节能、降耗、清洁生产、保护生态环境、贯彻循环经济和可持续发展战略，是水泥工厂设计和生产的永恒目标。烧成车间是水泥工厂最大的热工系统，全厂所用燃料的80～100%、用电的20～30%消耗在这里，80～100%的高温废气产生在这里，是水泥厂节能降耗的核心。本文主要围绕烧成系统，提出下述在设计和生产中非常容易实施的节能降耗技术措施。
1 回转窑系统
回转窑复合式密封——减少窑头、窑尾的漏风和漏灰
传统形式的回转窑密封，窑头和窑尾往往存在着比较大的漏风现象，并伴随着程度不等的漏灰现象，当回料勺和下料舌头设计参数不当或破损时，还会伴随着漏料现象，对热耗、电耗、清洁生产均会带来负面影响。
解决这一问题的办法是应用我公司研究开发的复合式密封装置，该装置是具有自主知识产权、在国内外首创的一项专利技术，至今已在国内外各种规格的四百多条回转窑生产线得以运用，窑径应用范围最大已达到Φ5.8m，取得明显优越于其它各种型式密封的效果。我公司作为组长单位和中材国际南京水泥设计研究院共同起草完成了《水泥工业用密封装置》行业标准。
图1 复合式密封装置
根据我们的测算，国内运行中的各种规模的回转窑，其窑头和窑尾密封处总的漏风量平均在15%左右。而我公司开发的复合式密封装置，其漏风量≤2%，当回转窑两端密封均采用复合式密封时，总的漏风量≤4%。虽然通过我们的努力，在全国已经改造了400多条生产线，但据估计目前还有90%的生产线、大约2.8亿吨的熟料生产能力并没有应用这一先进的技术，依然采用的是传统方式的密封。如果这些生产线全部改造成复合式密封，回转窑系统的总漏风量还可以下降11%。根据热工计算结果，全国每年节省的标准煤为76.6万吨，节省电耗3.07亿kwh，每年创造的利润总额在5亿元以上。
回转窑的规格——用较小的规格可以获得更高的产量
我公司优化后的设计方案，无论是对正在运行中的工厂，或是新建工程而言，可以用较小直径和较短长度的回转窑获得更高的产量，对生产工艺、设备运行、节省投资费用等方面均有利，且筒体散热量在熟料热耗构成中减小，热耗降低。
回转窑的直径
要想挖掘新型干法窑的产量，我们只需分析出新型干法窑的发热能力还有多大潜力，就可得出准确结论。在衡量窑的发热能力时，我们经常引用的是烧成带截面热负荷这一参数，因为该参数仅与回转窑有效直径存在函数关系，简单直观。
目前正在运行中的绝大多数新型干法窑，其截面热负荷与同规格的湿法窑、余热发电窑、预热器窑等烧成带的截面热负荷相比，反倒是明显偏小的，因此提高窑的截面热负荷，大幅度提高新型干法窑的产量是有很大空间的。对新建工程而言，当生产线建设规模已经确定后，回转窑的直径可以比传统的设计方案小。产量提高的原理以及各种窑径的回转窑提产后的目标产量可以参见笔者在《中国水泥》2004年第四期发表的有关文章。
用小规格的窑获得高产量这一设计方案已在某些规格的窑径上得以应用，如我公司设计的SL水泥厂改造项目，φ3.0×48m回转窑的月均熟料产量可达1380t/d，最高日产量可达1500t/d以上；又如我公司设计的FX水泥厂改造项目，φ2.5×43m回转窑的月均熟料产量可以达到650t/d，最高日产量可达720t/d以上。
回转窑的长度
虽然国内长径比在10～12.5之间的超短回转窑应用由来以久，但还很不普及。到目前为止投产的新型干法窑，绝大多数的长径比依然较高，在14～16.5之间，支撑为三档。
1.2.2.1 长度较长的回转窑生产工艺和设备运行特点
长度较长的新型干法窑，烧成带距离窑头端部较近，而其窑尾端部温度一般在1000℃左右甚至更高，因此刚刚分解入窑后的CaO具有很高的活性，非常容易和SiO2快速形成活性同样很高的C2S，而高活性的C2S和剩余的高活性的游离CaO如果此时能快速运动到烧成带，在高温的作用下非常容易形成优质的C3S矿物。当窑的长度较长时，物料需要在过渡带运动较长时间到烧成带，C2S和游离CaO的活性降低很多，反到对C3S的形成带来不利影响，影响熟料质量。
从设备运转角度来看，三档窑属于静不定结构，无论如何调整托轮，也难以保证回转窑在回转过程中各轮带与托轮受力均匀。三档窑不易克服筒体弯曲、变形等对设备运转带来的不利影响，并且对耐火砖使用寿命影响也很大，且传动装置电机功率高。
从投资角度看，长径比较高的回转窑生产线，设备、三次风管、耐火材料投资也较高。
