15、稳流行进式水泥熟料冷却技术
水泥熟料冷却机PPT
• 2.第二代篦式冷却机（平篦床、多室分别供 风、厚料层操作）
• 结构改进： • 减小篦床斜度。 • 缩小入口篦床宽度，采用部分盲板取代篦板。 • 多室分别供风。 • 合理配风、加强密封。 • 自动控制篦速与风量。 • 进料搁板或台阶改成活动篦板，防止“雪人”
形成。
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• 3.第三代篦冷机（阻力篦板、单独脉冲供风、 厚料层操作）
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• ④防止细熟料漏入篦下室。
• 脉冲式供气： • 高速风：达到空气均匀分配 • 中速风：适于空气加热
• 空气梁：精确控制不同地点供风量，合理配 风
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• 4.篦板的改进 • ⑴ 凹槽篦板 • 特点：空气通过接近水平的篦缝进入充满熟
料的凹槽，然后通过滞留在槽内的熟料间隙 吹向篦板上移动的熟料层。这样既不会漏料， 又保护了篦孔不受磨损。 • ⑵ 低泄漏篦板 • 在非热回收区将篦床加宽，熟料层厚度降低， 可采用低泄漏的篦板，降低篦下室的漏料量， 延长篦板的寿命和改善冷却效率。
• 入口设置静止的搁板或台阶：缓冲熟料落入 冷却机篦床的冲击和改善布料状况。
• 落料通过螺旋输送机或拉链机沿纵向贯穿各 室隔墙及机壳拉出。
6
• 缺陷： • 易产生堆雪人现象。 • 布料不均，出现“短路”现象；存在颗粒离
析，细料一侧出现“红河”。 • 空气室过大，风量、风压配合不合理，易窜
风、漏风，冷却效果差。
可由窑头抽取作三次空气。
• 2.多筒冷却机： • 随窑一起传动，冷却风量要求全部入窑作二
次空气。
• 共同特点：入冷却机风量受窑系统燃烧空气 量限制，不能供给大量风把熟料冷却至足够 低的温度，一般出冷却机熟料温度是200～ 400℃，对输送设备及贮存很不利，更不能直 接入磨进行粉磨。
各种水泥熟料冷却机技术改造方案
刊登于《年全国水泥技术交流大会论文集》各种水泥熟料冷却机的技术改造方案高玉宗，陈晓东，邢桂文，刘翚（北京四方联科技有限责任公司，北京）进入到本世纪以来，随着新型干法水泥生产线的不断建设，对那些生产技术落后、能耗高、污染严重的回转窑企业进行提产降耗技术改造的步伐也在加快。
对这些生产线进行技术改造的方案是根据不同工厂的自然条件和生产技术条件，对烧成系统进行个性化设计，主要内容是改造原有窑尾系统为预热分解系统，改造回转窑的传动装置提高转速，改造回转窑窑头和窑尾的密封装置，增加窑头罩至预分解系统的三次风管，改造熟料的冷却系统，此外还需对煤粉制备、计量、窑头窑尾燃烧系统，以及废气处理系统进行相应的技术改造，大幅度提高回转窑的产量，降低热耗。
回转窑生产线的技术改造是个系统工程，技改效果的优劣直接取决于烧成系统的各个方面的设计是否先进可靠。
根据笔者在技术改造实践中的体会，随着产量的提高，确定一个合理的冷却机改造方案，以达到投资少、改造方便快捷、热回收效率高、运行费用低、熟料质量好的目的，反倒经常成为确定整体方案中的一个难题。
北京四方联科技有限责任公司先后开发了十一项与各种冷却机改造相关的专利技术，可以对各种形式的冷却机进行改造，满足产量提高、能耗降低的要求。
对单筒冷却机的改造——复合式冷却技术对于原来已经采用单冷机的生产线，当改造后熟料产量大幅度提高时，原有的单冷机往往无法满足要求。
更换更大的单冷机或篦冷机不仅投资大，而且由于厂房、基础、空间位置、工艺流程等限制使其难以实现，而且更换大单冷机方案时，还存在无法对熟料进行急冷的缺点。
因此目前广泛应用的改造技术为我公司开发的复合式冷却专利技术。
应用该项技术进行改造的工艺布置见图。
实施方案（）、保持原单冷机不动，根据现场情况将单冷机进料端截短；（）、将窑头罩下料溜子改成一台专门设计的篦式冷却机；（）、篦冷机与单冷机之间用我公司专利密封技术连接。
13 / 19图应用复合式冷却技术改造单筒冷却机技术特点:（）、实现了出窑熟料高温下的急冷。
水泥熟料冷却系统：设计原则与节能改造
• 加强对节能制度的宣传，提高全员节能意识 • 严格执行节能制度，确保节能目标的实现 • 对违反节能制度的行为进行查处，保证节能制度的落实
