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水泥 新工艺 技术装备 质量 监控 检测 新技术

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! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !第 一 篇水 泥 新 型 干 法 生 产 工 艺第 一 章 原 、 燃 料 及 其 破 碎 粉 磨第 一 节 干 法 生 产 用 原 料一 、 水 泥 原 料水 泥 熟 料 的 质 量 主 要 取 决 于 生 料 率 值 的 控 制 和 成 分 的 均 齐 。 制 备 合 适 的 生 料 ， 并 适应 煅 烧 设 备 的 性 能 ， 对 原 料 就 有 一 定 的 要 求 ， 否 则 会 使 配 料 困 难 ， 不 易 获 得 符 合 要 求 的 生料 ， 影 响 熟 料 产 量 、 质 量 和 热 耗 等 多 项 技 术 经 济 指 标 ， 甚 至 不 能 正 常 生 产 。 所 以 在 现 代 干法 生 产 技 术 中 正 确 合 理 地 选 择 和 控 制 原 料 质 量 是 非 常 重 要 的 。硅 酸 盐 水 泥 熟 料 的 主 要 矿 物 组 成 是 硅 酸 三 钙 （ !#$ %&$） ， 硅 酸 二 钙 （ #$ %&$） ，铝 酸 三 钙 （ !#$ ()$!） 和 铁 铝 酸 四 钙 （ *#$ ()$! +,$!） 。 这 就 决 定 了 熟 料 矿 物 中 主要 的 化 学 成 分 为 氧 化 钙 （ #$） 、 氧 化 硅 （ %&$） 、 氧 化 铝 （ ()$!） 和 氧 化 铁 （ +,$!） 等 。 这 些氧 化 物 一 般 在 表 - . - . - 所 列 的 范 围 内 波 动 。表 - . - . - 水 泥 熟 料 中 各 主 要 氧 化 物 波 动 范 围化 学 成 分 #$ %&$()$!+,$!波 动 范 围 （ /） 0 1 02 3 1 * * 1 4 56 1 053水 泥 熟 料 中 各 种 氧 化 物 的 含 量 ， 对 水 泥 的 性 质 有 重 要 的 影 响 ， 制 备 生 料 时 ， 需 要 寻 找合 适 的 原 料 来 满 足 生 料 配 料 的 要 求 。 因 此 在 生 产 中 通 常 都 选 用 分 布 广 泛 、 来 源 丰 富 、 价格 低 廉 的 几 种 原 料 ， 按 一 定 的 比 例 进 行 配 合 制 成 生 料 。熟 料 中 的 #$ 主 要 来 自 石 灰 质 原 料 ， %&$、 ()$!和 +,$!主 要 来 自 粘 土 质 原 料 。 其次 为 补 充 某 些 成 分 不 足 的 校 正 原 料 是 铁 矿 石 （ 或 铁 粉 ） 、 砂 页 岩 等 生 料 ， 一 般 由 三 种 或 三!第 一 章 原 、 燃 料 及 其 破 碎 粉 磨种 以 上 的 原 料 根 据 熟 料 成 分 的 要 求 配 制 而 成 。（ 一 ） 石 灰 质 原 料凡 是 以 碳 酸 钙 为 主 要 成 分 的 原 料 都 叫 石 灰 质 原 料 ， 如 石 灰 石 、 白 垩 、 泥 灰 岩 、 贝 壳 等 。它 是 水 泥 熟 料 中 氧 化 钙 的 主 要 来 源 ， 是 水 泥 生 产 中 用 量 最 多 的 一 种 原 料 。 一 般 生 产 ! 熟料 约 用 !#$ % !#& 石 灰 质 干 原 料 ， 在 生 料 中 约 占 原 料 总 量 的 ()以 上 。目 前 世 界 各 国 生 产 水 泥 的 天 然 石 灰 质 原 料 ， 大 都 是 石 灰 石 和 泥 灰 岩 。 石 灰 石 为 沉 积岩 ， 主 要 矿 物 是 方 解 石 ， 常 含 有 白 云 石 、 硅 质 （ 如 石 英 、 燧 石 ） 及 粘 土 质 等 杂 质 ， 呈 致 密 块状 ， 比 重 介 于 *#+ % *# 之 间 。 泥 灰 岩 也 属 沉 积 岩 ， 为 石 灰 石 和 粘 土 的 中 间 类 型 ， 主 要 由方 解 石 和 粘 土 质 物 料 组 成 ， 性 软 易 采 掘 。 用 作 生 产 硅 酸 盐 水 泥 原 料 的 石 灰 石 和 泥 灰 岩 ，其 质 量 要 求 见 表 ! , ! , *。表 ! , ! , * 石 灰 质 原 料 的 质 量 要 求 （ )）品 位 -./ 01/ 2*/ 3/$ 或 石 英石 灰 石一 级 品 5 6 7 *#& 7 !#( 7 !#( 7 (#(!& 7 6#(二 级 品 6& % 6 7 $#( 7 !#( 7 !#( 7 (#(!& 7 6#(泥 灰 岩 $& % 6& 7 $#( 7 !#* 7 !#( 7 (#(!& 7 6#(注 ： !# 石 灰 石 二 级 品 和 泥 灰 岩 在 一 般 情 况 下 均 须 与 石 灰 石 一 级 品 搭 配 使 用 ， 当 以 煤 为 燃 料 时 ， 搭 配 后 的 -./ 含量 不 得 小 于 6)。