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“新型超短窯”的優(yōu)勢(shì)-短型回轉(zhuǎn)窯,大回轉(zhuǎn)窯，水泥窯，水泥回轉(zhuǎn)窯，回轉(zhuǎn)窯設(shè)備

    從世界范圍內(nèi)的新建水泥工程來(lái)看，新型超短窯[新型短回轉(zhuǎn)窯]在市場(chǎng)上應(yīng)該不能說(shuō)是占主導(dǎo)地位，應(yīng)該是應(yīng)用趨勢(shì)。趨勢(shì)也罷，主導(dǎo)地位也罷，至少都取決于它的優(yōu)勢(shì)。從國(guó)內(nèi)外現(xiàn)已投入運(yùn)行的幾十條新型短回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)實(shí)踐看，其在工藝、機(jī)械運(yùn)行以及基建方面都表現(xiàn)出其他窯型不可比的優(yōu)勢(shì)。

    1、工藝優(yōu)勢(shì) 1.1 節(jié)能     研究表明，在CaCO3分解過(guò)程中形成許多新生態(tài)氧化物，最主要是CaO和SiO2。這些新生態(tài)的氧化物具有很高的活化能和很強(qiáng)的反應(yīng)性。在預(yù)分解窯中，入窯物料的分解率至少在90%以上，只有很少量的碳酸鹽分解任務(wù)留待窯內(nèi)完成。回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的高溫帶僅局限在火焰輻射區(qū)段之內(nèi)，對(duì)于一般長(zhǎng)徑比L/D=14~17的預(yù)分解窯，已完成分解任務(wù)的物料還要在900~1 300 ℃的過(guò)渡帶內(nèi)停留過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間，一般為15~16min，延緩了物料的加熱進(jìn)程。因此，CaO等新生態(tài)氧化物的活化能和反應(yīng)性便得不到及時(shí)而充分的利用，造成C2S和CaO的礦物長(zhǎng)大。因?yàn)樵诖藚^(qū)段內(nèi)沒(méi)有足夠的熱量使其迅速升溫，制約了熟料的結(jié)粒和燒結(jié)。進(jìn)而造成熟料結(jié)構(gòu)不良，影響熟料質(zhì)量和易磨性。

    可是在新型回轉(zhuǎn)窯超短窯中，物料在過(guò)渡帶僅停留5~6 min就馬上進(jìn)入燒成帶，CaO等新生態(tài)氧化物的活化能和反應(yīng)活性得到了充分而及時(shí)地利用，所以可降低燒成溫度，減少?gòu)U氣的熱損失，使熱耗降低。在這種情況下所形成的熟料礦物結(jié)粒好，多呈微晶和微孔結(jié)構(gòu)，不僅可以提高熟料28d強(qiáng)度，而且易磨性改善，可以降低水泥的粉磨電耗。此外，窯體長(zhǎng)度減短，不僅筒體的散熱損失隨之減少，而且傳動(dòng)功率也相應(yīng)降低。