节能管理效果的评价与改进
节能管理效果的评价
• 对节能管理目标完成情况进 行评价 • 对节能管理制度的执行情况 进行评价 • 对节能管理效果进行综合评 估
• 对系统出现的故障进行诊断，找出故 障原因 • 针对故障原因，采取相应的处理措施 • 对处理后的系统进行效果评估，确保 故障已消除
故障诊断与处理的方法
• 分析故障现象，找出可能的故障原因 • 对故障原因进行排查，确定故障点 • 采取相应的处理措施，消除故障
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水泥熟料冷却系统的节能管理
节能管理体系的建立
节能管理的改进
• 针对评价结果，找出节能管 理存在的问题 • 制定节能改进措施，提高节 能管理水平 • 加强对节能改进措施的执行， 确保改进效果
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根据水泥熟料冷却系统的工艺要求，进行系统设计
• 保证熟料冷却效果，满足产品质量要求 • 降低系统能耗，提高经济效益 • 考虑系统的环保性能，减少环境污染
系统设计中的热工计算
热工计算的目的
• 确定冷却系统的冷却能力 • 优化冷却系统的结构布局 • 为系统设计提供理论依据
热工计算的主要内容
• 熟料的热量计算 • 冷却介质的流量和温度计算 • 冷却系统的热平衡计算
节能管理体系的内容
• 节能管理制度的制定与执行 • 节能管理人员的培训与考核 • 节能管理效果的评估与改进
节能管理体系的建立
• 制定节能管理规章制度，明确节能管理职责 • 建立节能管理机构，配备节能管理人员 • 开展节能培训和宣传，提高全员节能意识
提高水泥熟料质量的重要途径——高温煅烧和快速冷却
提高水泥熟料质量的重要途径——高温煅烧和快速冷却--------------------------------------------------------------------------------作者：-发布时间：2004-5-15 作者：王善拔1胡如进2王宏伟3--------------------------------------------------------------------------------（1、广州市建筑材料研究所 510030 2、国家建材局技术情报研究所 100024 3、广州市建筑建材处510030）０前言凝土生产及使用的要求。
土木工程除要求混凝土有较高的强度外，还要求其和易性好，硬化后的耐久性要好。
为达到这些要求，作为混凝土生产主要用材的水泥应该是强度高特别是早期强度高，质量均匀且稳定，和易性好，与减水剂相适应性好。
具体反映在要求水泥强度高、标准稠度用水量少、水化热低等。
熟料是水泥的主要组分，欲磨制高品质的水泥必须有高品质的熟料，因此首先应提高熟料的质量。
在提高熟料质量的诸因素中，提高煅烧温度、快速冷却是最重要的工艺因素。
本文就高温煅烧和快速冷却提高熟料质量的原因进行讨论和分析。
１高温煅烧对熟料强度的影响提高煅烧温度可以提高熟料强度，这是生产实践中经常得以验证的现象。
李浩璇和杨家智[１]曾研究过不同煅烧温度对掺复合矿化剂熟料性能的影响。
在他们的实验中，熟料的率值完全相同，但熟料的强度随煅烧温度的升高而提高。
图１是根据他们的实验结果绘制的熟料强度与煅烧温度的关系曲线。
从图１可见，当煅烧温度从１３５０℃分别提高到1400℃和1425℃时，3ｄ、7ｄ和28ｄ抗压强度从23.6MPa、41.3ＭＰａ和５２．７ＭＰａ分别提高到２７．２ＭＰａ、４４．０ＭＰａ、57.9ＭＰａ和41.4MPa、５９．２ＭＰａ、６４．０ＭＰａ。
在这里要特别指出，这３种熟料的ｆ－ＣａＯ相差无几，分别为0.60%、０．４１％和０．３７％。
2.5 熟料的冷却及设备
水泥熟料冷却机的这三个效率越大越好， 一般η cL为40％～80％，ηL为80％～95％,Φi<90%
2、入窑二次风温度和入炉三次风温度 入回转窑的二次风温度和入分解炉的三次风温度值越
高越好，一般二次风温在900～1100 ℃的范围，三次风温 在400-800℃的范围。 3、出冷却机的熟料温度
