2006年全国水泥技术交流大会论文集.doc

载于《2006年全国水泥技术交流大会论文集》 各种水泥熟料冷却机的技术改造方案 高玉宗，陈晓东，邢桂文，刘翚 （北京四方联科技有限责任公司，北京100039） 进入到本世纪以来，随着新型干法水泥生产线的不断建设，对那些生产技术落后、能耗高、污染严重的回转窑企业进行提产降耗技术改造的步伐也在加快。对这些生产线进行技术改造的方案是根据不同工厂的自然条件和生产技术条件，对烧成系统进行个性化设计，主要内容是改造原有窑尾系统为预热分解系统，改造回转窑的传动装置提高转速，改造回转窑窑头和窑尾的密封装置，增加窑头罩至预分解系统的三次风管，改造熟料的冷却系统，此外还需对煤粉制备、计量、窑头窑尾燃烧系统，以及废气处理系统进行相应的技术改造，大幅度提高回转窑的产量，降低热耗。 回转窑生产线的技术改造是个系统工程，技改效果的优劣直接取决于烧成系统的各个方面的设计是否先进可靠。根据笔者在技术改造实践中的体会，随着产量的提高，确定一个合理的冷却机改造方案，以达到投资少、改造方便快捷、热回收效率高、运行费用低、熟料质量好的目的，反倒经常成为确定整体方案中的一个难题。 北京四方联科技有限责任公司先后开发了十一项与各种冷却机改造相关的专利技术，可以对各种形式的冷却机进行改造，满足产量提高、能耗降低的要求。 1 对单筒冷却机的改造——复合式冷却技术 对于原采用单冷机的生产线，当熟料产量时，原有的单冷机往往无法满足要求。更换更大的单冷机或篦冷机不仅投资大，而且由于厂房、基础、空间位置、工艺流程等限制使其难以实现，单冷机还存在无法对熟料进行急冷的缺点。因此目前广泛的技术为复合式冷却技术。 1.1 实施方案 （1）、保持原单冷机不动、将窑头罩下料溜子改成一台专门设计的篦式冷却机；、篦冷机与单冷机之间用专利密封技术连接。 图1 应用复合式冷却技术改造单筒冷却机 1.2 技术特点: （1）、实现了出窑熟料高温下的急冷当熟料温度在1250℃时，C3S矿物不稳定，只有急冷可阻止C3S晶体长大，有利于熟料的早期强度及易磨性改善；当将熟料迅速冷却到1080℃以下时还可以使MgO和C3A大部分地留在玻璃体内，有利于熟料的安定性的改善及抗化学侵蚀能力；、有效地利用了窑头罩下的空间，节省土建投资；、大幅度降低了入单冷机的熟料温度，有效地保护了单冷机的筒体，提高了入料端的耐火砖寿命。耐火砖可以设计很短，相对增加了扬料区段，提高了单冷机的热交换效果，提高了扬料勺的寿命，减少了单冷机的负荷；、提高了二、三次风温度，有利于窑的稳定操作和热量回收，降低烧成系统的热耗，进一步提高产量；、空气用量少，无余风排出或排出量较小，并可以方便地引入煤粉制备系统，与篦冷机相比减少了余风排出收尘系统的大量投资及运行中的电耗，减少了粉尘对环境的污染；、篦冷机采用充气梁篦床、防漏料篦板、防红河篦板、防雪人篦板等全新的专利技术设计,保证了篦冷机的冷却效果，彻底消灭雪人、红河及边部漏料现象；、采用了与其它篦冷机不同的设计，使得其运转率极大地提高，使用安全可靠。 对于原已采用多筒冷却机的生产线，或窑头罩下部空间较大的生产线，当大幅度提高熟料产量时，同样会遇到单冷机改造时存在的问题，这时可采用立式冷却专利。 拆除原有冷却机；、新增或更换大窑头罩，并将窑头罩落料竖井底部改成一台专门设计的篦式冷却机；、出篦冷机的熟料入立式冷却机（固定布置，底部强制通风）。 图2 应用复合立式冷却技术改造带多筒冷却机生产线 2.2 技术特点: 复合立式冷却机除具有复合式冷却机的上述技术特点外，还具有料层更厚（远大于有的各类型篦式冷却机），热交换更为直接、充分，冷却速度快、效果好，空气用量少，占地少，投资少，运转率高，可靠性好，有利于环保等特点。 往复推动式篦冷机是现代水泥厂熟料烧成系统配套的主要设备。对早期采用篦冷机的生产线，采用一、二代技术的较多，即使采用了第三代篦冷机技术，由于该项技术也在不断地加以改进提高，原有技术也逐渐落后。当熟料产量提高时，应用的篦式冷却机技术对原有篦冷机进行改造，可提高运转的可靠性，提高冷却效率和热回收率，满足提产要求。改造后采用厚料层操作技术，使冷却风与热熟料有充分的热交换，增加风料接触面积和延长接触时间。厚料层冷却工艺提高了单位篦床面积的冷却能力，使传统的篦冷机不用增加或增加较少的篦床面积，即可适应改造后的提产要求。由于篦板受到了温度较低的冷料层的保护，避免与红热熟料直接接触而受到热损坏。 对于具备较好技术条件的工厂，结合自动化控制可以进一步保证改造后篦冷机的性能稳定、安全操作。例如可以采用篦速控制、风量控制和余风排放控制，并以冷却机篦下压力、供风系统风管压力的综合数值作为控制依据，大大提高冷却机的运转率。 目前我公司开发的不漏料式篦冷机，已