現在廣泛使用的壓力受控（可控壓力）空氣炮技術由馬丁工程技術公司在20世紀70年代首創并申請了專利。得益于新興技術，空氣炮可用在極端溫度的應用環境，以及其他工作環境惡劣的應用環境。在此類環境條件下，其他助流方案往往受限?？諝馀谕ǔ０惭b一定的數量及按照相應的順序噴暴，以達到最佳效果。其放炮時間可根據不同工藝條件或材料特性調節，以達到最佳匹配。

對水泥生產來說預熱器停產的成本極高----無論來自生產中斷還是重新投產的能耗。以往的空氣炮解決方案導致人力成本攀升，同時，工人在有潛在風險的環境中從事艱辛工作，士氣低落。近來對空氣炮在工程、安裝、裝配和設計方面的創新在有效的提高了預熱器內部物料的流動性，同時提高了預熱器維修的安全性。

空氣炮在水泥生產中有多種應用，以解決物料流動問題

空氣炮技術創新在水泥廠預熱器的應用：

水泥生產過程的一個重要部分是散料的持續流動，差的物料流動性會扼制工廠的盈利能力。物料儲存系統和工藝料倉中的物料堆積會阻礙物料流動，造成物料流動瓶頸，影響設備性能發揮，降低工藝效率。料流不暢還會增加維護費用，需從核心生產活動中抽出人手進行維護工作。如果堵料問題十分嚴重，甚至會導致完全停產。

空氣炮在解決散料的堵料問題方面有著悠久的應用歷史。空氣炮又名空氣助流器，在水泥生產中有眾多應用，從疏通料斗到清理篦冷機中的高溫物料，都有用到空氣炮。近來空氣炮在工程、安裝、裝配和設計方面的創新有效的提高了預熱器內部物料的流動性，同時提高了預熱器維修的安全性。

“當原材料經過輸送、粉碎、煅燒、混合和包裝過程時，空氣炮有助于維持工藝生產流程，”馬丁工程技術公司空氣炮產品經理解釋道：“空氣炮通過管道組件將氣罐中的高壓空氣從專用噴嘴中噴出，以清除表面積料，并使其重回工藝系統料流中?！?/p>

在預熱器中，空氣炮清除煙室、下料管壁和其他位置的積垢，以避免堵塞并促進物料自由流動。當作業人員發現有堵料時，將會暫停生產，關停工藝設備以進行人工清堵，工人穿戴防高溫個人防護設備，使用空氣吹灰槍進行清堵，這項工作公認為是水泥生產中最沒人愿意做的工作之一。

早期技術：

早期空氣炮的設計存在幾個問題，包括壓縮空氣消耗量、使用的安全性以及與安裝和維護空氣炮所需相關的停工時間。直到最近，空氣炮仍然依賴于重達數百磅的氣罐和朝內向與噴嘴相連的閥門直接噴吹。為了有效的維護空氣炮閥體，需要將整個氣罐放下來，這浪費很多人工及時間，同時增加了潛在的安全隱患（由于氣罐非常重）。

一些較舊型號的空氣炮安裝的是負噴射閥，這種閥門會由于壓力下降而導致誤噴射，從而打亂噴射順序，進一步加重壓縮空氣系統的負擔。

在預熱器應用中，通常仍將噴嘴焊接在容器壁上，穿過并突出耐火材料層。磨蝕性高溫環境很快會導致噴嘴磨損，在某些應用中，僅3~6個月就需要更換噴嘴。每次更換噴嘴時都需要等其完全冷卻。另外，由于拆除和更換噴嘴的空間有限，更換過程可能會導致耐火材料出現微裂縫。此外，普通的管道噴嘴設計會導致物料在管道內堆積，降低空氣炮效率，嚴重時甚至需要更換空氣炮。