出冷却机的熟料温度越低越好，越低表示熟料被冷却 的越充分，一般出冷却机的熟料温度在70—300 ℃的范围， 现代化的篦式冷却机一般能够将熟料冷却到100℃以下。 4、环境保护：噪声污染与粉尘污染要低 5、投资费用：设备费用及土建费用要低 6、操作费用：动力消耗、维护、维修费用要低。
粗、细颗粒料间的离析问题
解决方法： a. 以上所述的各种第三代和第四代篦冷机中进料区
篦床的“渐扩”结构及其脉冲供气方式就是解决 该问题的较好方法。
b.采用交错式移动篦板系统 工作原理：篦冷机的进料区有三组平行的、
独立驱动的篦板，通过它们的横向交错移动来实 现粗细颗粒料的均匀分布。
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，有利于燃料的燃烧。 (3)作为热回收设备：对出窑熟料携带出去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。
冷却机的评价指标：
②冷却效率：
从出窑熟料中回收的总热量与出窑熟料物理热的百分比
③空气升温效率：
L
Q0 Qm Q0
100%
离开冷却机第i个室的冷却空气和鼓入该室冷却空气之
间的温度差与该室内水泥熟料的平均温度之比
i
新型干法水泥熟料煅烧技术——冷却机系统
熟料的冷却速率对熟料的结构、熟料的矿物组成，熟料的研磨性能以及水泥的品质都有很大的影响。
其主要表现的方面有：1. 便于输送：如果输送高温的熟料需要用耐高温材料制造，并且也很容易磨损，造成成本高，维护费用也高，不利于降低成本。
2. 易于研磨：熟料冷却速度快，则熟料中的分子没有足够的时间去进行晶格的排列，部份的液相无法结晶成核只有以玻璃质存在，玻璃质较脆，同时矿物颗粒也比较细，易于研磨。
3. 热量回收：急冷熟料可以从熟料中回收大量的热，供窑内燃烧所用及余热发电或者是烘干物料。
其回收热量为200-250kcal/kg。
这样就可以降低生产的成本。
4. 改善水泥品质：熟料在在1250度下，C3S会分解成C2S与CaO两种矿物。
而在525度时，C2S会发生晶格转变，由β-C2S转变成γ-C2S，其体积膨胀10%，造成熟料的粉化，同时γ-C2S又是一种无强度的矿物，使熟料品质下降。
另外熟料在慢冷时矿物中的C3A也会从矿物中析出，造成熟料的急凝现象，MgO在慢冷时也容易结晶，造成水泥的安定性不良。
此时只有用急冷的方法来解决这些问题。
冷却机的操作参数在实际生产中，各个设备并不是孤立的，冷却机与窑之间的操作互相制约与影响。
因此必需根据具体情况进行分析。
在操作冷却机时一般都希望熟料出口的温度低，二次风的温度尽量高，冷却机废气温度低些。
蓖式冷却机操作时更是如此，一般其主要的参数有:1. 料层的厚度料层厚度均匀，能够产生同样的气体阻力，气体也能够均匀地分布在整个料层上。
这是冷却机正常操作的基本条件。
料层的厚度可以通过调节炉排的速度来改变，速度快则料层就薄，反之则反然。
如果炉排速度快，则熟料通过冷却机的时间就短，熟料出口的温度就会比较高，同时也会使二次空气温度降低。
料层厚则风压就比较大。
2. 高压风量在冷却机的一段，冷却风风压比较高，风量并不是很大，其废气主要是作为二次风进入到窑内。
风量大有利于熟料的冷却，但也会造成二次风温度低，同时窑头的飞灰也会比较大。
水泥熟料冷却装置[实用新型专利]
![水泥熟料冷却装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/84232f3c3186bceb18e8bbd4.png)
专利名称：水泥熟料冷却装置专利类型：实用新型专利
发明人：马兵,冯安贵
申请号：CN201821044537.8申请日：20180703
公开号：CN208567546U
公开日：
20190301
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种水泥熟料冷却装置，包括筒体，筒体由上立筒和下立筒密封连接组成，所述下立筒包括冷却筒和出料斗，冷却筒和出料斗之间柔性连接，所述冷却筒内安装有进气装置，所述出料斗外侧面安装有振动电机。
本实用新型结构简单，设计合理，避免了原有设备在水泥熟料出料的过程中易堵塞卡住的问题，出料更加顺畅。
同时出气装置不易被堵塞，出气顺畅，冷却效果好。
申请人：峨眉山强华特种水泥有限责任公司
地址：614208 四川省乐山市峨眉山市龙池镇马坪村
国籍：CN
