摘要:
1 前言
眾所周知，用立窯、中空窯和濕法回轉(zhuǎn)窯煅燒水泥熟料能耗較高，特別是濕法窯和中空干法回轉(zhuǎn)窯，熟料燒成熱耗都高達(dá)5850KJ/kg~6270KJ/kg，實(shí)物煤耗達(dá)250KJ/t~280KJ/t。即使是立窯，其熱耗也達(dá)4600KJ/kg。比先進(jìn)的新型干法回轉(zhuǎn)窯熱耗約高1250KJ/kg（37%）。此外由于立窯水泥在生產(chǎn)過程中存在煅燒不勻、冷卻緩慢、煅燒過程不可控制以及采用復(fù)合礦化劑造成氟污染等問題，造成立窯水泥效益低下。另一方面，隨著新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，我國在采用新型干法技術(shù)煅燒水泥熟料方面已有相當(dāng)成熟的經(jīng)驗(yàn)，目前已完全可以依靠自已的力量對立窯和濕法回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造。
當(dāng)前我國水泥市場已由買方市場轉(zhuǎn)變?yōu)橘u方市場，用戶對水泥質(zhì)量要求越來越高，這就迫使水泥企業(yè)越來越重視采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝以提高水泥質(zhì)量、降低消耗和生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)市場競爭力。因此，我們有理由認(rèn)為，采用新型干法技術(shù)對水泥立窯和濕法窯進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造的條件和時機(jī)已相當(dāng)成熟料。本文結(jié)合我國實(shí)際情況，就水泥機(jī)立窯和濕法回轉(zhuǎn)窯改造成新型干法窯的技術(shù)途徑談一點(diǎn)看法。
2 立窯的技改
由于立窯水泥質(zhì)量較差，因此在當(dāng)前水泥市場不景氣的情況下，其銷售遇到相當(dāng)大的困難，目前已有相當(dāng)一部分立窯水泥廠處于停產(chǎn)或半停產(chǎn)狀。有人認(rèn)為我國是發(fā)展中國家，立窯水泥在今后相當(dāng)長一段時間內(nèi)仍會存在，但必須看到我國水泥市場從供不應(yīng)求發(fā)展到供過于求時間在今后相當(dāng)長一段時間內(nèi)仍會存在，但必須看到我國水泥市場從供過于求時間并不長，同時由于供求關(guān)系的改變以及用戶對水泥質(zhì)量要求的提高，加上國家有關(guān)新的水泥檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的采用和提高混凝土標(biāo)號的標(biāo)準(zhǔn)，立窯水泥的生存空間將越來越小，有可能被迫淘汰。但我們應(yīng)同時看到，我國立窯水泥企業(yè)已發(fā)展成一支龐大的隊(duì)伍，如果簡單地將其淘汰，會帶來諸如設(shè)備浪費(fèi)、工人失業(yè)等眾多社會問題，應(yīng)在充分利用原有設(shè)施及勞動力的基礎(chǔ)上，將立窯水泥企業(yè)逐步改造成現(xiàn)代化的水泥企業(yè)。近年來，廣東、山東、江蘇等地的一些立窯水泥企業(yè)已采用變更窯型的根本方法來進(jìn)行技改，即在廠內(nèi)增加了新型干法生產(chǎn)線，將回轉(zhuǎn)窯熟料摻入立窯熟料中共同粉磨，以此來改善水泥的質(zhì)量和性能。但在立窯水泥企業(yè)增加整條新型干法生產(chǎn)線問題較多。首先，新線不能放入原廠內(nèi)而只有異地建設(shè)，不能充分利用原設(shè)備；其次建設(shè)整條生產(chǎn)線投資大，大部分企業(yè)無法承受。因此技改時應(yīng)充分利用立窯水泥廠已有設(shè)備，僅新增新型干法燒成系統(tǒng)及煤粉制備系統(tǒng)，在大幅度降低投資的前提下，生產(chǎn)高標(biāo)號水泥。這樣工廠可根據(jù)市場需求，適時調(diào)整回轉(zhuǎn)窯和立窯熟料的摻合比例，生產(chǎn)不同品種及標(biāo)號的水泥。