*#38/*、 94*/$和 :;*/$的 含 量 应 满 足 熟 料 的 配 料 要 求 。某 厂 提 供 的 石 灰 石 化 学 分 析 资 料 ， 其 化 学 成 分 见 表 ! , ! , $。表 ! , ! , $ 石 灰 质 原 料 的 化 学 成 分 （ )）钻 孔 号 成 分 38/*:;*/$94*/$ -./ 01/3/$! 6$ (#& (#& (#*& &* !#& (#(&（ 二 ） 粘 土 质 原 料粘 土 质 原 料 是 碱 和 碱 土 的 铝 硅 酸 盐 。 主 要 化 学 成 分 是 38/*， 其 次 是 94*/$， 还 有 少 量的 :;*/$， 主 要 是 供 给 熟 料 所 需 要 的 酸 性 氧 化 物 38/*、 94*/$和 :;*/$。 一 般 生 产 ! 熟 料约 需 (#$ % (#6 粘 土 质 原 料 。 在 熟 料 中 约 占 !) % !?)。水 泥 工 业 中 采 用 的 天 然 粘 土 质 原 料 种 类 较 多 ， 有 黄 土 、 粘 土 、 页 岩 、 砂 岩 等 。 粘 土 质原 料 的 技 术 要 求 见 表 ! , ! , 6。6第 一 篇 水 泥 新 型 干 法 生 产 工 艺表 ! ! # 粘 土 质 原 料 的 技 术 要 求品 位 硅 酸 率 ! 铝 氧 率 $ %&（ (） )*（ (） +,（ (）一 级 品 *-. / , , , # * 品* *-., # 2 , # * 当 ! 3 * *-. 时 ， 一 般 需 要 掺 用 硅 质 原 料当 ! 3 , # ， 一 般 需 要 与 一 级 品 或 ! 低 的 二 级 品 粘 土 质 原 料 搭 配 使 用 ， 或 掺 用 铝 质 原 料 。粘 土 中 常 常 有 石 英 砂 等 杂 质 ， 所 以 在 选 用 粘 土 作 原 料 时 ， 除 应 注 意 粘 土 的 硅 酸 率 !和 铝 氧 率外 ， 还 要 求 含 碱 量 要 低 ， 含 砂 量 要 少 。 如 果 粘 土 中 含 有 过 多 的 石 英 砂 ， 不 但 使生 料 不 易 磨 细 ， 而 且 会 给 熟 料 煅 烧 带 来 困 难 ， 因 为! 石 英 不 易 与 氧 化 钙 化 合 。根 据 该 水 泥 厂 提 供 粘 土 化 学 分 析 资 料 ， 粘 土 矿 的 硅 酸 率 ! 3 , 铝 氧 率 3 *化 学成 分 见 表 ! ! 0。表 ! ! 0 粘 土 化 学 成 分 （ (）矿 名 成 分 4566 +7*89*,:;*, !0 1-, *-, 微 量 1 三 ） 校 正 原 料在 生 产 中 只 用 石 灰 质 和 粘 土 质 两 种 原 料 ， 往 往 不 能 满 足 生 产 优 质 熟 料 、 尤 其 是 特 种水 泥 熟 料 的 要 求 ， 有 的 是 :;*,含 量 不 足 ， 有 的 则 是 +7*、 89*,的 含 量 不 足 。 为 了 弥 补这 些 成 分 的 不 足 ， 一 般 选 用 铁 质 、 硅 质 和 铝 质 三 种 校 正 原 料 。!- 铁 质 校 正 原 料铁 矿 石 或 硫 铁 矿 渣 ， 可 以 用 来 补 充 生 料 中 :;*,的 含 量 。 铁 矿 石 常 用 的 有 赤 铁 矿 、菱 铁 矿 。 它 们 的 化 学 成 分 分 别 为 :;*,和 :;*（ 5#$%!#$%?4$ /3? ） ， 中 部 是 用 作 燃 烧 、 分 解 用 的 旋 涡 分 解 室 （ /3? A:?4/ 称 A） 。 下 部 为 炉 气与 窑 气 混 合 并 使 物 料 继 续 分 解 的 混 合 室 （ B/C/0D 。 见 图 =$; =$;$0第 三 章 燃 料 制 备 与 熟 料 煅 烧!#， 所 以 分 解 炉 内 的 气 流 温 度 常 在 $!# % &#之 间 。图 ( ) ( * +,+-)的 分 解 温 度 与 周 围 介 质 中 + 的 关 系（ .） 碳 酸 钙 颗 粒 的 分 解 过 程碳 酸 钙 颗 粒 的 分 解 过 程 示 于 图 ( ) ( /。 一 个 正 在 分 解 的 +,+-)颗 粒 ， 表 面 ! 首先 受 热 ， 达 到 分 解 温 度 后 进 行 分 解 ， 排 出 +-.。 随 着 过 程 的 进 行 ， 表 面 变 成 +,-， 分 解 反应 逐 步 向 颗 粒 内 部 推 进 。 分 解 面 由 ! 进 入 ， 这 时 反 应 可 分 五 个 分 过 程 进 行 。图 ( ) ( / 正 在 分 解 的 石 灰 石 料 粉 颗 粒!气 流 向 颗 粒 表 面 的 传 热 过 程 。热 量 由 表 面 以 传 导 方 式 向 分 解 面 传 递 过 程 。#碳 酸 钙 在 一 定 温 度 下 吸 收 热 量 进 行 分 解 并 放 出 + 学 过 程 。$分 解 放 出 的 + 解 面 通 过 +,- 层 向 表 面 扩 散 过 程 。%扩 散 到 颗 粒 边 缘 的 + 围 介 质 气 流 扩 散 的 过 程 。