    1.2 提高熟料質(zhì)量

    對(duì)新型預(yù)分解窯生產(chǎn)線，入窯物料分解率已達(dá)90%以上。在主要礦物C3S穩(wěn)定形成之前，物料在過(guò)渡帶停留時(shí)間越長(zhǎng)，C2S礦物生長(zhǎng)越多，但剩余的fCaO就有機(jī)會(huì)再結(jié)晶而使其結(jié)粒增大、活性降低。C3S形成過(guò)程為固液相反應(yīng)，其形成速度即燒成時(shí)間取決于CaO的粒度和活性。CaO晶粒越小、活性越強(qiáng)，則越有利于C3S的形成，熟料28 d強(qiáng)度越高。此外，升溫速度越快，CaO的吸收速度也越快，越有利于C3S的形成。而新型超短窯內(nèi)的煅燒情況滿足了上述要求。實(shí)踐證明，在正常情況下，新型超短窯所生產(chǎn)的熟料質(zhì)量都比較好。如福建龍巖三德水泥建材工業(yè)有限公司100%燒無(wú)煙煤新型超短窯生產(chǎn)線，其熟料強(qiáng)度經(jīng)常都在66 ~67 MPa，有時(shí)達(dá)到70 MPa。 1.3對(duì)原、燃料的適應(yīng)性更強(qiáng)    在相同生產(chǎn)能力的情況下，新型超短窯的直徑一般應(yīng)大于三檔預(yù)分解窯。因此，在相同操作條件下熱負(fù)荷降低。這樣，對(duì)于易燒性較差、堿或其它有害成分含量較高的生料，其適應(yīng)性更強(qiáng)。一是因?yàn)榭梢缘玫礁�好的火焰輻射傳熱；二是能更好地控制物料在燒成帶的停留時(shí)間；三是窯尾溫度稍高，堿性物不易在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)凝結(jié)，放風(fēng)排堿效率高。所以，可以促進(jìn)堿或其它有害成分的降低。
生產(chǎn)實(shí)踐已充分證明，新型超短窯對(duì)任何種類的生料和燃料都能適應(yīng)，并比一般預(yù)分解窯的適應(yīng)性更強(qiáng)。如朝鮮祥原水泥廠的Ф4.8 m×52 m新型超短窯，除燒100%低質(zhì)無(wú)煙煤外，原料中的堿含量也很高。我國(guó)的龍巖三德公司Ф4 m×47 m新型超短窯，燒100%福建產(chǎn)揮發(fā)分在3%左右的劣質(zhì)無(wú)煙煤；山西晉牌水泥集團(tuán)公司的Ф3.96 m×42.67 m新型超短窯，雖使用落后的雙風(fēng)道煤粉燃燒器燒低揮發(fā)分煤，其效果亦很好。

    1.4磚耗顯著降低    由于燒成帶溫度可以降低，窯內(nèi)氣體速度亦隨之降低，不僅傳熱得到改善，而且可減少熟料粉塵的再循環(huán)，加之機(jī)械方面的有利因素，所以耐火磚壽命大大提高，磚耗顯著降低。對(duì)一般預(yù)分解窯，噸熟料磚耗的國(guó)際較高指標(biāo)為0.5~0.6 kg/t熟料，而新型超短窯可降到0.15~0.20 kg/t熟料，降低約60%。龍巖三德公司用6 000 元/t的進(jìn)口磚，換一次磚約需60~90萬(wàn)元，磚耗降低對(duì)降低水泥成本意義很大。

     2、機(jī)械優(yōu)勢(shì)     新型超短窯的回轉(zhuǎn)窯體長(zhǎng)度比常規(guī)預(yù)分解窯可以減短20%以上，不僅與工藝有關(guān)的因素得到大大改善，而且在機(jī)械方面的優(yōu)點(diǎn)也很突出。由三檔支承改為兩檔支承后，使結(jié)構(gòu)由靜不定系統(tǒng)變成靜定系統(tǒng)。這樣，無(wú)論基礎(chǔ)下沉，或窯筒體變形和彎曲等，都不會(huì)引起筒體、托輪、輪帶和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等機(jī)件超負(fù)荷，也不會(huì)造成托輪與輪帶的不均勻接觸，和各檔以及每個(gè)支承兩側(cè)托輪受力的不均衡。從而避免筒體斷裂、托輪斷軸、軸承超溫和燒瓦、托輪與輪帶過(guò)快和不均勻磨損、燒毀傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)、主減速器的異常損壞等機(jī)械事故發(fā)生，大大提高了可靠性。另外，新型超短窯為摩擦傳動(dòng)這種較高傳動(dòng)方式的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了必要條件。

