如何应用矿渣烘干机提高水泥产量

水泥 2011-12-01

近年来，我国新建了一大批新型干法水泥熟料生产线，但是大多数水泥企业把焦点集中在煅烧和粉磨工艺设备的优化和增产节能上，对于烘干系统投入很少。甚至有些新建企业对烘干没有充分考虑，以至于烘干工艺落后，设备选型不合理，成为制约整个生产线的瓶颈。

　　根据市场的迫切需要，南京旋立重机研发了一种传统回转烘干机、立式烘干机的升级换代产品——高产节能烘干机。在回转烘干机工艺简单、设备运转率高的基础上，进行系统升级，具有产量高、煤耗低，运行可靠等优点，可在原有回转烘干机的基础上，提高产量60％～100％，使用效果十分显着。

　　1.传统回转式烘干机存在的问题

　　产量不高，而平均烘干电耗、煤耗高。物料烘不干，终水分超过控制指标，导致磨机产量低，粉磨电耗很高，严重时发生堵磨糊磨事故。烘干机维修量大，烘干机头部容易烧坏变形，特别是进料部分，需要经常更换，严重影响烘干机的正常生产。烘干作业废气净化系统容易出现结露、湿底等现象，不仅影响生产，还缩短了设备的使用寿命，增加维修费用。

　　为了实现烘干物料终水分所要达到的控制指标，还有的用户自行加长烘干机筒体长度，不仅增加了设备重量、电耗和投资，还增加土建投资和施工周期，造成现场工艺布置的困难和拥挤。

　　2.采用顺流工艺，淘汰逆流工艺

　　顺流工艺指物料和热空气在烘干机内的流向一致，逆流工艺指物料和热空气在烘干机内的流向相反。逆流工艺操作简单、出机含尘浓度低，便于收尘，但是存在以下不足，严重制约烘干物料，特别是矿渣的正常生产。

　　不易密封，黏堵现象严重：烘干过程中，烟气流动的动力是通过引风机的负压梯度形成的。由于逆流烘干系统进料口和尾气出气口、出料口和热风进口分别为同一位置，造成漏风严重，系统不能形成稳定的负压，引风机不能形成稳定的负压动力，导致供热系统的热空气很难最大限度的进入烘干机参与热交换；另一方面，逆流烘干物料在低温段时的含水量最高，物料在蠕动过程中表面被烘烤至结壳的时间过长，相互黏结强烈，运动不流畅，连续喂料时容易造成堵塞。

　　物料和烟气的接触方式对物料理化性能的影响：烘干物料的入机水分最大，出机水分最低。而逆流烘干工艺的温度走向是在物料含水率最高时温度最低，在含水率最低时温度最高，即物料处于高温段时，内部水分低，蒸发强度低，接近干烧状态。因此，物料的某些物化性能（活性、晶体结构等）容易改变，如烘干煤时容易造成煤的热耗损失。由于物料的出口温度较高，会带走大量的热量，增大了物料的热耗，烘干耗能会增加。顺流工艺正好避免了上述情况，温度变化适应物料水分由高到低的烘干要求，且工艺简单。烘干效率相对较高，热效率高。

　　3.采用高温快速沸腾炉技术

　　沸腾炉的燃烧是介于层状燃烧和悬浮燃烧之间的一种燃烧方式，其燃烧状况是：燃料在炉膛的料层高度内剧烈的上下翻腾跳动，如同水在锅中烧开沸腾一样，呈沸腾状态。沸腾炉具有强化燃烧，传热效果好，及结构简单、易于实现机械化操作等优点。基本上能用其他热风炉无法燃烧的劣质煤，如发热量在4000kcal/kg的煤矸石和油页岩等，燃尽率在95％以上。

　　4.在回转式烘干机结构功能上做了重大改进

　　采用传动齿轮镶嵌式结构：与传统传动用弹簧钢板可调试齿轮结构相比，烘干机筒体经过加工，齿轮镶嵌在筒体上，同心度更高、烘干机刚度更好、运行更平稳、震动小，大型烘干机必须采用的结构。