这 五 个 分 过 程 中 ， 四 个 是 物 理 传 递 过 程 ， 一 个 是 化 学 反 应 过 程 。 每 个 分 过 程 都 有 各*0第 一 篇 水 泥 新 型 干 法 生 产 工 艺自 的 阻 力 。 从 整 个 过 程 看 ， 各 受 不 同 因 素 的 影 响 ， 都 可 能 影 响 分 过 程 ， 经 研 究 发 现 ， 主 要因 素 取 决 于 化 学 反 应 过 程 。 影 响 炉 内 !#$分 解 速 度 的 因 素 有 ：!分 解 温 度 ： 温 度 越 高 ， 分 解 越 快 。!#%浓 度 ： 炉 内 !#%浓 度 越 低 ， 分 解 越 快 。#粉 料 的 物 理 化 学 性 质 ： 结 构 致 密 ， 结 晶 粗 大 的 石 灰 石 分 解 速 度 较 慢 。$颗 粒 直 径 越 大 ， 接 触 表 面 积 越 小 ， 分 解 所 需 的 时 间 越 长 。%生 料 的 分 散 悬 浮 程 度 ： 悬 浮 分 散 性 差 ， 相 当 于 加 大 了 颗 粒 尺 寸 ， 改 变 了 分 解 过 程 性质 ， 从 而 降 低 了 分 解 度 。（ $） 分 解 炉 料 粉 的 分 解 时 间料 粉 的 分 解 时 间 也 是 一 个 主 要 的 性 能 参 数 。 一 般 生 产 中 对 入 窑 生 料 的 分 解 率 要 求以 &( ) *(为 宜 。 分 解 率 要 求 过 高 ， 在 炉 内 停 留 时 间 就 要 求 延 长 ， 炉 的 容 积 要 求 就 大 。分 解 率 高 时 ， 分 解 速 度 就 慢 ， 吸 热 减 少 ， 容 易 引 起 物 料 过 热 ， 炉 温 升 高 ， 从 而 会 导 致 结 皮 、堵 塞 等 故 障 。 而 少 量 粗 粒 中 心 未 分 解 的 料 粉 ， 入 窑 进 一 步 加 热 有 足 够 的 分 解 时 间 ， 而 且分 解 所 需 热 量 又 不 多 。 如 果 对 分 解 率 要 求 过 低 ， 如 低 于 &+(也 是 不 合 适 的 ， 因 为 分 解 率低 的 生 料 入 窑 ， 在 窑 内 吸 热 分 解 耗 热 较 大 ， 使 窑 的 热 负 荷 增 大 ， 窑 外 分 解 的 优 越 性 得 不 到充 分 发 挥 。, 分 解 炉 的 热 工 特 性（ -） 分 解 炉 内 的 燃 烧 特 点!无 焰 燃 烧 和 辉 焰 燃 烧当 燃 烧 煤 粉 时 ， 煤 粉 颗 粒 进 入 分 解 炉 内 ， 浮 游 于 气 流 中 ， 经 预 热 、 分 解 、 燃 烧 发 出 光 和热 ， 形 成 一 个 个 小 火 星 。 这 些 浮 游 小 火 星 布 满 炉 内 ， 从 整 体 上 看 ， 看 不 见 一 定 轮 廓 的 有 形火 焰 ， 而 是 充 满 全 炉 的 无 数 小 火 星 组 成 的 燃 烧 反 应 。 在 整 个 分 解 炉 中 料 粉 和 煤 粉 悬 浮 于高 温 的 燃 烧 气 流 中 ， 使 料 粉 颗 粒 受 热 达 到 一 定 温 度 后 ， 固 体 颗 粒 也 会 发 光 ， 燃 料 燃 烧 发 光参 与 其 中 ， 使 整 个 炉 体 中 不 存 在 有 形 火 焰 ， 而 且 满 炉 发 光 ， 即 辉 焰 燃 烧 。如 果 使 用 液 体 燃 料 时 ， 油 雾 蒸 发 后 油 气 附 着 在 粉 料 颗 粒 表 面 或 在 其 四 周 迅 速 燃 烧 ，形 成 无 焰 燃 烧 。分 解 炉 内 的 温 度 分 布一 般 煤 粉 或 燃 油 的 喷 燃 温 度 可 达 -+. ) -/+.， 而 分 解 炉 内 气 流 温 度 只 有 &+.) *+.， 这 是 因 为 燃 料 与 料 粉 是 以 悬 浮 状 态 混 合 在 一 起 的 ， 燃 料 燃 烧 放 出 的 热 量 立 即 被物 料 所 吸 收 。 当 燃 料 燃 烧 快 放 热 快 时 ， 料 粉 分 解 也 就 快 ； 当 燃 烧 慢 时 ， 则 放 热 也 慢 ， 分 解也 就 慢 。 所 以 分 解 反 应 也 抑 制 了 燃 烧 温 度 的 提 高 。 对 于 012 型 分 解 炉 ， 在 旋 涡 分 解 室 内纵 向 温 度 由 上 而 下 逐 渐 升 高 ， 见 图 - 3 $ 3 *， 但 变 化 幅 度 不 大 ， 由 于 炉 的 边 缘 向 外 界 散 热/4第 三 章 燃 料 制 备 与 熟 料 煅 烧存 在 散 热 损 失 ， 而 且 由 于 涡 流 效 应 ， 炉 体 中 心 物 料 较 少 ， 物 料 吸 收 的 热 量 也 较 少 ， 温 度 较高 ， 边 缘 物 料 浓 度 较 大 ， 温 度 较 低 。（ !） 分 解 炉 内 的 传 热在 分 解 炉 内 ， 燃 料 燃 烧 速 度 很 快 ， 发 热 能 力 很 高 。 但 由 于 料 粉 分 散 在 气 流 中 ， 在 悬 浮状 态 下 ， 具 有 极 高 的 传 热 效 率 ， 燃 烧 放 出 的 大 量 热 量 在 很 短 的 时 间 内 被 料 粉 所 吸 收 ， 既 达到 高 的 分 解 率 ， 又 防 止 了 局 部 的 过 热 现 象 。