2.1 技改方案
采用新型干法生產(chǎn)技術(shù)對立窯企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造時，其燒成系統(tǒng)和煤粉制備系統(tǒng)可采用下述方案：
(1) 采用帶分解爐的新型干法回轉(zhuǎn)窯。其優(yōu)點(diǎn)是占地少、比預(yù)熱器容易達(dá)產(chǎn)、窯尾溫度低不易堵塞。此外，采用單筒冷卻機(jī)熱效率高，操作維護(hù)方便，又可抽三次風(fēng)供分解爐燃燒。
(2) 生產(chǎn)規(guī)模可考慮800t/d及500t/d。對于擁有4臺立窯的水泥廠，應(yīng)考慮新增一條800t/d的燒成系統(tǒng)，并淘汰2條立窯生產(chǎn)線。改造后水泥廠熟料產(chǎn)量可增加400t/d左右；對于擁有2臺立窯的水泥廠，可考慮增加一條500t/d的熟料生產(chǎn)線，并淘汰一條立窯生產(chǎn)線，這樣工廠熟料生產(chǎn)能力可增加約200t/d。
2.2 應(yīng)用實(shí)例
以江蘇某廠為例，該廠擁有4臺機(jī)立窯，規(guī)格分別為φ2.2m×8.5m、φ2.5m×10m、φ2.84m×10m、φ3.0m×10m，年產(chǎn)水泥35萬t。技改方案為新增一條800t/d熟料新型干法線，折除φ2.5m×10m及φ2.2m×8.5m兩條機(jī)立窯生產(chǎn)線，保留原另外2臺機(jī)立窯生產(chǎn)線。技改后工廠總的熟料生產(chǎn)能力合計為1300t/d，比原有能力提高464t/d，技改效果較好。該廠具體技改方案如下。
(1) 生料制備及儲存。保留原有φ2.2m×6.5m生料磨，并將原φ2.2×6.5m水泥磨改造為生料磨，以滿足回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)需要。回轉(zhuǎn)窯生料細(xì)度可放寬到12%~14%（0.08mm篩篩余）。原料入磨前須進(jìn)行烘干、細(xì)碎以保證粉磨能力的正常發(fā)揮及生料庫的正常卸料。為保證入窯生料成分的均勻，新建了4座φ8m×20m容量為1000t的生料庫（總儲量為4000t），采用機(jī)械倒庫、庫頂均勻布料，進(jìn)行生料均化。
(2) 煤粉制備及燒成系統(tǒng)。新增φ2.2m×4.4m球磨機(jī)用于煤粉制備，產(chǎn)量為7.0t/h，裝機(jī)容量為240kW，可滿足回轉(zhuǎn)窯用6t/h煙煤的需要；回轉(zhuǎn)窯采用φ3.2m×40m（也可用φ3.5m×45m），四級預(yù)熱器帶分解爐，熟料產(chǎn)量為800t/d，熱耗為3762kg/kg，熟料冷卻機(jī)選用φ3.5m×38m單筒回轉(zhuǎn)冷卻機(jī)。
(3) 廢氣處理。窯尾主排風(fēng)機(jī)選用1825DIBB24風(fēng)機(jī)，功率為500kW，電除塵器用75m2高壓靜電除塵器。
(4) 熟料儲庫。為便于儲存回轉(zhuǎn)窯熟料并轉(zhuǎn)入已有的水泥磨系統(tǒng)，新建4座φ8m×18m、庫容為4000t的熟料庫，可滿足回轉(zhuǎn)窯5d產(chǎn)量的儲存需求（如原有熟料庫夠用，可不建）。