“新型超短窑”的优势-短型回转窑,大回转窑，水泥窑，水泥回转窑，回转窑设备

    从世界范围内的新建水泥工程来看，新型超短窑[新型短回转窑]在市场上应该不能说是占主导地位，应该是应用趋势。趋势也罢，主导地位也罢，至少都取决于它的优势。从国内外现已投入运行的几十条新型短回转窑的生产实践看，其在工艺、机械运行以及基建方面都表现出其他窑型不可比的优势。

    1、工艺优势 1.1 节能     研究表明，在CaCO3分解过程中形成许多新生态氧化物，最主要是CaO和SiO2。这些新生态的氧化物具有很高的活化能和很强的反应性。在预分解窑中，入窑物料的分解率至少在90%以上，只有很少量的碳酸盐分解任务留待窑内完成。回转窑内的高温带仅局限在火焰辐射区段之内，对于一般长径比L/D=14~17的预分解窑，已完成分解任务的物料还要在900~1 300 ℃的过渡带内停留过长的时间，一般为15~16min，延缓了物料的加热进程。因此，CaO等新生态氧化物的活化能和反应性便得不到及时而充分的利用，造成C2S和CaO的矿物长大。因为在此区段内没有足够的热量使其迅速升温，制约了熟料的结粒和烧结。进而造成熟料结构不良，影响熟料质量和易磨性。

    可是在新型回转窑超短窑中，物料在过渡带仅停留5~6 min就马上进入烧成带，CaO等新生态氧化物的活化能和反应活性得到了充分而及时地利用，所以可降低烧成温度，减少废气的热损失，使热耗降低。在这种情况下所形成的熟料矿物结粒好，多呈微晶和微孔结构，不仅可以提高熟料28d强度，而且易磨性改善，可以降低水泥的粉磨电耗。此外，窑体长度减短，不仅筒体的散热损失随之减少，而且传动功率也相应降低。

    1.2 提高熟料质量

    对新型预分解窑生产线，入窑物料分解率已达90%以上。在主要矿物C3S稳定形成之前，物料在过渡带停留时间越长，C2S矿物生长越多，但剩余的fCaO就有机会再结晶而使其结粒增大、活性降低。C3S形成过程为固液相反应，其形成速度即烧成时间取决于CaO的粒度和活性。CaO晶粒越小、活性越强，则越有利于C3S的形成，熟料28 d强度越高。此外，升温速度越快，CaO的吸收速度也越快，越有利于C3S的形成。而新型超短窑内的煅烧情况满足了上述要求。实践证明，在正常情况下，新型超短窑所生产的熟料质量都比较好。如福建龙岩三德水泥建材工业有限公司100%烧无烟煤新型超短窑生产线，其熟料强度经常都在66 ~67 MPa，有时达到70 MPa。 1.3对原、燃料的适应性更强    在相同生产能力的情况下，新型超短窑的直径一般应大于三档预分解窑。因此，在相同操作条件下热负荷降低。这样，对于易烧性较差、碱或其它有害成分含量较高的生料，其适应性更强。一是因为可以得到更好的火焰辐射传热；二是能更好地控制物料在烧成带的停留时间；三是窑尾温度稍高，碱性物不易在回转窑内凝结，放风排碱效率高。所以，可以促进碱或其它有害成分的降低。
生产实践已充分证明，新型超短窑对任何种类的生料和燃料都能适应，并比一般预分解窑的适应性更强。如朝鲜祥原水泥厂的Ф4.8 m×52 m新型超短窑，除烧100%低质无烟煤外，原料中的碱含量也很高。我国的龙岩三德公司Ф4 m×47 m新型超短窑，烧100%福建产挥发分在3%左右的劣质无烟煤；山西晋牌水泥集团公司的Ф3.96 m×42.67 m新型超短窑，虽使用落后的双风道煤粉燃烧器烧低挥发分煤，其效果亦很好。