分 解 炉 内 主 要 以 对 流 传 热 为 主 ， 其 次 是 辐 射 传 热 。 炉 内 燃 料 与 料 粉 悬 浮 于 气 流 中 ，燃 料 燃 烧 将 气 体 加 热 至 高 温 ， 高 温 气 体 同 时 以 对 流 方 式 传 热 给 物 料 。 由 于 气 、 固 两 相 充分 接 触 传 热 速 率 侧 高 。 分 解 炉 中 气 体 温 度 达 #$左 右 ， 其 辐 射 能 力 较 回 转 窑 中 烧 成 带差 ， 但 炉 中 有 大 量 的 %&%(分 解 ， 放 出 很 多 %!气 体 ， 且 气 流 中 含 有 很 多 细 颗 粒 ， 所 以 就增 大 了 炉 中 气 流 的 辐 射 传 热 能 力 ， 这 种 辐 射 传 热 对 全 炉 温 度 的 均 匀 分 布 极 为 有 利 。（ 二 ） 水 泥 回 转 窑)* 回 转 窑 工 艺 带 的 划 分预 分 解 窑 将 物 料 预 热 移 到 预 热 器 ， 物 料 分 解 移 到 分 解 炉 ， 窑 内 只 进 行 小 部 分 分 解 反应 ， 放 热 反 应 、 烧 结 反 应 和 熟 料 冷 却 。 因 此 ， 一 般 将 预 分 解 窑 分 为 三 个 工 艺 带 ， 即 过 渡 带 、烧 成 带 和 冷 却 带 （ 见 图 ) + ( + ),） 。图 ) + ( + ), 预 分 解 窑 内 带 的 划 分（ )） 过 渡 带从 窑 尾 起 至 物 料 温 度 )!,#$止 ， 主 要 是 物 料 升 温 ， 小 部 分 碳 酸 盐 分 解 和 固 相 反 应 。（ !） 烧 成 带物 料 温 度 在 )!,#$ - )./#$ - )(#$区 间 。 此 阶 段 ， 生 成 硅 酸 二 钙 、 铁 铝 酸 四 钙 、 铝酸 三 钙 、 液 相 量 增 加 为 !#0 - (#0， 其 它 组 分 进 入 液 相 以 及 形 成 硅 酸 三 钙 。（ (） 冷 却 带铝 酸 三 钙 、 铁 铝 酸 四 钙 重 新 结 晶 出 来 ， 另 外 还 有 部 分 液 相 成 为 玻 璃 体 。 这 时 的 温 度小 于 )!#$， 液 相 完 全 消 失 。!* 预 分 解 窑 的 传 热预 分 解 窑 内 的 传 热 方 式 以 辐 射 为 主 ， 在 过 渡 带 对 流 传 热 占 有 较 大 比 例 。 从 整 个 气 流,.第 一 篇 水 泥 新 型 干 法 生 产 工 艺对 物 料 的 传 热 能 力 看 ， 预 分 解 窑 比 同 规 模 的 悬 浮 预 热 器 窑 的 传 热 能 力 要 小 些 。 因 为 在 过渡 带 的 物 料 ， 温 度 ! 升 高 较 一 般 窑 快 ， 物 料 的 平 均 温 度 较 高 ， 因 而 减 小 了 气 流 与 物 料 间 的温 差 ， 传 热 能 力 减 小 。! 预 分 解 窑 的 热 负 荷表 示 窑 的 热 负 荷 常 有 几 种 方 法 ， 如 容 积 热 负 荷 ， 衬 料 面 积 热 负 荷 和 断 面 热 负 荷 。 我国 基 本 上 采 用 的 是 断 面 热 负 荷 ， 其 公 式 为 ：!#$!%#&式 中 窑 的 发 热 能 力 ， ()* +# 窑 的 有 效 内 径 ， ,预 分 解 窑 的 发 热 能 力 低 于 其 它 窑 型 ， 其 主 要 原 因 是 因 为 入 窑 ， 物 料 大 部 分 已在 窑 外 分 解 ， 窑 内 物 料 吸 热 量 少 。 所 以 ， 一 般 供 窑 煅 烧 的 燃 料 仅 占 总 燃 料 的 %01 2 %31，这 样 就 使 预 分 解 窑 的 发 热 能 力 大 为 降 低 。% 预 分 解 窑 内 的 物 料 运 动物 料 在 预 分 解 窑 内 运 动 的 特 点 是 时 间 较 短 而 流 速 均 匀 。 窑 内 物 料 停 留 时 间 约 为!0,4 左 右 ， 为 一 般 回 转 窑 内 物 料 停 留 时 间 的 5*& 2 5*!。 入 窑 物 料 分 解 率 的 提 高 ， 减 少了 料 层 的 窜 动 ， 为 物 料 流 速 均 匀 创 造 了 条 件 ， 而 窑 内 高 温 带 长 以 及 流 速 稳 定 ， 为 提 高 回 转窑 转 速 创 造 了 条 件 ， 一 般 预 分 解 窑 窑 速 可 达 &36* ,4 2 !367,4。（ 三 ） 熟 料 冷 却 机水 泥 工 业 中 的 熟 料 冷 却 机 目 前 有 三 种 形 式 ， 即 单 筒 、 多 筒 和 篦 式 冷 却 机 。 而 使 用 在干 法 预 分 解 系 统 中 绝 大 多 数 是 第 三 种 篦 式 冷 却 机 。5 篦 式 冷 却 机篦 式 冷 却 机 是 一 种 骤 冷 式 冷 却 机 。 熟 料 在 冷 却 机 的 篦 板 上 铺 成 层 状 ， 并 用 鼓 风 机 将冷 风 鼓 入 并 通 过 料 层 ， 熟 料 在 较 短 的 时 间 内 与 冷 空 气 进 行 充 分 热 交 换 ， 使 不 同 矿 物 在 一定 温 度 下 形 成 的 相 对 稳 定 的 晶 相 迅 速 稳 定 下 来 ， 以 确 保 水 泥 的 质 量 。 