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篦式冷却机第一节篦式冷却机的作用及特点 熟料冷却机是水泥回转窑的重要配套设备。没有相应的高效冷却机,就不可能有高效的回转窑。人们往往单纯地将冷却机看成是冷却熟料的设备,而没有看到它是水泥熟料生产过程中对工艺制度和节能降耗影响很大的工艺设备。水泥熟料生产过程中预热、煅烧和冷却是三个不可分割的重要环节。冷却机的作用可概括为以下三个方面: 1 、回收热量,预热二次空气:冷却机是利用冷空气与高温熟料接触进行热交换,使熟料冷却,而空气被加热,作为二次空气送入回转窑内,供燃料燃烧之用,二次空气含的热量越多,或者在同样发热量的情况下可降低燃料消耗量,使回转窑热耗降低。 2 、将从回转窑卸出的高温熟料(约 1300 ℃左右)冷却至尽可能低的温度,便于输送和熟料的储存。 3 、高温熟料经急速冷却后,特别是从出窑 1300 ℃和 525 ℃两个温度下要急速冷却易磨性得到改善,有利于粉磨、熟料急速冷却还可阻止熟料矿物晶体的发育,有利于水泥强度的发挥。同时可提高其抗硫酸盐溶液浸蚀能力, 有利于水泥成品的长期安定性。 篦式冷却机的优点如下: :篦式冷却机较单筒及多筒冷却机冷却物料温度低,一般是环境温度+60 ℃,特别是它可迅速的使物料温度从 1200 ℃降到 300 ℃以下。熟料的冷却速度影响着熟料中的晶体与液相量之间的比例,当熟料缓慢冷却时熟料的所有成分几乎都形成晶体;当熟料急速冷却时就会使晶体的形式受到限制而使部分液相凝固成玻璃态。熟料的冷却速度对制成水泥的安定性也有影响,因水泥的安定性决定于方镁石晶体(氧化镁)的大小,而方镁石晶体的大小又决定于熟料的冷却速度, 熟料冷却愈快,其形成的方镁石晶体愈细小。熟料中的矿物晶体——阿利特晶体也影响水泥的水化和强度,急冷的熟料保持细小的阿利特晶体从而产生较高的水泥强度。因急冷熟料的液相比例较高,且它的矿物晶体较小,使急冷熟料的粉磨比慢冷熟料要容易得多,此外,熟料急冷还能使水泥的抗酸盐性能得到增强。见图 1-1 。图 1-2 。 1 图 1-2 图 1- 1 2. 适 用各种窑型:篦式冷却机因它独特的结构适用于各种类型的回转窑,特别是窑外分解窑。近年来,随着悬浮预热器的发展及预分解窑的问世, 回转窑的产量大大提高,同时对冷却机也提出了更高的要求,一方面要求提高入窑二次空气的温度,由过去的 600-700 ℃提高至 900-1000 ℃,另一方面要求降低进入窑内的二次空气量,这对筒式冷却机是一个很大的矛盾。同样, 分解炉的使用,必须从冷却机中抽取三次空气,这一点对筒式冷却机来说也是较困难的。而篦式冷却机完全能满足上述要求。此外,供应原料烘干和煤粉烘干所需的热空气也可从篦式冷却机中抽取。因此在计算干法生产线全过程的热经济指标时,篦式冷却机可取得最低的综合能耗。当篦式冷却机配置在湿法生产线上时,由于篦式冷却机中的热空气不能被充分地利用,其综合能耗相对较高。随着回转窑规格的增大,单位容积产量成倍地提高,与回转窑相比,筒式冷却机的体积也大为增加,如单筒冷却机由过去比窑体小,发展到比窑体大, 如 2000t/d 窑体为φ 4/ φ × 40m ,而所配单筒冷却机为φ / φ × 45m 。见表 3-1 。同样,对多筒冷却机来说也发生了深刻的变化。早年的多筒冷却机其冷却筒体只有回转窑直径的 1/3 ,长径比约为 4-6 ,而新型的多筒冷却机其冷却筒的直径占回转窑直径的 1/2 ,且长径比达 10 左右。见表 3-2 ,如此之大的冷却筒体。使窑头筒体的机械负荷过重,从而限制了多筒冷却机冷却能力的进一步提高和在大型回转窑上的应用。而篦式冷却机完全能适应大型化和高产量的需要,目前篦式冷却机的产量已达 10000t/d 。 ,三元自控系统包括: ①调控稳定的料层厚度以利于热熟料冷却,热回收和篦床保护的篦速控制系统。②维持稳定的冷却风量,保证冷却效能和保护篦床的风量控制系统。③ 2 调节冷却机排风机风量以稳定窑头负压,保持入窑二次风量稳定的窑头负压控制系统。当然,篦式冷却机与筒式冷却机相比也存在着一些缺点,如:造价较高, 操作管理复杂,电耗高等等。目前有关科技人员正在积极研究,力争克服上述缺点。历年回转窑用单筒冷却机的比较表 1-1 年代 1910 1936 1940 1960 1971 1977 窑的规格φ xL(m) 2x30 4x42 3x60 4/ 窑的产量(t/d) 90 680 250 300 2000 2500 冷却机规格φ xL(m)