熟料冷卻機(jī)熟料冷卻機(jī)的發(fā)展歷程

水泥工業(yè)在回轉(zhuǎn)窯誕生之初，并沒(méi)有任何熟料冷卻設(shè)備。熱的熟料傾卸于露天堆場(chǎng)自然冷卻。19世紀(jì)末期出現(xiàn)了單筒冷卻機(jī)；1910年德國(guó)克虜伯·格羅生(Krupp Gruson)公司把多筒冷卻機(jī)引用到水泥工業(yè)，稱為康森特拉(Coneentra)冷卻機(jī)；1922年丹麥?zhǔn)访芩构鹃_(kāi)始制造這種冷卻機(jī)，并命名為尤納克斯(Unax)冷卻機(jī)；1930年德國(guó)伯力休斯公司在發(fā)明了立波爾窯的基礎(chǔ)上研制成功回轉(zhuǎn)篦式冷卻機(jī)，稱之為Reeupol；隨后不久，美國(guó)阿利斯-查默爾(Allis-Chalmers)公司又開(kāi)發(fā)出震動(dòng)式篦冷機(jī)；1937年美國(guó)富勒(Fuller)公司開(kāi)始生產(chǎn)第一臺(tái)推動(dòng)篦式冷卻機(jī)；20世紀(jì)70年代發(fā)展成為第二代厚料層篦冷機(jī)；20世紀(jì)80年代后期研發(fā)成功第三代控制流篦冷機(jī)；20世紀(jì)90年代末期開(kāi)始出現(xiàn)第四代固定篦床冷卻機(jī)。

如下圖1所示，篦式冷卻機(jī)由上殼體、下殼體、篦床、篦床傳動(dòng)裝置、篦床支承裝置、熟料破碎機(jī)、漏料拉鏈機(jī)、自動(dòng)潤(rùn)滑裝置及冷卻風(fēng)機(jī)組等組成。

熱熟料從窯口卸落到篦床上，在往復(fù)推動(dòng)的篦板的推送下，沿篦床全長(zhǎng)分布開(kāi)，形成一定厚度的料床。冷卻風(fēng)從料床下方向上吹入料層內(nèi)滲透擴(kuò)散，對(duì)熱熟料進(jìn)行冷卻。冷卻熟料后的冷卻風(fēng)成為熱風(fēng)，熱端高溫?zé)犸L(fēng)作為燃燒空氣入窯(二次風(fēng))及入分解爐(三次風(fēng))，部分熱風(fēng)還可作烘干或余熱發(fā)電之用。熱風(fēng)利用可達(dá)到熱回收，從而降低系統(tǒng)熱耗的目的；多余的低溫?zé)犸L(fēng)將經(jīng)過(guò)收塵處理后排入大氣。冷卻后的小塊熟料經(jīng)過(guò)柵篩落入篦冷機(jī)后的輸送機(jī)中；大塊熟料則經(jīng)過(guò)破碎、再冷卻后匯入輸送機(jī)中；細(xì)粒熟料及粉塵通過(guò)篦床的篦縫及篦孔漏下進(jìn)入集料斗．當(dāng)集料斗中料位達(dá)到一定高度時(shí)，由料位傳感系統(tǒng)控制的鎖風(fēng)閥門自動(dòng)打開(kāi)，漏下的細(xì)料便進(jìn)入機(jī)下的漏料拉鏈機(jī)中被輸送走。當(dāng)集料斗中殘存的細(xì)料尚能封住鎖風(fēng)閥門時(shí)，閥板即已關(guān)閉而保證不會(huì)漏風(fēng)。對(duì)現(xiàn)代篦式冷卻機(jī)的性能要求是高冷卻效率、高熱回收率和高運(yùn)轉(zhuǎn)率。

(1)冷卻機(jī)的熱效率?；厥帐炝系臒崃亢褪炝蠋нM(jìn)冷卻機(jī)的熱量比，叫冷卻機(jī)的熱效率。冷卻機(jī)的熱效率波動(dòng)在40% ~ 80%。

(2)二、三次空氣被熟料預(yù)熱的溫度。冷卻機(jī)是利用冷空氣與高溫熟料接觸進(jìn)行熱交換，使熟料冷卻，而空氣被加熱作為二、三次空氣送人窯及分解爐內(nèi)，供燃料燃燒之用。這兩個(gè)溫度值以溫度越高越好，

(3)熟料的冷卻程度與冷卻速度。熟料被冷卻后的溫度越低越好，一般波動(dòng)在50℃ ~300 ℃。冷卻速度越快越好，使其急冷能改善熟料質(zhì)量，提高易磨性;同時(shí)熟料溫度低也便于輸送和儲(chǔ)存?，F(xiàn)代化的篦式冷卻機(jī)般能夠?qū)⑹炝侠鋮s到100℃以下。

(4) 動(dòng)力消耗。冷卻單位質(zhì)量熟料的空氣消耗量要少，這樣可以提高二次空氣溫度，減少粉塵飛揚(yáng)，降低電耗。

(5) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易，運(yùn)轉(zhuǎn)率要高。

( 1) 冷卻機(jī)作為一個(gè)工藝設(shè)備，它承擔(dān)對(duì)高溫熟料的快速冷卻任務(wù)，尤其是篦式冷卻機(jī)，還可對(duì)熟料實(shí)施驟冷。

