水泥生產(chǎn)線中干法回轉(zhuǎn)窯熟料產(chǎn)量的提高

水泥生產(chǎn)工業(yè)，干法水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線大致經(jīng)歷四個(gè)階段：干法中空窯生產(chǎn)線，立筒預(yù)熱器回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線，旋風(fēng)預(yù)熱器回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線和預(yù)熱預(yù)分解窯生產(chǎn)線。

不同的時(shí)代，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，水泥生產(chǎn)線不斷改進(jìn)，使回轉(zhuǎn)窯的熟料產(chǎn)量在不斷提高。例如：φ2.5m中空窯生產(chǎn)線臺(tái)時(shí)產(chǎn)量5t/h，加上立筒預(yù)熱器后產(chǎn)量達(dá)到7.5t/h，產(chǎn)量提高近50%，當(dāng)加上預(yù)分解系統(tǒng)后，產(chǎn)量達(dá)到20t/h左右，產(chǎn)量翻倍增長。φ3m中空窯生產(chǎn)線日產(chǎn)量為300t/d，加上五級(jí)預(yù)熱器后，產(chǎn)量達(dá)到600t/d，變?yōu)轭A(yù)熱預(yù)分解窯生產(chǎn)線后，產(chǎn)量達(dá)到1000t/d左右。

隨著新型干法窯外分解技術(shù)的不斷深入研究和創(chuàng)新，同規(guī)格的回轉(zhuǎn)窯在不同時(shí)期，不同的技術(shù)條件下，產(chǎn)量出現(xiàn)較大差異，我國在上世紀(jì)80年代至90年代建設(shè)了一批2000t/d干法窯外分解生產(chǎn)線，當(dāng)時(shí)采用的回轉(zhuǎn)窯均為φ4×60m。時(shí)至今天φ4×60m回轉(zhuǎn)窯均出現(xiàn)在2500t/d生產(chǎn)線上。表1為筆者統(tǒng)計(jì)的近幾年新建的一部分2500t/d生產(chǎn)線情況。

90年代初，我國自己開發(fā)的4000t/d大型窯外分解燒成系統(tǒng)建在唐山冀東水泥集團(tuán)，回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為φ4.7×75m。經(jīng)過十余年冀東集團(tuán)對(duì)該生產(chǎn)線的不斷改進(jìn)，現(xiàn)在熟料產(chǎn)量已達(dá)到4800t/d，提高產(chǎn)量近20%。技術(shù)的不斷進(jìn)步使我們看到目前我國現(xiàn)存的大批水泥生產(chǎn)線均存在產(chǎn)量低，能耗高現(xiàn)象，有很大潛力待挖掘。新建的水泥生產(chǎn)線就回轉(zhuǎn)窯而言與國外特殊的預(yù)分解窯相比，在產(chǎn)量上仍存在一定的差距。筆者認(rèn)為預(yù)分解回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線產(chǎn)量進(jìn)一步提高的空間是相當(dāng)大的。

水泥生產(chǎn)系統(tǒng)是一項(xiàng)綜合的系統(tǒng)工程，不能僅發(fā)揮單一的某一系統(tǒng)的功能，所以只有在同時(shí)發(fā)揮回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)和預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)的功能時(shí)（相應(yīng)的其他配套技術(shù)發(fā)展也應(yīng)跟上），系統(tǒng)才能可望達(dá)到更高的理想產(chǎn)量。

1、優(yōu)化設(shè)計(jì)預(yù)分解系統(tǒng)。應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)理論，指導(dǎo)新型懸浮預(yù)熱，分解爐系統(tǒng)的研究開發(fā)和優(yōu)化工程。目前已開發(fā)出許多不同形式的效率高低壓損預(yù)熱器和新型分解爐，以滿足不同原、燃料特性和工藝特性要求。不僅有利于提高燃料燃燒效率和燃盡率，并可保證物料在其中充分分散，均勻分布，提高氣固換熱效率，入窯物料分解率，以及全窯系統(tǒng)的熱效率。為回轉(zhuǎn)窯合理、產(chǎn)能高、低耗提供充分保證。

2、提高回轉(zhuǎn)窯燒成帶截面熱負(fù)荷，即通過提高窯頭的用煤量，挖掘回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)能力。從熱工方面考慮，回轉(zhuǎn)窯的實(shí)際生產(chǎn)能力主要受截面熱負(fù)荷，截面風(fēng)速，工作溫度這幾個(gè)參數(shù)的影響。特定的原料和特定的率值下，熟料的燒成溫度和燒成時(shí)間是一定的，而截面熱負(fù)荷與截面風(fēng)速又是相互關(guān)聯(lián)的，所以影響回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的主要參數(shù)是截面熱負(fù)荷。

3、提高分解爐的燒煤量，以充分發(fā)揮預(yù)熱分解系統(tǒng)的功效。在不斷增加窯頭噴煤量的情況下，繼續(xù)增大分解爐內(nèi)的噴煤量，達(dá)到總用煤量的75%左右，提高生料入窯溫度。

4、應(yīng)用效率高、特殊的篦式冷卻設(shè)備，既可保證出窯高溫熟料聚冷，提高熟料活性，也優(yōu)化了熟料冷卻機(jī)作為熱回收裝備的功能，使熾熱熟料進(jìn)入篦冷機(jī)后實(shí)現(xiàn)急冷的同時(shí)又提高了熱回收效率，從而可將入窯二次風(fēng)溫和入爐三次風(fēng)溫再提高一個(gè)檔次，這對(duì)入窯及入爐燃料燃燒，優(yōu)化全窯系統(tǒng)熱工制度，降低熱耗亦起到巨大作用。吉林松江水泥廠2500t/d生產(chǎn)線改造工程就是應(yīng)用效率高的篦式冷卻機(jī)，入爐三次風(fēng)溫可高達(dá)到1000℃以上，所以該生產(chǎn)線使用φ3.8m直徑回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量能達(dá)到2800t/d與入爐三次高溫風(fēng)是分不開的。

5、相應(yīng)的其它配套技術(shù)的發(fā)展也是十分重要的。這包括燃料和生料均化技術(shù)水平，自動(dòng)化控制水平，耐火材料研制水平，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)操作技術(shù)水平等。沒有這些配套技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步完成提高回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量大幅增長是不可能的。