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一. 熟料冷卻的目的二. 冷卻機工作原理三. 二次、三次空氣

一. 熟料冷卻的目的

熟料的冷卻速率對熟料的結構、熟料的礦物組成，熟料的研磨性能以及水泥的品質都有很大的影響。其主要表現的方面有:

1. 便于輸送: 如果輸送高溫的熟料需要用耐高溫材料制造，并且也很容易磨損，造成成本高，維護費用也高，不利于降低成本

2. 易于研磨: 熟料冷卻速度快，則熟料中的分子沒有足夠的時間去進行晶格的排列，部份的液相無法結晶成核只有以玻璃質存在，玻璃質較脆，同時礦物顆粒也比較細，易于研磨

3. 熱量回收: 急冷熟料可以從熟料中回收大量的熱，供窯內燃燒所用及余熱發電或者是烘干物料。其回收熱量為200-250kcal/kg。這樣就可以降低生產的成本。

4. 改善水泥品質: 熟料在在1250度下，C3S會分解成C2S與CaO兩種礦物。而在525度時，C2S會發生晶格轉變，由β-C2S轉變成γ-C2S，其體積膨脹10%，造成熟料的粉化，同時γ-C2S又是一種無強度的礦物，使熟料品質下降。另外熟料在慢冷時礦物中的C3A也會從礦物中析出，造成熟料的急凝現象，MgO在慢冷時也容易結晶，造成水泥的安定性不良。此時只有用急冷的方法來解決這些問題。

二. 冷卻機工作原理

冷卻機是一種熱交換裝置，它是以空氣為介質從高溫的熟料中通過，對熟料進行冷卻，同時回收廢氣的熱量作為窯的二次、三次空氣及干燥空氣，提高窯的熱效率。從熱工和工藝角度去評價冷卻機的要求有:

1.回收的熱量要多

2.冷卻熟料的時間要短，速度要快，特別是在1250與525度

?3.冷卻后熟料的溫度要低。

4.冷卻單位質量熟料的空氣消耗量要少，一般在2-2.1Nm3/h.plate

5.結構簡單、操作方便、維修容易，運轉效率要高

?隨著水泥工業的發展，冷卻機的類型非常的多，目前冷卻機的主要類型有:

1. 單筒式冷卻機(旋轉式冷卻機): 這種冷卻機的冷卻空氣全部入窯，其熱效率比較高，結構簡單，不需要有廢氣處理設備。但熟料的冷卻速度慢，出機熟料溫度高，二次空氣進風不均勻。

2. 多筒式冷卻機: 它由環繞在窯殼上的多個圓筒所組成。這樣它不需要有專門的動力與收塵設備。但這樣會增大窯筒體的負何，同時熟料的冷卻效果也不是很好。

3. 立筒式冷卻機: 冷卻空氣全部入窯，熱效率比較高，沒有廢氣處理的問題。比較容易受顆粒的影響。

4. 蓖式冷卻機:

冷卻機的操作參數

在實際生產中，各個設備并不是孤立的，冷卻機與窯之間的操作互相制約與影響。因此必需根據具體情況進行分析。在操作冷卻機時一般都希望熟料出口的溫度低，二次風的溫度盡量高，冷卻機廢氣溫度低些。蓖式冷卻機操作時更是如此，一般其主要的參數有:

1. 料層的厚度 料層厚度均勻，能夠產生同樣的氣體阻力，氣體也能夠均勻地分布在整個料層上。這是冷卻機正常操作的基本條件。料層的厚度可以通過調節爐排的速度來改變，速度快則料層就薄，反之則反然。如果爐排速度快，則熟料通過冷卻機的時間就短，熟料出口的溫度就會比較高，同時也會使二次空氣溫度降低。料層厚則風壓就比較大

?2. 高壓風量 在冷卻機的一段，冷卻風風壓比較高，風量并不是很大，其廢氣主要是作為二次風進入到窯內。風量大有利于熟料的冷卻，但也會造成二次風溫度低，同時窯頭的飛灰也會比較大。

3. 中壓風量 是指在冷卻機二段或其它的風室通過的中壓風量，中壓風量大有利于熟料的冷卻，但這會影響到廢氣及二次風的溫度，特別是對于有余熱發電的系統。因此中壓風量也不是越多越好，只要能將熟料冷卻到一定溫度就可以。

4. 熟料的顆粒 在冷卻機中不允許有生料或極細的熟料粉，這些細粉不僅會造成料層的阻力，熟料冷卻的效率較差，同時也會造成爐排處通過的風量少，爐排得不到充份的冷卻使其溫度過高容易燒壞。如果嚴重的話一些較細的粉塵還會使冷卻機中的粉塵濃度增加，這樣二次風及三次風中所含的粉塵就比較多，影響窯內燒成及熟料的冷卻。嚴重者會使熟料流態化。料層對氣體的阻力會突然消失。對于較細的料層，應該要提高冷卻風量、風壓來克服阻力，或者是加快爐排的移動速度使料層變薄來維持風壓。這樣做會使冷卻機的回灰較多。一般熟料顆粒細，風壓高，操作不穩定。熟料顆粒粗，風壓低，操作就比較穩定。
?5. 熟料與空氣的分布 熟料除要求厚度均勻外，熟料的顆粒也要求分布均勻。如果一塊是大顆粒，一塊是小顆粒，這樣在大顆粒的地方其對氣體的阻力就小，則風量就會比較大，細的地方阻力就較大，氣流通過就會比較少，導至該區域的料不能有效的冷卻，最后形成的所謂紅河(紅河現象的處理見后面)。熟料的顆粒分布主要與旋窯的轉向有很大的關系。

三. 二次、三次空氣

二次、三次風對窯及預熱機的燒成狀況有非常大的影響。二次空氣溫度越高，火焰越短，燒成帶溫度越高，燒成帶也就越短。反之二次空氣溫度低，則窯內的火焰就拉的比較長，燒成帶溫度就比較低，燒成帶也就比較長。不規則的火焰特性，會造成燒成帶移動(一般都是通過調節一次風來調節火焰長短)。二次空氣要求其溫度比較穩定，正常時其上下波動的范圍在40度左右。其溫度越高越好，溫度高則回收的熱量就比較多，燃料燃燒的效率就比較好，但是過高也會對耐火磚造成損傷。

三次空氣則與二次空氣不同，一般不希望其溫度過高，同時三次空氣也不希望有太多的粉塵，它從窯頭窯罩中引出后首先經過一個旋風筒進行除塵。否則會造成窯尾預熱機容易結料影響燒成，在窯頭的旋風筒中也容易產生結料。

影響二、三次風溫度的主要因素有: 爐排的速度，料層的厚度，冷卻空氣量，進入冷卻機的熟料量，熟料溫度，熟料的顆粒大小等。