某水泥廠的老式的150L帶固定管道組件的空氣炮

現代空氣炮設計：

過去十年見證了空氣炮技術的一場革命，馬丁工程師們重拾制圖板重新設計，從空氣進入氣罐的那一刻到空氣與物料接觸，對空氣炮進行一番徹底升級改造?？諝馀谧兊酶咝?、更經濟、更安全。

今天，隨著設計和工程技術的進步，人們正在生產結構更緊湊、重量更輕、效率更高、噴暴力更大的空氣炮。在制造、安裝、服務和技術支持方面，供應商正在加以創新，以期最大限度地提高預熱器的產量，減少關停時間和總體運營成本，同時提高安全性。

為了延長使用壽命，在特別容易磨蝕的位置采用了耐高溫伸縮式噴嘴，伸入系統中噴射，然后縮回保護管（耐火材料）中。噴嘴本身高性能的質量及減少在高溫惡劣環境中暴露的時間，延長了噴嘴壽命。噴嘴設計為由一名工人就可從法蘭上輕易將其拆下，作為Y智能噴嘴組件以外的獨立部件進行維修更換，無需停產。新型Y形管是預熱器的一種長期、永久性附件，可以確保在預熱器外部進行所有組件（氣罐、閥門、噴嘴等）的安裝和維護，不會破壞預熱器壁或造成代價高昂的關停。當現場空間比較狹小時，也可采用一種專用連接管作為Y形管的替代品，技術人員可以錯開空氣炮的位置，使其能夠布置于狹窄空間中。這些新型組件共同構建了一個模塊化系統，將易用性和可維護性提升到前所有未有的高度。

新的氣罐設計容量通常從35L至150L，爆沖力更大。同時，相比以前的設計，耗氣量減小了一半?？諝馀诳梢园炎罡哌_8.27公斤壓力的壓縮空氣從氣罐中噴出，有效面積可達2.10㎡。

空氣炮的位置經過精心布置，按特定順序噴射，以達到最佳效果。

閥門組件是空氣炮的核心，需要定期檢查和不定期維修/更換。為免于拆卸氣罐和在狹小空間布置，工程師們設計了將閥門布置在噴嘴的另一側的新型空氣炮。僅需一名工人可從預熱器外部輕松檢修空氣炮。

為防止由于壓力驟降而導致意外噴射，新型正壓噴射閥需要由電磁閥控制的壓縮空氣炮脈沖信號驅動才能噴射。電磁閥可布置在離高溫區域有200英尺外的安全地帶，可與工廠的中控室相連。操作員可通過遠程監控和調整噴射順序達到最佳效果。空氣炮也可以手動操作。

安裝創新：

使物料達到1315°C 的高溫需要巨大的能量，關停生產所需冷卻預熱器、進行檢修和重新將窯加熱相當高的溫度。避免關停并對這些系統進行安全檢修的功能是設計新設備的基本優先事項。

馬丁工程技術公司是利用廠用氣壓縮空氣進行低壓噴爆以改善散料處理的最初發明者。馬丁公司最近將一項新專利技術商業化，利用該技術在安裝空氣炮時無需暫停生產過程。受過專門培訓的技術人員可將空氣炮設備安裝在分解爐、預熱器、熟料冷卻器和其他高溫場所，同時保證生產持續不間斷。

專用獨特設計鉆芯開孔鉆具能鉆出所需的精確角度以及精準直徑的孔。在預熱器壁上安全開孔后，插入一個隔熱閥，以隔熱和防止氣流反流。隨后，訓練有素的技術人員在不關停和不停止工藝生產的情況下連接Y形管組件。

訓練有素的技術人員在生產過程中進行鉆芯開孔

這項技術大大減少了采用傳統安裝方法導致的昂貴關停費用。傳統安裝方法要求暫停高溫工藝過程，以便開孔和安裝空氣炮。

案例：印度某大型水泥廠

印度西北部某水泥廠的，預熱器煙室及窯進料口處有大量結皮堵料，人工難以清除。如不進行清堵，堆積物會堵塞管道，導致必須停產才能凊堵。為此，水泥廠管理者最初安裝了10個150L和300L的大型空氣炮，每個重達數百磅，只能用起重機搬運。每個空氣炮都與直管組件相連，扇形噴嘴埋入耐火材料中。