代理机构：厦门福贝知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：郝学江
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一种水泥熟料冷却装置[实用新型专利]
![一种水泥熟料冷却装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/591269f6a76e58fafbb003d6.png)
专利名称：一种水泥熟料冷却装置专利类型：实用新型专利
发明人：刘平利
申请号：CN201921746170.9申请日：20191017
公开号：CN210885836U
公开日：
20200630
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种水泥熟料冷却装置，包括壳体，所述壳体的内部开设有空腔，所述壳体的顶部固定连接U型板，所述U型板内腔的顶部固定连接有第一电机，所述第一电机转轴的底部固定连接有转杆，所述转杆的底部贯穿至壳体的内腔，所述转杆的表面分别固定连接有输送叶片和搅拌杆，所述U型板内腔顶部的两侧均固定连接有第二电机，所述第二电机转轴的两侧均固定连接有扇叶，所述壳体的右侧固定连接有水箱，所述水箱顶部的右侧固定连通有注水管。
本实用新型具备快速冷却的优点，解决了现有的水泥熟料冷却装置不具备快速冷却的功能，需要长时间进行冷却，降低了生产的效率，并使水泥熟料的性能很大程度上达不到要求的问题。
申请人：陕西满意水泥有限责任公司
地址：727100 陕西省铜川市耀州区孙塬镇
国籍：CN
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水泥熟料的冷却及设备
水泥熟料冷却机
1、水泥熟料冷却机的功能与作用： (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γ-C2S的转变。 (2)作为热工设备：在对熟料骤冷的同时，承担着对入窑二次风及 入炉三次风的加热升温任务。尽可能的提高二、三次风温度。不 仅可以回收热量，并且对燃料的助燃和燃尽以及全窑系统的热力 分布有好的作用。
第三代“空气梁高效篦冷机”：料层厚度：600-800mm，单 位面积负荷44t/m2.d，采用高阻力篦板，进料口篦板已改为固 定阶梯篦板，因为篦板阻力较高，有利于熟料层均匀透过冷却 空气，提高冷却效率，篦床横梁改用空气梁通风，冷却效率进 一步提高。
第四代冷却机：料层厚度：800-1000mm，单位面积负荷
第二代 “厚料层篦冷机”，料层厚度：400-500mm， 单位面积负荷35t/m2.d，为与NSP窑产量相适应，篦冷机 由第一代发展到了第二代，结构上取消进料口的导料装 置，窑和篦冷机的中心线根据卸料偏心和物料粒度离析 进行了偏离；为提高推动效率，篦板厚度增加到130mm； 为减少漏料，将篦板长缝改为均面圆孔；将篦板支承在 横梁上，篦板下风室隔板焊在固定篦板支承梁上，大大 加强了风室间的密封，可以调节各风室的风量和风压， 提高了熟料冷却效率。
（一）第三代篦冷却机
1. 组成(NC为例） 篦冷却机的主要由固定篦床、活动篦床、传动 装置（液压传动系统）、上下壳体、控制流篦板风 管、灰斗部分、支承装置、干油集中润滑系统、熟 料破碎机、栅条装置、空气炮装置、风机、自动控 制和报警装置等组成。整机采用落地式布置，漏料 直接落入机下输送设备，不再另设漏料拉链机。
《国家重点节能低碳技术推广目录(2015年本)》(第125项)
《国家重点节能低碳技术推广目录(2015年本)》(第125项)佚名
【期刊名称】《中国水泥》
【年(卷),期】2016(0)2
【摘要】稳流行进式水泥熟料冷却技术：高温颗粒物料冷却设备，用于熟料冷却、输送，可将约1400℃熟料冷却到〈100℃。
冷却形式为风冷＋利用冷风和热熟料
进行热交换。
可将熟料所含热量回收，用于辅助上一工序的熟料煅烧。
【总页数】1页(P103-103)
【关键词】技术推广;目录;低碳;节能;水泥熟料;熟料冷却;冷却设备;颗粒物料
【正文语种】中文
【中图分类】TQ172.623
【相关文献】
1.国务院印发“十三五”节能减排综合工作方案/2017版循环经济发展评价指标体系发布/《国家重点节能低碳技术推广目录(2016年本,节能部分)》发布 [J],
