水泥熟料的冷却及设备

t a 2i t a1i i tclin
ta1i、ta2i——分别为鼓入和离开冷却机第i室的冷却空气温度，℃； tclin——在冷却机第i室内篦板上熟料的平均温度，℃， 一般用进、出该室的水泥熟料之间的对数平均温度来进行计算。
水泥熟料冷却机的这三个效率越大越好， 一般η cL为40％～80％， η cL为40％～80％,Φ i<90%
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
为了使水泥熟料的篦式冷却机能够更好地适应回转窑熟料 产量的波动及生产的瞬时变化，以及更好地适应现代化工业 生产的需要，从90年代末开始，一些新型冷却机开始出现其 进料部位与第三代可控气流通风完全一致，而后部出现变化， 大致有两种结构，无漏料篦板，熟料在固定充气篦板的料层 上通过对熟料进行冷却，此类冷却机以FLS公司的SF交叉棒式 冷却机和Polysius公司的PolyTRACK冷却机为代表，另一种是 熟料堆积在槽型活动充气不漏料篦床上，随着活动篦床输送 向前运行，冷风透过料层，此类冷却机以BMH的η冷却机和 KHD公司和PyroSTEP冷却机为代表，成为当前水泥工业冷却 机发展的主流。
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。
一、熟料冷却机的发展及分类
单筒式 筒式冷却机 多筒式
推动篦式 水泥熟料冷却机
篦式冷却机 振动篦式 回转篦式 交叉推动棒式 篦式冷却机 “ɲ”型冷却机
新型篦式冷 却机
二、筒式冷却机


(3)作为热回收设备：它承担着对出窑熟料携 出的大量热焓的回收任务。回收的热量以高 温热随二、三次风进入窑、炉之内，有利于 降低系统煅烧热耗；以低温热能亦有利于余 热发电。 (4)作为输送设备：它承担着对高温熟料的输 送任务，对高温熟料进行冷却有利于熟料输 送和贮存。
熟料冷却、热回收、输送和破碎
同时，风机鼓入的冷却风经热交换吸收熟料中的热能后作为二
次风入窑、三次风入分解炉及作为生料或煤烘干用风。其余的 废气经收尘后排入大气。
推动篦板由固定篦板和活动篦板相间排列所组成。 活动篦板在传动装置的带动下成排地位于固定篦板之间，沿 前后方向作水平的往复运动，将熟料推向前进。
(二) 第四代篦床式冷却机
（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对流热交换，加热后空气 全部进入窑内。
单筒冷却机
（二）多筒冷却机
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，冷却筒与窑连成一体，并随窑 一起回转。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 构如图所示。
（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。
44t/m2.d，随着对热效率和低维护成本要求的提高，在第三代 篦冷机的基础上研发出了CP的η冷却机、Polysius多轨道梁冷 却机为代表的第四代篦冷机、Smith的交叉推动棒式。
篦板和篦床结构是篦冷机最重要的部件，它决 定了篦床的料层厚度，也就决定了篦床单位面积 产量，同时它决定了供风系统和热回收效率，一 、二、三、四代篦冷机产品发展主要表现在篦板 和篦床的结构的改进。
第四代篦式冷却机 举例
6道步进 式篦床
推料棒式
2.规格型号和技术参数
型号： 能力： 篦 冷 机 斜度: NC42340 规格： 4.2×34m
5000～6000t/d 篦床面积： 133.2㎡ 3°/3°/0° 静态篦板: 5排 冲程次数: 4～25次/分
传动型式: 液压传动
电机功率: 75kw 破 碎 机
型号: 转速: 1000×3600 370rpm
(2) 冷却机冷却效率（热回收率） 指出窑熟料被回收的总热量与熟料出窑时的 总热量的比值。


ηL --冷却机的冷却效率，%； A--熟料出窑时的总热量，kJ/kg； q—出冷却机机第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
第四节 熟 料 的 冷 却 及 篦冷机
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。
篦式冷却机发展：
第一代“薄料层篦冷机”，料层厚度：180-185mm;单位面 积负荷小于20t/m2.d；篦冷机中心线与回转窑中心线一致，考 虑窑口卸出熟料偏心以及物料粒度离析问题,需安装导料装置 ，容易烧损和磨损，达不到均匀布料的作用；篦板厚度5560mm，间隙3-5mm,磨损严重、漏料严重；活动篦板行程 100mm，篦板支承在纵梁上，每个篦床有许多活动纵梁，无 法分隔风室，密封较差，冷却风机压力很低，一般一室在 6000Pa左右，二室在5000 Pa左右，导致产量非常低。
出料颗粒
＜25mm
电机功率: 110kw 电机转速: 740rpm
偏移的距离e=(0.1—0.15)D
(D为窑体内径)
3.工作原理及特点
3.1.工作原理
高温熟料从窑口自然“落入”篦床，通过篦板的往复推动
逐步推至后续篦床，形成一定厚度的料床，经各冷却风机鼓入
的冷却空气由下吹入料床，渗透扩散对熟料冷却至环境温度 +65℃，并经熟料破碎机至≤25mm（占90％以上）落入输送机 中。由篦板漏下的细熟料通过风室下灰斗收集后，通过由时间 控制的电动弧形阀进入熟料链斗机输送进入熟料库。
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。

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。
三、篦式冷却机
随着分解炉的开发使用，使NSP窑比SP窑的产量提高了 一倍，因多筒冷却机不能抽取三次风供分解炉用燃烧空 气，而逐渐被淘汰，从而开发出了篦式冷却机。 出窑熟料进入冷却机后，在篦板上铺成一定厚度的 料层，鼓入的冷空气，以相互垂直的方向穿过篦床上运 动着的料层使熟料得以骤冷。根据冷却机篦子的运动方 式，篦冷机可分为回转式、振动式、推动式三种。 篦式冷却机是一种骤冷式冷却机。
2、冷却机性能评价 (1) 冷却机的热效率 从熟料中回收并用于煅烧过程的热量与熟料出窑时 的总热量之比。 A B ηc= ×100% A ηc --冷却机的热效率，%； A--熟料出窑时的总热量，kJ/kg； B—冷却机的热量损失（熟料和排出气体带走的热 量、冷却机的热损失等），kJ/kg。