白水泥熟料漂白機的研發和應用

盧華武，龐英，錢偉，楊愛龍，韓翼剛

白水泥熟料漂白機的研發和應用

Research and Application of Bleaching Machine for White Cement

盧華武，龐英，錢偉，楊愛龍，韓翼剛

1 前言

白水泥出窯熟料在高溫狀態下及時水淬急冷，是提高熟料白度的重要措施[1]，熟料的漂白冷卻方法，直接影響到熟料的白度和質量。白水泥熟料的漂白冷卻，國內大都采用水浸漂白的工藝，白水泥熟料的淋水漂白一般在窯內或單冷機內進行，熟料出窯后在水中一淋到底，直到熟料溫度＜100℃。熟料中的顯熱變成水蒸氣全部損失掉，不能回收利用，這極大提高了熟料的燒成熱耗，而且過多淋水已無漂白作用，反而會使白水泥熟料變韌難磨[2]。國內的白水泥生產大都產量低，能耗高，技術裝備落后，沒有適合大型白水泥生產線的專用白水泥熟料漂白設備，為配合阿爾博波特蘭（安慶）有限公司年產40萬噸白水泥熟料生產線的建設，我公司研發設計了國內規格最大的白水泥熟料漂白機。

圖1 漂白機工作原理圖

2 工作原理

針對白水泥熟料漂白冷卻過程的特點，采用漂白機+冷卻機的組合式漂白冷卻方式（圖1）。白水泥出窯高溫熟料通過喂料室直接進入漂白機內，在漂白機進料端處水淬漂白。漂白機出料罩上設有冷風閥，控制進入漂白機的冷風量。出漂白機熟料溫度控制在550～600℃，然后進入冷卻機進行強制風冷，出冷卻機余風用作回轉窯窯頭二次風和分解爐三次風。在漂白機內熟料淋水后生成了大量水蒸氣，這部分水蒸氣被抽走后，經過一臺熱管熱交換器將冷空氣預熱到200℃以上，用于煤磨（輥磨）烘干。這種漂白冷卻方式保證了出窯熟料在高溫狀態下及時水淬漂白，有利于提高熟料的白度，保證熟料質量，同時嚴格控制出漂白機熟料溫度，最大限度利用熟料中的顯熱，對降低白水泥熟料燒成熱耗有重要作用。

3 漂白機的技術特點

漂白機主要用來對出窯的高溫熟料進行水淬漂白，并控制出漂白熟料機溫度在一定范圍內，熟料水淬漂白時產生的大量水蒸氣要及時抽走，避免水蒸氣入窯。漂白機整體結構類似于兩檔短窯，因熟料不需在漂白機內進行冷卻，因而漂白機兩檔間的跨距很短，在結構上具有如下特點。

3.1 漂白機內的噴水裝置和抽氣風管

出窯熟料在漂白機內水淬漂白，漂白機內噴水必須充分霧化，并限制噴在一定范圍內，即只能噴在出窯熟料上，不能噴在漂白機內襯火磚上。噴水要保證熟料漂白的需要，同時要控制出漂白機水汽溫度和出漂白機熟料溫度。為滿足上述要求，對漂白機內的抽氣風管及噴水裝置進行了實驗，根據實驗結果，確定了漂白機抽氣風管的結構形式和開孔方式，以及噴水裝置的規格參數。

工作時，冷卻水自水箱經過濾器過濾后，由變頻水泵升壓并調節到一定的壓力和流量，經出口管路送到噴淋桿噴嘴處，產生覆蓋均勻、顆粒合適的水霧，水霧和高溫物料進行熱接觸、熱交換并吸收。

物料的大量熱量，使物料溫度迅速降低并維持在一定溫度范圍內。當物料出口測溫元件檢測到物料溫度超過溫度設定值范圍時，在控制器的控制下，變頻水泵自動調節轉速，增大或減少供水壓力和流量，從而控制出漂白機物料溫度在指定范圍內。

圖2 漂白機噴水效果示意圖

圖3 漂白機傳動裝置布置圖

圖4 漂白機支撐裝置結構圖

3.2 全新的傳動布置方式

漂白機由于布置空間限制，采用了全新的傳動布置方式。主電機選用變頻電機，與主減速機的聯軸器上帶液壓制動器，并設有連接保安電源，緊急情況可實現主電機停轉；取消了小齒輪支撐裝置，小齒輪安裝在主減速機輸出軸上，帶動漂白機筒體上的大齒圈轉動；輔助傳動電機與減速機做成一體，與主減速機輸出軸成90°布置，用超越離合器聯接到主減速機上。

當主電機正常工作時，輔助傳動系統通過超越離合器實現超越，與主減速機斷開；當主電機斷電時，啟動輔助傳動，此時超越離合器相當于聯軸器，保證主電源中斷時漂白機仍能慢轉，防止筒體彎曲并便利檢修。這種傳動布置方式布局緊湊，運轉穩定可靠，轉速可依據漂白效果和產量進行靈活調整。

