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回转窑篦冷机的作用及工作原理

发布时间:2019/5/20 17:21:19

  篦式冷却机(简称篦冷机)是一种热工设备,能在较短的时间内促使高温熟料与冷空气之间进行充分的热交换,通过骤冷使水泥熟料迅速冷却下来。

  1.对高温熟料快速冷却

  熟料急冷可以保持细小的C3S晶体和在液相中形成细小的方镁石晶体,有利于熟料易磨性、安定性的改善和水泥强度的提高。同时,骤冷可以使液相凝固成玻璃体,C3A大部分呈玻璃态,有利于水泥抗化学侵蚀性能的提高。

  2.热回收

  在对熟料进行冷却的同时,冷却空气温度升高,但沿整个篦冷机长度方向,气体的温度也存在梯度,高温段气体部分作为二次风人窑、作为三次风人分解炉,中温段的气体用来余热发电或者是烘干物料,其末端的低温余风作为废气经净化处理后排入大气。

  3.能够将熟料冷却到满足输送、贮存及水泥粉磨的要求

  如果输送高温熟料,则需要用耐高温材料制造,并且也很容易磨损,造成成本高,维护

  费用也高,不利于熟料的贮存、水泥粉磨及降低成本。

  篦式冷却机的工作原理

  熟料冷却机作业原理在于高效、快速地实现熟料与冷却空气之间的热交换。

  过去使用的单筒或多筒冷却机,冷却空气依靠回转窑内负压从冷却机直接吸人。物料虽由扬料板扬起,增大了气固换热面积,但是由于气固间相对速度小,接触面积也小,同时逆流换热值也小,因此换热效率低。篦式冷却机已经过三代技术创新,第一代富勒式推动篦式冷却机为风室通风,薄料层操作,由于物料颗粒离析和布料不匀等原因,冷却空气“短路”、“吹穿”以及“红河”、“雪人”现象经常出现,热效率不高。第二代推动篦式冷却机,由于仍采用风室供风,虽然采用多段篦床,优化篦床宽度,均匀布料,加强密封及最为重要的一点——采用厚料层操作等改进措施,“短路”及“红河”现象仍未彻底解决。直至第三代带有空气梁及阻力篦板的控流式篦冷机出现,才比较好地解决了原有问题,冷却风量也大大下降。

  第三代篦冷机由于采用“阻力篦板”,篦板开口面积如孔和风减少了近一半,从而改变了篦板和熟料层流动阻力之间的比率,相对减小了熟料料层阻力变化对熟料冷却的影响。采用空气梁,热端篦床实现了在每块或每小区篦板,可根据篦上阻力变化,通过阀门适时调整冷却风量。同时,采用高压风机鼓风,减少冷却空气量,增大气固间的相对速率及接触面积,从而使对流换热效率大为提高。此外,由于阻力篦板在结构、材质上的优化设计以及经改进了的气流均匀通过篦板,提高了篦板使用寿命和冷却机的运转率。

  “阻力篦板”虽然解决了由于熟料料层分布不均匀造成的诸多问题,但是由于其阻力大,动力消耗高,因此新一代篦冷机又向“控制流”方向发展。在取消“阻力篦板”后,采用空气梁分块或分小区鼓风,根据篦上料层阻力自动调节冷却风压和风量,实现气固之间的高效、快速换热。

  由于使用活动篦板推动熟料运动,会造成篦板间及有关部位之间的磨损,所以新一代(第四代)篦冷机采用推动棒、平行的列向输送单元等方式输送熟料,采用自调节流量阀来控制篦床各部位的冷却风量,使得磨损及操作、维护工作量大为减少。

  各种类型新型篦冷机技术的不断创新,不但使换热效率大幅度提高,减少了冷却风量,降低了出篦冷机熟料的温度,实现了熟料的骤冷,并且使人窑二次风及入炉三次风温进一步得到提高,优化了预分解窑烧成系统的生产。

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