(800-1500℃)
中温段(500-800℃):碳酸盐分解(如CaCO₃→CaO+CO₂↑)及硫化物氧化。
高温段:
水泥熟料生成:硅酸盐矿物形成(1250-1450℃);
金属还原:如ZnO+C→Zn↑+CO↑(用于氧化铅锌矿处理);
铝矾土脱水转型(1400-1500℃)。
窑体斜度(3-5°)和转速(0.5-5rpm)控制物料停留时间。
冷却阶段
煅烧产物经风冷或水冷降至100℃以下,避免热应力开裂,同时回收余热。
三、辅助系统
燃烧系统
燃料可选天然气、煤粉或重油,通过多级燃烧器调节火焰形状和温度场。
废气处理
烟气经电除尘、脱硫(SO₂≤50mg/Nm³)后排放。
余热利用
预热生料或发电,系统热效率可达70%以上。
四、典型应用差异
行业 温度范围 关键反应 特点
水泥生产 1250-1450℃ 硅酸盐矿物形成 需配套旋风预热器提升热效率
锂辉石处理 1070-1100℃ α→β型转型+硫酸化焙烧 需控制酸化料产能82-95kg/(m²·h)
高岭土煅烧 700-900℃ 脱羟基提高白度 间接加热回转窑避免污染
五、安全与调控
点火操作:需按升温曲线逐步升温,初始阶段采用油煤混烧;
参数监控:实时调节窑尾温度、负压(-20~0Pa)及O₂含量。
该工艺通过物料逆流运动、分段温控及余热回收实现高效节能,不同行业需根据原料特性调整参数。