同 时 还 能 从 冷 却 机的 确 定 部 位 抽 取 热 风 ， 利 用 废 热 可 以 有 效 地 达 到 节 约 能 耗 的 目 的 。衡 量 冷 却 机 的 优 缺 点 的 准 则 有 以 下 三 个 方 面 ：（ 5） 冷 却 机 的 热 量 回 收 ；（ &） 冷 却 后 的 熟 料 温 度 ；（ !） 动 力 消 耗 、 设 备 重 量 、 配 套 收 尘 设 备 投 资 、 占 地 面 积 等 。在 现 代 预 分 解 系 统 中 ， 入 窑 二 次 风 为 50008左 右 ； 入 分 解 炉 的 三 次 风 9008左 右 ， 出冷 却 机 熟 料 温 度 一 般 小 于 :38 ; 环 境 温 度 。熟 料 ， ! 元 $ # 煤 ）$ &;9 $!&;9 $ !&;9环 境 噪 （ /） : 9) A ) : 9) A ) : 9) A )维 修 量 较 频 很 小 较 频 很 小 较 频 很 小回 转 窑 热 工 制 度 稳 定 性 一 般 稳 定 一 般 稳 定 一 般 稳 定增 资 回 收 期 （ 年 ） $ &;! $ &;44 $ &;52注 ： 计 算 依 据 ： &; 工 业 用 电 按 ;5 元 $ 78 %；!; 回 转 窑 运 转 率 9B；5; 采 用 提 升 泵 时 ， 须 考 虑 一 台 风 机 备 用 ；4; 气 力 提 升 泵 带 来 的 冷 风 入 窑 和 窑 尾 风 机 增 加 轴 功 率 按 &7$ 7?；); 煤 按 ! 元 $ #， 热 值 )7$ 7? 计 。由 于 没 有 与 国 外 产 品 性 能 相 同 、 价 格 低 的 国 产 提 升 机 可 供 选 择 ， 设 计 单 位 和 水 泥 生产 厂 家 面 临 选 用 气 力 提 升 不 理 想 ， 选 用 进 口 设 备 投 资 大 的 尴 尬 局 面 。 正 是 这 种 长 期 存 在的 困 扰 和 积 极 的 市 场 需 求 ， 给 我 们 提 出 了 研 制 国 产 大 输 送 量 、 超 高 提 升 钢 丝 胶 带 提 升 机的 课 题 。 开 发 出 了 有 自 主 知 识 产 权 的 * ( +,- 钢 丝 胶 带 提 升 机 。 * ( +,- 提 升 机 汇 集了 一 系 列 创 新 成 果 和 专 利 技 术 ， 实 现 了 大 输 送 量 、 超 高 提 升 斗 式 提 升 机 国 产 化 的 目 标 。&2第 五 章 水 泥 新 型 干 法 生 产 窑 新 技 术 、 新 设 备二 、 ! #$% 斗 式 提 升 机 技 术 特 点具 有 大 输 送 量 、 超 高 提 升 功 能 的 斗 式 提 升 机 在 技 术 上 必 须 满 足 下 述 要 求 ： 长 期 运 行胶 带 不 断 （ 撕 ） 裂 ； 胶 带 接 头 牢 固 、 平 整 ； 料 斗 固 定 可 靠 不 掉 斗 ； 胶 带 运 行 不 跑 偏 ； 整 机 设 计合 理 。 基 于 上 述 要 求 的 ! #$% 斗 式 提 升 机 技 术 特 点 如 下 ：&! #$% 提 升 机 专 用 钢 丝 胶 带 （ 专 利 技 术 ）! #$% 提 升 机 采 用 特 殊 设 计 的 专 用 钢 丝 胶 带 作 为 牵 引 件 。 这 种 专 用 胶 带 在 厚 度 、钢 丝 密 度 、 经 纬 布 置 、 钢 丝 粗 细 等 方 面 与 传 统 钢 丝 胶 带 完 全 不 同 。 充 分 考 虑 了 大 输 送 量 、超 高 提 升 过 程 中 胶 带 所 承 受 各 种 力 的 作 用 ， 以 及 料 斗 密 集 连 续 排 列 和 运 行 速 度 高 （ &()* &+,-.） 对 胶 带 的 影 响 。 研 制 开 发 了 根 据 不 同 输 送 量 和 提 升 高 度 ， 采 用 设 计 参 数 不 同的 系 列 专 用 钢 丝 胶 带 。 使 用 效 果 表 明 ， 这 种 专 用 钢 丝 腰 带 完 全 满 足 了 大 输 送 量 、 超 高 提升 的 使 用 要 求 ， 使 用 寿 命 可 达 / 年 以 上 。( 钢 丝 胶 带 专 用 接 头 技 术 （ 专 利 技 术 ）! #$% 提 升 机 钢 丝 胶 带 接 头 采 用 了 独 特 的 连 接 方 法 和 连 接 件 。 胶 带 接 头 不 牢 ， 导致 胶 带 接 头 处 开 裂 、 断 带 ， 造 成 落 架 的 事 故 在 水 泥 厂 时 有 发 生 。 因 此 ， 对 大 输 送 量 、 超 高提 升 的 斗 式 提 升 机 胶 带 接 头 的 牢 固 可 靠 性 要 求 尤 为 严 格 。 ! #$% 提 升 机 采 用 的 胶 带接 头 技 术 可 达 到 钢 丝 胶 带 接 头 处 的 强 度 高 于 胶 带 自 身 强 度 ， 不 存 在 开 裂 断 带 的 隐 患 ， 为提 升 机 安 全 可 靠 长 期 运 行 创 造 了 条 件 。