我们对立筒预热器和其附属部件进行多年的研究与改进,经过在Φ2.5m和Φ3m回转窑上推广应用,其产量与热耗均已达到五级旋风预热器的水平,而运转率又比五级旋风预热器略高。
1高效立筒预热器的特点
1)三级旋风预热器系统
为了提高Ⅰ级筒的收尘效率,我们先后采用了如图1所示的直筒形内筒、减阻形内筒和靴形内筒,后来采用了自行设计的第4种内筒,在特殊情况下,收尘效率很高,在这个基础上,研制出新型高效内筒。
图1新型高效内筒
Ⅱ级旋风筒采用低阻式旋风筒,并逐步采用了进气管不等速技术,增加物料与空气的速度差,加强热的传递与交换。
Ⅲ级筒为双进气式,见图2。提高了分离效率,减少了预热器的体积,使进风通畅均匀。
图2双向进气旋风筒
2)锁风板技术
根据国外信息,设计了一种微振形锁风板,阀门可以连续排料,增加了物料热传递的连续性,降低了热耗。当进立筒气体温度为1000℃时,出一级旋风筒的温度为320~330℃,温度差为650℃以上。
3)入窑物料采用循环技术,见图3,使预热后的热料约1/2入窑,另1/2再在高温气体中继续循环,进一步提高热交换和分解率,增加了热交换时间。入窑物料分解率实际>50%。分料装置为耐火材料制做的固定式结构。
图3生料循环系统
4)采用漏孔撒料盘和撒料板。
5)窑尾系统设置了防结皮和方便清理的装置,当原料中有高浓度有害成分时,也能适应并能稳定安全生产,保持高的运转率。
2高效立筒预热器使用效果
以北京通县特种水泥厂为例。该厂所用原燃料均从外地购入,成分波动大,有害成分偏高,工厂又无预均化设施,生料库无搅拌,在1993~1994年,2号窑Φ2.5m×40m泾阳型窑改为高效立筒窑,产量由5t/h提高至10t/h。1995~1996年又新建Φ3m×48m窑,烧成车间选用了三级旋风高效立筒预热器。投产2年,该厂1998年6月2~16日产量见表1。
由于通县厂生料供应不足,经常影响窑的生产,但从几年来实际生产情况看,日产500t熟料的日子,是经常有的。
3立筒预热器窑与五级旋风预热器窑比较
上海宝山水泥厂与黑龙江小岭水泥厂原都是Φ3m×48m强化型高效立筒窑,后来宝山水泥厂将其改为五级旋风预热器窑,窑尾做了改动,两厂其它设备差不多,宝山厂原料与燃料均比小岭厂要好。表2列出两厂主要设备情况。
从1991年两厂的生产情况看,宝山厂比小岭厂单产高,但运转率不如小岭厂,因此两种窑型年产量基本是一样的。
4结语
国内1000t/d的高效立筒预热器窑已投产3台。表3为各种规格的回转窑配用不同规格的立筒预热器及其技术指标。
1)高效立筒预热器窑可用于改造老厂
当前,老式立筒窑中Φ3m左右的约有50多条,如改为五级旋风预热器窑,则全部窑尾土建框架都需拆除,改造量大,投资高。而改用高效立筒预热器窑,原有框架可以利用,投资省建设快,且产量热耗与五级旋风预热器窑相近。直径Φ3m左右的中空窑,亦有50多台,必须改造。
2)在立窑改造中推广应用
国内原有立窑厂中,有些工厂急需改造,但其生料制备系统却比较简单,如建一条高效立筒预热器窑,则生料及水泥制成部分均可利用。
立窑厂提高水泥质量或生产特种水泥时,需扩建干法回转窑,从多方面考虑我们建议选用高效立筒预热器回转窑。
【作者:陈华魁】