    1.4砖耗显著降低    由于烧成带温度可以降低，窑内气体速度亦随之降低，不仅传热得到改善，而且可减少熟料粉尘的再循环，加之机械方面的有利因素，所以耐火砖寿命大大提高，砖耗显著降低。对一般预分解窑，吨熟料砖耗的国际先进指标为0.5~0.6 kg/t熟料，而新型超短窑可降到0.15~0.20 kg/t熟料，降低约60%。龙岩三德公司用6 000 元/t的进口砖，换一次砖约需60~90万元，砖耗降低对降低水泥成本意义很大。

     2、机械优势     新型超短窑的回转窑体长度比常规预分解窑可以减短20%以上，不仅与工艺有关的因素得到大大改善，而且在机械方面的优点也很突出。由三档支承改为两档支承后，使结构由静不定系统变成静定系统。这样，无论基础下沉，或窑筒体变形和弯曲等，都不会引起筒体、托轮、轮带和传动机构等机件超负荷，也不会造成托轮与轮带的不均匀接触，和各档以及每个支承两侧托轮受力的不均衡。从而避免筒体断裂、托轮断轴、轴承超温和烧瓦、托轮与轮带过快和不均匀磨损、烧毁传动电动机、主减速器的异常损坏等机械事故发生，大大提高了可靠性。另外，新型超短窑为摩擦传动这种先进传动方式的实现创造了必要条件。

    3、基建投资低      由于两档新型超短窑的窑体减轻、支承减少，尽管有的新型超短窑筒体和托轮的直径稍大，但整台窑的设备重量还会减轻14%~20%。从而设备造价可大大减少。另外，由于窑体减轻，窑墩负荷减小，窑的土建费用亦可降低。再则，窑体减短，除占地面积减少外，输送设备长度、各种管道和电线电缆都相应缩短，不但工艺布置更加紧凑，各项投资也相应减少。据统计，新型超短窑的基本建设投资可降低20%~25%。按1条5 000 t/d的三档预分解窑生产线投资4~5亿元计，采用新型超短窑技术，可节省投资约1.25亿元，十分可观。由此可见，这是建设低投资型水泥生产线一项非常重要的新技术。

    4、运行优势    众所周知，基本建设投资是一次性的，运行管理费用则是长期的，并与企业效益息息相关。新型超短回转窑运行方面的优点是由工艺和设备两方面的因素决定的。首先是运转率高：我国现有新型干法生产线达626条，熟料产能达到4.6亿吨，但真正实现运转率大于85%的却不多，主要是受工艺和设备事故较多的制约。采用新型超短窑后，工艺和设备方面的事故都会明显减少，运转率会有较大幅度地提高。戴曼特水泥厂的Ф4 m×40 m新型超短回转窑（长径比最小）已运转了25年，运转率经常保持在95%；台湾花莲厂5 000 t/d生产线经常保持在94.5%；朝鲜祥原厂2条3300 t/d生产线其运转率都在84%以上。可见新型超短窑的运转率有的已超过湿法窑。如果全国这些新型干法生产线的运转率都提高1%，则约相当于多建3条5000 t/d生产线的能力。
其次是毋需频繁检测窑体中心线：三档窑由于是静不定系统，因基础下沉不均、机件磨损和调整不当等均会造成筒体弯曲，应力成倍增大，托轮与轮带表面接触不良，负荷成倍提高，进而耐火砖寿命降低，设备事故频繁。为此，原国家建材局规定，对三档新型干法回转窑每隔2年必须对其中心线检测一次。以2 000 t/d级的Ф4 m×60 m三档窑为例，每检测一次约需12万元。采用新型超短窑时，这项工作便可以省略，既节省了高昂的检测费用，又节省了人力物力。其三是检修维护费用降低：新型超短窑的支承减少，受力均衡，没有不易发现的超负荷隐患产生，因此机件的寿命都会延长。燃烧带的热负荷小，转速又较低，机械应力降低，耐火砖的寿命也会相应提高，这就使检修维护费用大大降低。