建筑材料热工设备-1-水泥窑-第4节-熟料的冷却及设备-(3).教学内容.ppt

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1、建筑材料热工设备-1-水泥窑-第4节-熟料的冷却及设备-(3).熟料的冷却及设备2水泥熟料煅烧热工过程中，预热、烧成和冷却是三个不可分割的工艺环节。熟料冷却机是水泥回转窑不可缺少的重要配套设备。水泥熟料冷却机(1)作为工艺设备：它承担对高温熟料的骤冷任务，骤冷可以阻止水泥熟料中矿物晶体的长大，特别是阻止C3S晶体的长大，还可以使液相凝固成玻璃体，使MgO及C3A大部分固定在玻璃体内，提高水泥熟料的活性，防止β-C2S向rC2S的转变。(2)作为热工设备：冷却水泥熟料，并对入窑二次风，入炉三次风的加热升温任务，有利于燃料的着火和预燃、(3)作为热回收设备：对出窑熟料携带出去

2、的大量热焓进行回收。（回收的热量约1250～1650kJ/kg熟料）(4)作为输送设备：输送水泥熟料1、水泥熟料冷却机的功能与作用：熟料必须进行冷却的主要原因是：回收高温熟料的热量，用以预热助燃空气，改善燃料燃烧过程，节约能源。熟料急冷有利于水泥强度的发挥，增强水泥抗硫酸盐性能，改善安定性，提高水泥质量。冷却熟料，确保输送和储存熟料设施的安全运转。熟料急冷后，易磨性得到改善，有利于粉磨。在选用或评价冷却机时，应考虑以下技术经济指标：冷却机的热效率。即从熟料中回收和用于煅烧过程的热量与熟料离窑时的总热焓量之比。计算公式如下：（2-73）式中：——冷却机的热效率，％；A——熟

3、料离窑时的总热焓量，kJ/kg熟料；B——冷却机的热量损失（包括熟料和排出气体带走的热量、冷却机的辐射热损失等），kJ/kg熟料；各种型式的冷却机热效率一般在40～80％之间。入窑二次空气温度。入窑二次空气温度高，二次空气带入窑的热量多，冷却机热效率就高，一般入窑二次空气温度为400～1000℃。熟料的冷却程度。以熟料离开冷却机的温度来表示，一般在50～300℃。操作费用。环境保护。主要包括噪音污染及粉尘污染。主要包括冷却机的动力消耗及维护费用。投资费用。主要包括设备费用及土建费用。一、熟料冷却机的发展及分类单筒冷却机→多筒冷却机→回转篦式冷却机（立波尔窑）→振动篦式冷却

4、机→推动篦式冷却机（预分解窑）→新型多筒冷却机→单筒冷却机（日产1600～3700t熟料回转窑）熟料冷却机的分类如下：水泥熟料冷却机筒式冷却机单筒式多筒式篦式冷却机推动篦式振动篦式回转篦式其他冷却机立筒式冷却机“g”型冷却机二、筒式冷却机（一）单筒冷却机单筒冷却机是最早使用的冷却机，它与回转窑相类似，是一个支承在二对托轮上的回转圆筒，其内部装设耐火衬料和扬料装置。熟料由窑头卸落在冷却筒内，被扬料板提升与撒落，冷空气从冷却机出料端吸入，与熟料逆流接触并进行热交换，加热后空气全部进入窑内。单筒冷却机与回转窑的相对布置方式有逆流式与顺流式两种。单筒冷却机图2-86为逆流布置方式

5、，即冷却机内熟料运动方向与回转窑内物料的流动方向相反，反之则为顺流布置。顺流布置的缺点是占地面积大。单筒冷却机布置在回转窑的下面，需要提高烧成车间基础的高度。单筒冷却机的筒体直径一般为2.0~5.0m，长度为20~50m，长径比为10~12，斜度为3~4%。单筒冷却机的单位容积生产能力为2.5~3.5t/m3。日，出冷却机熟料温度一般为150~300℃，入窑二次空气温度为400~750℃，干法窑的单筒冷却机热效率一般为55~75%，湿法窑单筒冷却机的热效率约为78%左右。单筒冷却机的优缺点：单筒冷却机结构简单，运转可靠，热效率较高，无废气收尘处理；但冷却机内高温熟料不能骤

6、冷，出冷却机熟料温度较高，散热损失较大，不适应大型窑的配套，因而随着多筒冷却机的出现，特别是篦式冷却机的兴起，单筒冷却机逐渐被替代。（二）多筒冷却机1．普通多筒冷却机自1922年丹麦史密斯公司的尤纳克斯多筒冷却机出现后，在水泥工业中得到了广泛的应用。这类冷却机由环绕在回转窑出料端的若干个（通常为6~14个）冷却筒所构成，筒直径一般为0.8~1.4m，长度为4~7m，为L/D4.5~5.5。冷却筒与窑连成一体，并随窑一起回转。每个冷却筒长度的1/4部分砌有耐火砖，其余部分装有链条或扬料板等。在回转窑的出料端窑体上开孔，用联结管将冷却筒和窑筒体联结起来，熟料从窑体上的卸料孔经

7、联结管卸入冷却筒，与吸入冷却筒的冷空气进行逆流换热，预热后的空气全部入窑作为二次空气。多筒冷却机的结构如图2-87所示。P100普通多筒冷却机的优点是：构造简单，不需另设传动装置，电耗较低，无废气污染。普通多筒冷却机的缺点是：冷却筒与窑连体，窑头胴体承受的机械负荷很大，从而限制了多筒冷却机冷却能力的进一步提高及在大型窑上的应用。且处于高温下的下料弯头容易损坏，造成漏风漏料，冷却筒散热损失大，热效率仅55~65%，入窑二次空气温度一般比单筒冷却机低，出冷却机熟料温度一般在200~300℃。2．新型多筒冷却机为了提高多筒冷却机的冷