/ 料 斗 固 定 技 术 （ 专 利 技 术 ）! #$% 提 升 机 料 斗 布 置 方 式 采 用 密 排 连 续 斗 方 案 ， 料 斗 数 量 多 ， 与 钢 丝 胶 带 接 点多 ， 间 隔 近 。 因 此 ， 不 仅 钢 丝 胶 带 的 强 度 设 计 参 数 要 考 虑 这 些 因 素 ， 料 斗 的 固 定 也 要 采 取相 应 的 技 术 措 施 。 ! #$% 提 升 机 料 斗 固 定 螺 栓 是 特 殊 设 计 的 ， 固 定 处 采 取 了 对 胶 带 局部 保 护 的 方 法 ， 运 行 中 对 滚 筒 无 伤 害 ， 消 除 了 传 统 固 定 方 法 存 在 的 料 斗 固 定 处 胶 带 易 疲劳 破 坏 ， 伤 害 滚 筒 ， 发 生 掉 斗 等 问 题 。0! #$% 自 动 纠 偏 技 术提 升 机 胶 带 跑 偏 会 造 成 振 动 或 发 生 刮 机 壳 等 问 题 。 ! #$% 提 升 机 采 用 两 种 自 动纠 编 方 案 ： 对 高 度 1), 以 下 ， 或 规 格 为 ! #$%)22 以 下 的 采 用 机 械 自 动 纠 编 ； 对 大 规 格大 输 送 量 的 采 用 机 械 和 电 子 纠 偏 相 结 合 的 自 动 纠 偏 方 案 。) 整 机 设 计 合 理! #$% 提 升 机 传 动 配 合 良 好 ， 运 行 平 稳 可 靠 ， 根 据 胶 带 式 提 升 设 备 运 行 过 程 中 胶带 运 行 轨 迹 特 点 ， 对 滚 筒 、 壳 体 、 料 斗 进 行 了 优 化 设 计 ， 运 行 过 程 中 不 会 发 生 撞 击 壳 体 和掉 斗 等 问 题 。(1第 一 篇 水 泥 新 型 干 法 生 产 工 艺三 、 应 用 实 例黑 龙 江 省 小 岭 水 泥 厂 日 产 !# 生 产 线 窑 尾 过 去 采 用 气 力 提 升 泵 输 送 入 窑 生 料 。 由于 存 在 运 行 费 用 高 ， 罗 茨 风 机 噪 音 大 ， 带 入 冷 风 影 响 窑 系 统 工 况 ， 热 耗 增 加 ， 熟 料 产 质 量受 到 影 响 等 问 题 ， 决 定 改 用 $ % &( 钢 丝 胶 带 提 升 机 ， 将 气 力 提 升 泵 系 统 拆 除 （ 包 括 备用 ） 。 该 厂 选 用 的 $ % &()*+ 型 提 升 机 输 送 量 为 !+#,-， 提 升 高 度 .+/， 电 机 功 率)01， 空 载 电 流 23， 2* 年 + 月 份 正 式 投 入 运 行 ， 负 载 电 流 为 + 4 .3。 该 厂 原 气 力提 升 泵 系 统 使 用 的 罗 茨 风 机 功 率 为 *)201， 仅 从 节 电 一 项 测 算 ， 不 到 千 年 即 可 收 回 采 用$ &( 提 升 机 比 用 气 力 提 升 泵 投 资 增 加 部 分 ， 经 济 效 益 十 分 显 著 。 $ &( 提 升 机 的使 用 彻 底 根 除 了 用 气 力 提 升 泵 系 统 时 存 在 的 问 题 。 $ % &( 提 升 机 在 小 岭 水 泥 厂 投 运至 今 未 出 现 任 何 故 障 ， 运 行 平 稳 可 靠 ， 工 厂 对 $ % &( 提 升 机 的 技 术 性 能 和 使 用 效 果 给予 了 很 高 评 价 。湖 南 长 沙 印 山 实 业 有 限 公 司 新 建 一 条 日 产 *# 水 泥 生 产 线 ， 窑 尾 生 料 输 送 选 用 的是 $ % &(5 提 升 机 ， 提 升 高 度 !2/， 输 送 量 *)5#,-， 电 机 功 率 5+01， 空 载 电 流 523， 负载 电 流 6 4 73， 投 运 后 ， 运 行 效 果 良 好 ， 充 分 体 现 了 $ % &( 钢 丝 胶 带 斗 式 提 升 机 先 进的 技 术 性 能 ， 达 到 了 合 同 规 定 的 各 项 指 标 ， 受 到 了 用 户 好 评 。$ % &( 斗 式 提 升 机 以 其 技 术 上 的 先 进 性 、 可 靠 性 、 运 行 费 用 的 经 济 性 得 到 了 用 户的 认 可 ， 取 得 了 良 好 的 市 场 业 绩 ，（ 见 表 * % + % )） 。表 * % + % ) $ % &( 新 型 干 法 生 产 线 窑 尾 专 用 提 升 机 市 场 业 绩 表序 号 单 位规 模（ #,8）规 格轴 距（ /）数 量 物 料能 力（ #,-）设 计 院* 黑 龙 江 小 岭 衅 水 泥 厂 . )*+ .+ * 台 生 料 !+ 用 户 自 选2 湖 南 长 沙 印 山 实 业 公 司 * 5 !2 * 台 生 料 *)5 合 肥 院) 福 建 龙 岩 合 丰 水 泥 有 限 公 司 * 5 !2 * 台 生 料 *)5 天 津 院.) )*96 * 台 生 料 2. 天 津 院5 四 川 峨 眉 山 水 泥 有 限 公 司 *2 5 +)96+ * 台 生 料 *)5 成 都 院5 5692*) * 台 生 料 *)5 成 都 院5 5)9.