    3、基建投資低      由于兩檔新型超短窯的窯體減輕、支承減少，盡管有的新型超短窯筒體和托輪的直徑稍大，但整臺(tái)窯的設(shè)備重量還會(huì)減輕14%~20%。從而設(shè)備造價(jià)可大大減少。另外，由于窯體減輕，窯墩負(fù)荷減小，窯的土建費(fèi)用亦可降低。再則，窯體減短，除占地面積減少外，輸送設(shè)備長(zhǎng)度、各種管道和電線電纜都相應(yīng)縮短，不但工藝布置更加緊湊，各項(xiàng)投資也相應(yīng)減少。據(jù)統(tǒng)計(jì)，新型超短窯的基本建設(shè)投資可降低20%~25%。按1條5 000 t/d的三檔預(yù)分解窯生產(chǎn)線投資4~5億元計(jì)，采用新型超短窯技術(shù)，可節(jié)省投資約1.25億元，十分可觀。由此可見(jiàn)，這是建設(shè)低投資型水泥生產(chǎn)線一項(xiàng)非常重要的新技術(shù)。

    4、運(yùn)行優(yōu)勢(shì)    眾所周知，基本建設(shè)投資是一次性的，運(yùn)行管理費(fèi)用則是長(zhǎng)期的，并與企業(yè)效益息息相關(guān)。新型超短回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行方面的優(yōu)點(diǎn)是由工藝和設(shè)備兩方面的因素決定的。首先是運(yùn)轉(zhuǎn)率高：我國(guó)現(xiàn)有新型干法生產(chǎn)線達(dá)626條，熟料產(chǎn)能達(dá)到4.6億噸，但真正實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)率大于85%的卻不多，主要是受工藝和設(shè)備事故較多的制約。采用新型超短窯后，工藝和設(shè)備方面的事故都會(huì)明顯減少，運(yùn)轉(zhuǎn)率會(huì)有較大幅度地提高。戴曼特水泥廠的Ф4 m×40 m新型超短回轉(zhuǎn)窯（長(zhǎng)徑比最�。┮堰\(yùn)轉(zhuǎn)了25年，運(yùn)轉(zhuǎn)率經(jīng)常保持在95%；臺(tái)灣花蓮廠5 000 t/d生產(chǎn)線經(jīng)常保持在94.5%；朝鮮祥原廠2條3300 t/d生產(chǎn)線其運(yùn)轉(zhuǎn)率都在84%以上�？梢�(jiàn)新型超短窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率有的已超過(guò)濕法窯。如果全國(guó)這些新型干法生產(chǎn)線的運(yùn)轉(zhuǎn)率都提高1%，則約相當(dāng)于多建3條5000 t/d生產(chǎn)線的能力。
其次是毋需頻繁檢測(cè)窯體中心線：三檔窯由于是靜不定系統(tǒng)，因基礎(chǔ)下沉不均、機(jī)件磨損和調(diào)整不當(dāng)?shù)染鶗?huì)造成筒體彎曲，應(yīng)力成倍增大，托輪與輪帶表面接觸不良，負(fù)荷成倍提高，進(jìn)而耐火磚壽命降低，設(shè)備事故頻繁。為此，原國(guó)家建材局規(guī)定，對(duì)三檔新型干法回轉(zhuǎn)窯每隔2年必須對(duì)其中心線檢測(cè)一次。以2 000 t/d級(jí)的Ф4 m×60 m三檔窯為例，每檢測(cè)一次約需12萬(wàn)元。采用新型超短窯時(shí)，這項(xiàng)工作便可以省略，既節(jié)省了高昂的檢測(cè)費(fèi)用，又節(jié)省了人力物力。其三是檢修維護(hù)費(fèi)用降低：新型超短窯的支承減少，受力均衡，沒(méi)有不易發(fā)現(xiàn)的超負(fù)荷隱患產(chǎn)生，因此機(jī)件的壽命都會(huì)延長(zhǎng)。燃燒帶的熱負(fù)荷小，轉(zhuǎn)速又較低，機(jī)械應(yīng)力降低，耐火磚的壽命也會(huì)相應(yīng)提高，這就使檢修維護(hù)費(fèi)用大大降低。