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                水泥熟料煤粉煅燒生產工藝的現狀和環保水泥煅燒未來-水泥粉磨


                水泥熟料的發展已有100多年的歷史了,到了現代已有相當多的科學技術被應用到水泥熟料生產這一行業當中。就我國而言,目前我國國內80%以上以及大部分新建的水泥熟料生產線均采用的是五級旋風換熱分離預熱器系統,相應配套安裝的是φ4×60、φ5×68、φ4.8×72米的回轉窯,窯的長徑比一般都在12~15這一范圍內的熟料煅燒工藝,該系統在誕生初期,以其先進的各項經濟技術指標,以及便捷的操作系統和畫面,被廣泛應用到水泥熟料生產中,它的優越性主要表現為以下幾點:
                      1.與傳統的濕法長窯相比,帶窯外分解的新技術,其生料的預熱效果大幅度提升,換熱時間僅為1秒鐘左右,生料粉的表觀分解率高達90%以上,這為提高熟料產量奠定了一個強有利的基礎。
                      2.窯尾分解爐的出現是該工藝的又一大亮點,因窯尾有分解爐使得碳酸鈣的分解反應90%以上都在分解爐內完成了,大幅度降低了回轉窯的工作負荷,從而也使得縮短回轉窯的長度成為可能,正是因為如此,窯的長度由原來的120米驟減為60米左右,為整個生產系統帶來了極大的便利,耐火磚的使用節省了50%以上,大幅度縮短了檢修時間,降低了熟料的生產成本,提高了回轉窯的運轉率。

                      3.由于有了分解爐,回轉窯的作用也隨之改變,由原來的預熱、烘干、預分解、煅燒、冷卻變為預分解、煅燒、冷卻,其中煅燒的作用占主導地位,其它兩項只占一小部分,這樣使得回轉窯的工作負荷減輕,效率提高,最終使得熟料的產量大幅提升。
                      正是以上明顯的優勢,使得這種生產工藝得到了廣泛的應用,不論是從熟料的質量和外觀,以及煤、電耗等各項技術指標,都出現了跨越式的提高和改善。但隨著時間的推移,這種先進的生產工藝也逐漸暴露出了它的缺點和不足:
                       一、廢氣溫度高
                       既便是五級換熱,換熱效率已經很高,但出一級預熱器的廢氣溫度仍然很高,(接近400℃,系統不正常時可高達450~500℃),所以很多企業為了降低生產成本,就利用窯尾高溫廢氣的熱量,安裝了余熱發電系統,以求降低系統電耗,來進一步降低生產成本,但前提是必須得安裝一套余熱發電系統,這對企業來說,也是一筆不小的開支,同時安裝了該系統以后,就必須配置相應崗位,使余熱發電系統能夠持續的運轉下去,這也無形當中增加了企業的人工成本和檢修成本。
                       二、預熱器系統堵料后難于清理
                       現在的預熱器系統,同樣是優缺點并存的。其他缺點暫不說,僅預熱器發生堵料這一問題,就已經讓企業很頭疼了,堵料后,不但清理難度大、清理時間長,且生產能力越大的系統處理起來越困難,有的時候還需要用到一些非常規的手段來處理,并且在處理過程中也容易發生危險、燒傷員工等安全問題,給企業帶來不必要的損失。
                       三、耐火材料難于施工和維護
                       每次大型檢修,耐火材料的維護量是最大的,也是檢修質量最難控制的一個環節,耐火磚和澆注料的使用量少則幾十噸,多則幾百噸,在5000t/d熟料生產線中,耐火材料一次的使用量就能達上千噸,在熟料的生產成本中占有相當大的比例。為了降低生產成本,市面上逐漸出現了各種各樣的耐火磚和澆注料,它們的性能都有了大幅度的提高,使用壽命也隨之提高。但遇到生產系統頻繁出現工藝事故,如結料球、結圈,頻繁的止料、投料就會給窯內的耐火材料帶來極大的損耗,逐漸的就會出現掉磚紅窯等情況。如果能進一步改進耐火磚的外型或材質,使其能夠更好地適應窯內多變的熱工制度,不易發生掉磚等,這樣就能延長耐火磚的使用壽命,從而降低生產成本。其次,如果能進一步降低回轉窯的長度,這樣也會減少耐火磚的使用數量,從而在根本上減少了掉磚紅窯事故發生的頻率。
                       隨著科學技術的不斷進步和發展,水泥熟料的生產工藝必將隨之改變,通過不斷的積累和創新,甚至會出現跨越式的發展,與我們所熟知的熟料生產工藝大為不同。目前就已有高固氣比旋浮換熱預熱器系統出現,該工藝不同于現有的大多數生產工藝,所采用的是物料交替循環預熱,可使物料的換熱效率進一步提高,增大了窯系統的投料量,使得熟料的生產成本進一步降低(標煤耗可降低到100kg/t以下)。熟料的電耗也隨之大幅度降低,各類經濟技術指標都達到目前水泥生產行業的先進水平,是值得我們大力推廣和學習的。
                      以上說的是一種新的生產工藝,其實我們還可以從耐火材料的材質選擇和外型設計上進行改進,使耐火磚的各項技術指標更加優越,更加有利于我們施工,從而能進一步的縮短檢修的時間。
                      現在水泥的煅燒工藝是用煤粉來提供熱量,在回轉窯內部來進行80%以上的物理化學反應,這將限定了我們的思維,我們會認為沒有其他燃料可以替代煤粉用來煅燒,試想一下,如果有一天我們能用電能來進行熟料的煅燒,那么熟料的生產成本就會大幅降低,也許到時整個熟料煅燒的生產工藝將是另外一個樣子了。
                      總之,無論何種新工藝、新技術,高效節能、低消耗、易于操作、更為環保將是水泥業始終不變的發展方向,也許在未來的幾年、幾十年中,我們能創造出可循環再利用的水泥熟料

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