+ * 台 生 料 *)5 成 都 院+ )29.* * 台 水 泥 * 都 院)*+ 2)9* 2 台 水 泥 6! 成 都 院+ 甘 肃 古 浪 水 泥 有 限 责 任 公 司 ! )*+ !5 * 台 生 料 !+ 合 肥 院. 浙 江 兰 溪 三 源 水 泥 有 限 公 司 2+ .) * 台 生 料 2. 南 京 院.) +95 * 台 生 料 2. 南 京 院! 浙 江 裕 廊 水 泥 有 限 公 司 2+ .) 69.+ * 台 生 料 22 天 津 院).第 五 章 水 泥 新 型 干 法 生 产 窑 新 技 术 、 新 设 备序 号 单 位规 模（ !#）规 格轴 距（ $）数 量 物 料能 力（ ! %）设 计 院&( )(*+ , 台 生 料 天 津 院. 山 东 张 店 水 泥 厂 ,( /( +& , 台 生 料 ,/ 用 户 自 选0 浙 江 湖 州 中 利 达 工 贸 集 团 ,)( /( +)*) , 台 生 料 ,/ 浙 江 院,( 浙 江 金 华 科 华 集 田 有 限 公 司 ,)( /( +)*) , 台 生 料 ,/ 浙 江 院, 甘 肃 浴 佛 水 泥 有 限 公 司 +( ,) +- , 台 生 料 .( 合 肥 院,- 山 西 大 同 水 和 水 泥 有 限 公 司 +( ,) +( , 台 生 料 .( 合 肥 院, 皖 维 水 泥 有 限 公 司 ,( /( +-* , 台 生 料 ,/ 合 肥 院/( /.*. , 台 生 料 ,/ 合 肥 院,/ 宁 夏 宏 威 水 泥 有 限 公 司 ,( /( +& , 台 生 料 ,/ 合 肥 院,) 河 南 辉 县 市 孟 电 集 团 ,( /( &.*&.) , 台 生 料 ,/ 河 南 院,& 邢 台 矿 势 局 水 泥 厂 -)( &( &) , 台 生 料 天 津 院,+ 河 南 安 阳 湖 波 水 泥 厂 ,( /( + , 台 生 料 ,/ 合 肥 院/( /. , 台 生 料 ,/ 合 肥 院/( /-*) , 台 生 料 ,/ 合 肥 院/( -,*) , 台 生 料 ,/ 合 肥 院,. 内 蒙 乌 兰 水 泥 有 限 公 司 -)( &( /0*) , 台 生 料 天 津 院,0 济 南 世 纪 创 新 水 泥 有 限 公 司 -)( &( ),*,) , 台 生 料 -&( 用 户 自 选-( 贵 州 顶 效 腾 辉 水 泥 有 限 公 司 ,( /( +*, , 台 生 料 ,/ 合 肥 院-, 广 英 水 泥 有 限 公 司 &( ,) &/*(+ , 台 生 料 .( 用 户 自 选 连 华 能 小 野 田 水 泥 有 限 公 司 /.( .( &0 , 台 生 料 )( 用 户 自 选- 浙 江 振 大 水 泥 有 限 公 司 ,( /( 0*.( , 台 生 料 ,/ 天 津 院/( /)*.( , 台 生 料 ,/ 天 津 院注 ： 部 分 已 投 产 和 在 产 项 目四 、 结 束 语1 2 345 斗 式 提 升 机 是 我 国 自 行 研 制 开 发 、 有 自 主 知 识 产 权 、 适 用 于 干 法 水 泥 生 产线 窑 尾 生 料 输 送 及 其 他 输 送 环 节 的 大 型 提 升 设 备 。 技 术 含 量 高 、 运 行 费 用 低 ， 对 实 现 我国 新 型 干 法 水 泥 工 艺 技 术 与 装 备 大 型 化 、 国 产 化 ， 对 进 一 步 降 低 新 型 干 法 生 产 线 热 耗 、 综合 电 耗 ， 提 高 运 转 率 ， 降 低 总 投 资 具 有 很 大 的 现 实 意 义 。1 2 345 提 升 机 体 现 了 下 述 技 术 性 能 ：,* 内 含 三 项 专 利 技 术 ， 确 保 胶 带 长 期 运 转 不 断 （ 撕 ） 裂 ， 不 掉 斗 ；-* 料 斗 间 紧 密 排 列 ， 连 续 提 取 和 卸 出 物 料 ；* 备 有 料 位 控 制 器 、 传 送 带 摆 动 检 测 器 和 测 速 器 供 选 用 （ 建 议 超 大 、 超 高 时 选 用 ） ；/* 滚 筒 设 计 配 有 自 动 对 中 装 置 ， 采 用 包 胶 设 计 ， 滚 筒 使 用 寿 命 长 ， 磨 擦 力 大 ；/&第 一 篇 水 泥 新 型 干 法 生 产 工 艺!第 五 章 水 泥 新 型 干 法 生 产 窑 新 技 术 、 新 设 备! 采 用 垂 直 轴 减 速 器 和 液 力 耦 合 器 ， 传 动 装 置 结 构 紧 凑 ， 柔 性 传 动 ， 并 配 有 慢 启 动 装 置 ；# 采 用 自 平 衡 张 紧 装 置 ， 实 现 自 动 张 紧 ；$ 配 备 专 用 控 制 柜 ， 实 现 机 电 一 体 化 ， 并 可 进 入 全 厂 %& 系 统 ；( 提 升 高 度 超 过 )*+；) 输 送 能 力 超 过 ),-+./0；-* 允 许 物 料 温 度 可 达 。