2.国家重点节能低碳技术推广目录（2017年本低碳部分）技术简介 [J], ;
3.《国家重点节能低碳技术推广目录》（2015年本节能部分）技术报告（节选）
球磨机高效球磨综合节能技术 [J], ;
4.国家重点节能低碳技术推广目录（2017年本，节能部分）技术报告节选 [J], ;
5.国家发改委发布《国家重点节能低碳技术推广目录（2017年本，节能部分）》[J], 无;
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稳流行进式水泥熟料冷却重点技术
稳流行进式水泥熟料冷却技术
一、技术名称：稳流行进式水泥熟料冷却技术
二、合用范畴：建材行业水泥熟料生产
三、与该节能技术有关环节旳能耗现状：
目前一般旳产品冷却机冷却风量为2Nm3/kg，电耗6～7 kWh/t熟料，冷却机设备热回收效率65%～70%。
与本产
品相比热回收效率低5%，电耗高1～2 kWh/t熟料。
四、技术内容：
１.技术原理
该产品是一种对高温颗粒物料进行冷却旳设备，重要用于对热熟料进行冷却和输送，可将1400℃左右旳水泥熟料冷却到100℃如下，以保证熟料旳性质和进行下一道工序。
冷却方式为风冷，运用冷风和热熟料进行热互换，同步设备可将熟料所含热量回收，用于辅助上一工序旳熟料煅烧，以达到节能减排旳目旳。
2.核心技术
重要涉及①冷却风量自动控制调节阀；②冷却设备篦床旳运动支撑装置；③原则化模块设计；④步进式行走篦床；⑤一种冷却设备篦床旳在线检修装置；⑥颗粒物料均匀卸料装置。
3.工艺流程
冷却机工艺流程图及设备简图见图1、图2。
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稳流行进式水泥熟料冷却技术
：稳流行进式水泥熟料冷却技术
技术名称：
一、技术名称
适用范围：
：建材行业水泥熟料生产
二、适用范围
与该节能技术相关生产环节的能耗现状：
：
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状
目前一般的产品冷却机冷却风量为2.0 N m3/kg，电耗6～7 k Wh/t熟料，冷却机设备热回收效率65％～70％。
与本产品相比热回收效率低5％，电耗高1～2k Wh/t熟料。
：
技术内容：
四、技术内容
1.技术原理
该产品是一种对高温颗粒物料进行冷却的设备，主要用于对热熟料进行冷却和输送，可将1400℃左右的水泥熟料冷却到100℃以下，以保证熟料的性质和进行下一道工序。
冷却形式为风冷，利用冷风和热熟料进行热交换，同时设备可将熟料所含热量回收，用于辅助上一工序的熟料煅烧，以达到节能减排的目的。
2.关键技术
主要包括：①冷却风流量自动控制调节阀；②冷却设备篦床的运动支撑装置；③标准化模块设计；④步进式行走篦床；⑤一种冷却设备篦床的在线检修装置；⑥颗粒物料均匀卸料装置。
3.工艺流程
冷却机工艺流程图及设备简图见图1、图2。
图1 水泥窑熟料冷却机工艺流程图
图2 稳流行进式冷却机设备简图
：
主要技术指标：
五、主要技术指标
单位面积产量44～46t/m2d；单位冷却风量1.7～1.9N m3/kgc l；热效率≧75％，电耗≦5k Wh/t熟料。
：
技术应用情况：
六、技术应用情况
四台稳流行进式冷却机已投入工业生产，另有数台在建设中。
：
典型用户及投资效益：
七、典型用户及投资效益
典型用户：江西圣塔实业集团3000t/d生产线、河北燕赵水泥有限公司5500t/d水泥生产线。
1）建设规模：3000t/d水泥生产线。
主要技改内容：稳流行进式冷却机。
节能技改投资额约800万元，建设期3个月。
年节能3390tc e，年节能经济效益约237万元，投资回收期3.5年。
2）建设规模：5500t/d水泥生产线。
主要技改内容：稳流行进式冷却机。
节能技改投资额约1000万元，建设期3个月。
年节能5330tc e，年节能经济效益约370万元，投资回收期3年。
：
推广前景和节能潜力：
八、推广前景和节能潜力
该产品可用于新建厂和老厂的设备改造，其主要性能指标已达到国际先进水平，较之第三代篦冷机有明显进步，可使水泥熟料的热耗下降10％～18％，电耗降低20％，土建投资节省25％，维修费用节省70％～80％，节能效益显著。
预计2015年可在行业
推广到42％～45％，形成约90tc e/a的节能能力。