操作人員發現，大型容量氣罐導致工廠的壓縮空氣系統負擔過重，而堵料問題并未完全解決。結果，操作人員被迫繼續人工清堵，工人身穿防護服，在惡劣的環境中進行清理，同時工廠損失寶貴的生產時間。此外，由于磨蝕性高熱環境，空氣炮扇形噴嘴很快會失效。更換噴嘴需持證工人進入預熱器狹小空間，導致關停產時間過長，頻繁更換噴嘴會破壞耐火材料。管理者尋求一種更安全、更有持續性的解決方案，能有效清除堵料。

馬丁工程印度公司受邀研究這個問題并提出解決方案。技術人員拆除了大而重的氣罐，安裝了八個70L馬丁火龍空氣炮、六個固定噴嘴和兩個可伸縮噴嘴。采用創新的鉆芯開孔技術，在進行鉆孔并將Y形管組件焊接到煙室壁上，整個過程，預熱器仍保持運行。

兩臺70L空氣炮配備固定式Y型智能噴嘴，底部的空氣炮裝有可伸縮噴嘴。

配有可伸縮噴嘴的單個空氣炮，解決堵點問題，延長設備壽命。

電磁線圈閥盒遠離高溫和危險區域，便于檢修。

“火龍空氣炮采用了混合閥概念，只用一條氣路向氣罐注入氣體并觸發閥門，能以較少的壓縮空氣消耗產生較大噴爆力。儲氣罐裝在一個固定式的Y形管組件上，配有一個外向閥，便于維護?！敝鳂I務負責人.說。法蘭將噴嘴固定在組件內，使更換和維護成為一個人的工作，沒有系統關停時間?？缮炜s噴嘴采用360°噴頭，噴射后可縮回，保護其免受磨損和極端溫度的影響。

經過六個月的運營，工人和管理人員對效果表示非常滿意：“更高效的小容量氣罐將壓縮空氣系統的負擔減輕了大約50%，使工廠能輕松向所有新空氣炮供氣。噴嘴的壽命也有所延長，噴嘴維護和更換所需工時更少，且不用關停生產?！痹撍鄰S隨后訂購了21套空氣炮和噴嘴，用于水泥廠的其他位置，還訂購了5個額外的噴嘴，用于現有空氣炮改造。

維護的安全性和簡易性提高了工廠的生產效率，較低的人工成本和增加的正常運行時間實現了極好的投資回報。

結論：

對水泥生產來說預熱器停工將在生產和能源消耗方面付出高昂成本。以往的空氣炮解決方案導致人力成本攀升，工人在有潛在風險的環境中從事艱辛工作，士氣低落?，F在，利用現代空氣炮技術，運營商能實施長期戰略，提高安全性、減少關停時間、提升效率并降低整體運營成本。

閥門在噴嘴的另一側確保僅需一名工人即可安全進行設備維修，無需關停

關于馬丁工程技術（昆山）有限公司：

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自1944年，以革命性的球型振動器的發明制造起家，一直到今天，馬丁工程對培養創新精神和企業文化的承諾是整個組織的定義價值和優先事項。2008年，美國總部投資興建了全球散料輸送行業內大規模的創新中心（CFI），涵蓋了散料實驗室、金屬實驗室、聚合物實驗室、環境實驗室以及模擬實驗室。在創新中心，我們不斷努力尋求新的解決方案來攻克散料輸送行業的挑戰。基于尊重知識、持續研發的價值傳統，馬丁工程技術在全球范圍內擁有諸多品牌及知識產權資產，并努力踐行商標和專利權使用的合規性，積極為知識產權保護貢獻自己的力量。