3.3 支撐裝置選用了調心滾子軸承結構

因漂白機空間布局受限，支撐裝置無法采用回轉窯軸瓦式結構，選用了調心球面滾子軸承的支撐方式。綜合考慮了潤滑、密封、受熱膨脹、托輪調整、安裝維護等實際工況，開發設計了新的支撐結構，使結構布局更加緊湊，運轉平穩，安裝維護方便，保證了漂白機設備的正常運轉。

3.4 漂白機內襯的布置

漂白機內筒體的溫度很高，在筒體內需設置內襯。在漂白機進料端，內襯選用具有不同厚度的火磚，以便在進料端形成一凹槽，用來維持一定的水位，使不同粒徑的熟料都能進行充分的水淬漂白，保證熟料噴水急冷所需的時間，以確保出窯熟料的漂白效果。內襯耐火材料應盡量避免或減少Fe2O3、MnO、Cr2O3含量，以避免對熟料白度造成影響。漂白機不對物料進行冷卻，因而在漂白機內不需設置揚料板。

3.5 漂白機的主要技術參數

單筒漂白機的主要技術參數如下：

產量：設計1300t/d，最大1500t/ d；

規格：?4.2m×8m；

斜度：4%（正弦）；

圖5 漂白機工藝操作界面

支承檔數：2擋；

主電機功率：90kW；

筒體轉速：0.402～4.02r/min；出料溫度：～550℃；

噴水量：正常17.5t/h，最大29.5t/ h。

4 漂白機的應用

白水泥熟料漂白機于2009年底在阿爾博波特蘭（安慶）有限公司年產40萬噸白水泥熟料生產線上投入使用。生產調試初期，對漂白機的擋輪裝置進行了優化改進，使結構更加穩定可靠。對噴水裝置進行了調節，摸索出了與產量相對應的最佳噴水量。操作時在漂白機出料端容易出現正壓，設計時對這一工況考慮不足，容易從出料端密封處漏出粉塵，經優化整改后，至今設備運轉穩定，性能可靠。在廠方科學管理、生產監控過程嚴格規范、精心操作下白水泥熟料產量已穩定在1500t/d，熟料燒成熱耗4602kJ/kg熟料，水泥熟料白度89～90，均超過了設計值[3]。圖5是生產時漂白機的工藝操作界面。

5 結語

國內規格最大的白水泥熟料漂白機的成功研發和應用，實現了白水泥生產關鍵主機設備的國產化，大幅降低了設備投資，運行維護成本低，生產出的白水泥熟料白度高，質量好，系統熱耗低，各項指標達到國際先進水平，為企業帶來了直接的經濟效益和社會效益。

[1]劉壽綿，趙李，劉保良.亞洲最大年產60萬噸白水泥生產線建成投產[J].中國水泥，2010，(8)

[2]杜繼平，楊廣瑞.白水泥生產中的技術創新[J].水泥技術，2012，(6)

[3]艾軍，肖全貴，李振興，劉壽綿.阿爾博安慶白水泥生產線設計與回顧[J].中國水泥，2011，(10)■

公司APEC工商領導人峰會簽三條生產線EPS合同

11月9日，APEC工商領導人峰會期間，在中俄兩國元首的見證下，天津水泥工業設計研究院有限公司與俄羅斯最大的水泥制造商——歐洲水泥集團簽訂了三個日產6200噸水泥生產線（卡夫卡斯、別爾哥羅德和奧斯卡爾水泥生產線）設計、設備供貨、技術培訓和工程監理合同。天津水泥院有限公司董事長徐培濤和歐洲水泥集團總裁Skorohod分別代表雙方簽字。

此次三個合同的簽訂，是雙方繼5月20日在上海亞信峰會上簽訂米哈伊洛夫10000t/d生產線合同后的又一次合作。四個項目完全采用天津水泥院有限公司自有技術和裝備，再次證明了公司技術和裝備在國際市場上的品牌影響力，也為公司全面進入俄羅斯市場奠定了堅實的基礎。

會議期間，在中材國際工程股份有限公司董事長宋壽順，天津水泥院有限公司董事長徐培濤、市場總監曾年明的陪同下，中材集團有限公司董事長劉志江會見了歐洲水泥集團總裁Skorohod一行。劉志江感謝歐洲水泥集團對Sinoma的信任，同時表示Sinoma有決心、有能力高質量的完成歐洲水泥集團4個項目的合同。雙方就兩公司全面戰略合作進行了深入探討并達成共識。

（國際市場一部供稿）

TQ172.729.9

:A

：1001-6171（2014）06-0032-03

中材裝備集團有限公司，天津300400；

2014-03-15；編輯：呂光