　　烘干机进料在烘干机前部：传统烘干机进料都在沸腾炉上部，通过耐热下料管进料，由于烘干机沸腾炉的温度很高，即使是耐热钢铸造的下料管也很容易烧坏，更换频繁，严重影响烘干机的正常运转。在烘干机前部通过特殊装置进料，可以不用下料管，根本没有下料管更换问题。同时，取消进料管，烘干机内通风更加通畅，烘干效果更好。

　　采用调速电机：为了满足不同物料对烘干机转速的不同要求，在条件许可的情况下，适当提高烘干机的转速，烘干机扬料高度增高，可以更好地抛洒物料，烘干效果更好。把Y系列电机更换为调速电机，调速范围在132rpm~1320rpm之间，也可使用变频调速，烘干机转速一般可控制在0rpm~6rpm，完全可以满足生产需要。

　　5.采用新型组合扬料板和中心X型扬料板

　　根据烘干物料的性质和具体条件，设计适宜的扬料装置并确定合适的形状和布局，确保机内物料的热空气热交换。对具体、特定的烘干作业系统，在确保有效烘干时间的同时，采取缩短烘干机内停留时间的措施，为提高烘干机的通过能力创造条件。

　　目前，国内大多数回转式烘干机内部扬料装置均采取普通弧形扬料板，这种扬料板具有结构简单和对物料的适应性强等特点。但是，扬料的分散度低，均匀性差，不能形成理想的料幕。另外，也有采用部分格子式扬料板，它能使扬料部分较均匀，但扬料板受热易变形，焊缝开裂，而且不容易清理维护，特别是不适用烘干黏性较大的大块物料。新型组合式扬料板，扬料角度大，物料抛洒性好，可根据物料在烘干机内不同的烘干区域，结合生产实际优化组合的一种新型扬料板结构，通过合理的调节物料在烘干机内的停留时间，实现物料在烘干机内的加速烘干、等速烘干和降速烘干等阶段，大幅度增加水份蒸发速度和强度，是烘干机提高产量的关键措施。

　　在烘干机中间加装中心X型扬料板，进入烘干机的物料首先由周向扬料板带到一定高度，然后抛落扬料，抛落后的物料进入中部X型扬料板内，物料从上层X型扬料板再次抛落到下层X型扬料板，从而形成层层抛落物料，物料在烘干截面内呈雨状料幕，避免了烘干机内热空洞的存在，起到了导向、均流和阻料作用。由于物料在X型扬料板内不断抛落，延长了物料在X型扬料板内的停留时间，增大了物料与热空气交换的机会，从而提高了烘干机内热交换效率。同时，由于物料在X扬料板内反复抛落，起到了一定的破碎作用，烘干效果大大提高。

　　6.矿渣烘干机高产节能技术改造要注意的问题

　　注意除尘器风量的选择：除尘器通风效果直接影响到烘干机的台时产量，要想高产必须选择处理风量大的除尘器。一定要保证烘干机有一定的负压，及时将沸腾炉产生的高温气体吸入烘干机，使之与烘干物料迅速发生热交换并及时排除，尽可能降低烘干机内废气温度，达到快速烘干的目的。烘干机袋式除尘器的废气处理风量大小的选择要根据烘干机的规格、烘干物料的种类、水分的大小，详细计算后合理选型，烘干机产量高了，内部阻力大，过去设计的除尘器一般都偏小，要达到常规烘干机处理风量的两倍。

　　注意风火料的平衡：烘干机能否高产，关键要做到“风、火、料”的平衡。首先确定除尘器的通风量和烘干机的规格型号，再确定高温沸腾炉的供热大小是否合适。其次，要加强操作，加料要均匀，水分波动不能太大，热源温度调整要及时，炉温及废气温度保持稳定，通风除尘要保证风量、风压正常。只有做到这几点，才能做到大风、大料、大火，实现高产低耗。

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