3 4 56% 提 升 机 是 技 术 创 新 的 成 果 ， 是 我 国 水 泥 工 业 技 术 进 步 的 体 现 ， 是 新 建 干 法水 泥 生 产 线 和 老 厂 改 造 的 理 想 选 择 。附 （ 上 ） 图 ： 高 效 钢 丝 胶 带 专 用 斗 式 提 升 机 。第 二 节 新 型 干 法 水 泥 生 产 线 窑 尾 系 统 除 尘一 、 概 述水 泥 工 业 是 污 染 环 境 最 为 严 重 的 工 业 部 门 之 一 ， 而 污 染 物 主 要 是 粉 尘 。 水 泥 厂 最 大的 粉 尘 污 染 源 是 回 转 窑 生 产 系 统 ， 包 括 窑 的 喂 料 、 锻 烧 和 熟 料 冷 却 等 。 新 型 干 法 水 泥 生产 线 均 将 窑 尾 烟 气 用 来 烘 干 原 料 ， 并 与 窑 尾 共 用 一 台 收 尘 器 。 因 而 ， 窑 尾 系 统 的 粉 尘 排放 量 占 到 整 个 生 产 线 的 二 分 之 一 ， 是 水 泥 厂 的 环 保 控 制 重 点 。电 收 尘 器 由 于 其 效 率 高 、 阻 力 小 、 能 耗 低 、 耐 高 温 和 维 护 费 用 少 等 特 点 ， 是 窑 尾 除 尘系 统 优 选 的 除 尘 设 备 。根 据 国 家 产 业 政 策 和 十 五 期 间 水 泥 工 业 发 展 规 划 ， 淘 汰 落 后 的 小 立 窑 、 建 设 新 型 干法 回 转 窑 已 成 为 水 泥 工 业 的 发 展 方 向 。 以 海 螺 集 团 为 龙 头 的 一 大 批 水 泥 企 业 集 团 抓 住机 遇 ， 新 上 了 一 大 批 新 型 干 法 生 产 线 ， 带 动 了 整 个 行 业 的 进 步 与 发 展 。 这 些 生 产 线 的 特点 是 ： 单 线 产 量 越 来 越 大 ， 建 设 周 期 越 来 越 短 ， 投 资 效 益 越 来 越 高 。 然 而 ， 由 于 窑 尾 系 统工 艺 流 程 的 多 样 性 和 对 电 收 尘 器 的 除 尘 机 理 不 清 ， 有 些 生 产 线 在 投 产 后 其 环 境 效 益 没 有达 到 预 期 目 标 ， 给 生 产 和 环 境 带 来 了 不 良 影 响 。 因 而 在 研 究 新 型 干 法 水 泥 生 产 技 术 时 ，如 何 确 保 环 保 效 益 达 标 ， 是 重 要 课 题 之 一 。 本 文 将 从 电 收 尘 器 的 除 尘 机 理 入 手 ， 通 过 对窑 尾 工 艺 系 统 的 分 析 ， 提 出 一 些 看 法 ， 供 各 位 同 行 专 家 及 用 户 参 考 。二 、 电 收 尘 器 的 工 作 原 理 及 影 响 因 素众 所 周 知 ， 电 收 尘 器 是 利 用 高 压 静 电 来 进 行 气 、 尘 分 离 的 。 电 场 内 设 计 有 线 状 的 放#第 一 篇 水 泥 新 型 干 法 生 产 工 艺电 极 （ 阴 极 ） 和 板 状 的 收 尘 极 （ 阳 极 ） ， 当 在 电 极 间 加 上 直 流 高 压 后 ， 由 于 放 电 极 和 收 尘 极的 型 式 不 同 ， 使 电 极 间 产 生 一 个 不 均 匀 电 场 。 当 施 加 的 直 流 电 压 达 到 一 定 数 值 时 ， 放 电极 周 围 局 部 区 域 的 电 场 强 度 足 以 使 气 体 电 离 ， 生 成 电 子 和 正 、 负 离 子 。 其 中 正 离 了 很 快到 达 放 电 极 中 和 ， 而 大 量 的 电 子 和 负 离 子 在 电 场 力 的 作 用 下 向 收 尘 极 方 向 运 动 ， 这 就 是电 晕 放 电 和 电 晕 电 流 。当 含 尘 气 体 通 过 电 极 间 的 通 道 时 ， 电 晕 电 流 中 的 电 子 和 负 离 子 （ 正 离 子 由 于 其 作 用区 域 很 小 ， 绝 大 部 分 粉 尘 靠 电 子 和 负 离 子 吸 附 ） 就 会 吸 附 到 粉 尘 上 ， 使 粉 尘 荷 电 。 荷 电 的粉 尘 在 电 场 力 的 作 用 下 向 收 尘 极 运 动 ， 最 后 沉 积 在 收 尘 极 板 上 并 将 电 荷 释 放 出 来 。 当 粉尘 沉 积 到 一 定 厚 度 时 ， 通 过 振 打 装 置 将 粉 尘 清 入 灰 斗 排 出 ， 完 成 了 分 离 过 程 （ 见 图 ! # !） 。图 ! # ! 电 收 尘 器 的 除 尘 过 程电 收 尘 器 的 除 尘 过 程 可 表 示 为 ：!放 电!荷 电!#运 动!$沉 积 、 释 放!%清 灰正 是 由 于 电 收 尘 器 的 这 一 工 作 原 理 ， 其 除 尘 效 率 虽 与 电 场 的 结 构 型 式 、 供 电 装 置 的特 性 等 有 关 ， 但 与 烟 气 和 粉 尘 的 性 质 关 系 更 大 。 如 烟 气 和 粉 尘 的 成 分 、 温 度 、 湿 度 、 浓 度 、粒 度 和 比 电 阻 等 。 其 中 粉 尘 的 比 电 阻 对 除 尘 效 率 的 影 响 最 为 突 出 。 大 量 的 实 验 和