(2)冷卻機(jī)作為一個(gè)熱工設(shè)備，在對(duì)熟料實(shí)施冷卻的同時(shí)還承擔(dān)著對(duì)人窯二次風(fēng)、人窯三次風(fēng)的加熱升溫任務(wù)，這對(duì)燃料(特別是對(duì)中低質(zhì)燃料)的著火和預(yù)燃、提高燃料的燃燼率、提高燃燒效率，從而保證全窯系統(tǒng)有一個(gè)優(yōu)化的熱力分布，具有重要的促進(jìn)作用。

(3)冷卻機(jī)作為一個(gè)熱回收設(shè)備，它承擔(dān)著對(duì)出窯燃料攜帶出去的大量熱焓回收的任務(wù)。

(4)冷卻機(jī)對(duì)高溫熟料進(jìn)行有效冷卻，不僅有利于改善水泥的某些性能，而且也有利于熟料的輸送、儲(chǔ)存與粉磨。 2100433B

篦式冷卻機(jī)的特點(diǎn)是冷卻熟料用的冷風(fēng)由專門的風(fēng)機(jī)供給。熟料以一定厚度鋪在篦子上，隨篦子的運(yùn)動(dòng)而不斷前進(jìn)，冷空氣則由篦下向上垂直于熟料運(yùn)動(dòng)方向穿過(guò)料層而流動(dòng)，因此,熱效率較高。振動(dòng)篦式冷卻機(jī)的冷卻速度快，5~ 10min即可使熟料冷卻到60~120C°,有利于改善熟料質(zhì)量。

立式燒結(jié)冷卻機(jī)裝置由供料裝置、冷卻機(jī)本體和輸料裝置三部分構(gòu)成。

供料與輸料裝置供料部分由燒結(jié)礦罐車和吊車組成。其中,吊車上框架位于料斗上部,熱燒結(jié)礦經(jīng)密閉燒結(jié)礦罐車由吊車提升并平移到立式冷卻機(jī)上部,將熱燒結(jié)礦經(jīng)料斗裝入預(yù)存室。輸料部分為皮帶機(jī),皮帶機(jī)位于排料通道下部,排料通道上口設(shè)有卸料閥,排料通道下口設(shè)有排料閥。由排料閥排出的冷燒結(jié)礦經(jīng)皮帶機(jī)運(yùn)送到高爐。

冷卻機(jī)本體燒結(jié)礦冷卻機(jī)本體分為上下兩部分,上部是預(yù)存室,下部是換熱室。燒結(jié)機(jī)出來(lái)的熱燒結(jié)礦由提升裝置提升到冷卻機(jī)頂部,由冷卻機(jī)上部進(jìn)入,經(jīng)預(yù)存室、換熱室后排出。冷卻部分包括立式密閉的本體、熱風(fēng)管路、風(fēng)機(jī)和自上而下設(shè)置于本體的料斗、上密封閥、預(yù)存室、下密封閥、換熱室、布風(fēng)板、等壓風(fēng)室和排料通道。預(yù)存室和換熱室之間設(shè)有環(huán)形風(fēng)室,環(huán)形風(fēng)室連通熱廢氣管路。等壓風(fēng)室連通循環(huán)風(fēng)機(jī),等壓風(fēng)室設(shè)有調(diào)節(jié)擋板,布風(fēng)板上均布風(fēng)帽和落礦口。本體內(nèi)還設(shè)有布料器,布料器位于下密封閥下部,布料器下部設(shè)有出料槽。預(yù)存室上部設(shè)有均壓閥;排料通道上口設(shè)有卸料閥,排料通道下口設(shè)有排料閥。熱燒結(jié)礦由本體上部的料斗送入,經(jīng)預(yù)存室、換熱室冷卻后排出。循環(huán)風(fēng)機(jī)送出的冷卻空氣從本體下部的布風(fēng)板進(jìn)入,經(jīng)換熱室升溫后,熱廢氣經(jīng)環(huán)形風(fēng)室由熱廢氣管路排出回收。該設(shè)計(jì)采用密閉腔逆向換熱技術(shù),與普通燒結(jié)礦冷卻機(jī)叉流換熱相比,換熱效率得到較大提高,而且良好的氣密性使其漏風(fēng)率接近于零。布風(fēng)板上均布風(fēng)帽和落礦口,其中風(fēng)帽可將風(fēng)機(jī)的送風(fēng)均勻輸送到換熱室,冷卻后的燒結(jié)礦則由落礦口落下,經(jīng)排料通道排出 。

單筒冷卻機(jī)是回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)中重要設(shè)備之一，具有以下特點(diǎn)：一、從回轉(zhuǎn)窯出來(lái)的熟料（1000-1200℃）通過(guò)筒體回轉(zhuǎn)帶動(dòng)物料與空氣進(jìn)行充分熱交換，使物料冷卻到（200℃以下），同時(shí)提高熟料質(zhì)量和易磨性，二、將冷卻物料后的空氣全部入窯，作為二次循環(huán)空氣，提高了窯的熱效率。