1、國內小型干法水泥旋窯的現狀 

　　我國水泥工業現有旋窯約1 200臺，其中Φ3 m及以下的小型干法旋窯約700臺左右。 在小型干法窯中，中空窯和預熱預分解窯大約各占1/2左右，而在預熱預分解窯中立筒預熱器窯又約占70%，而且立筒預熱器窯存在的問題較多，故本文擬著重談談對立筒窯的改造問題。 

　　2、小型干法旋窯水泥廠存在的主要問題 

　　2.1、中空干法窯 

　　中空干法窯多為50～60年代或更早建設的，由于窯內沒有換熱裝置，系統的保溫隔熱不好，窯尾廢氣溫度高，又大都沒有利用廢氣余熱，因而熟料的單位熱耗很高，一般在220～300 kg標煤左右，而且這些老廠規模小、設備陳舊、窯尾沒有收塵設施、技術和管理力量較弱、環境污染嚴重、窯產量低、工廠經濟效益也不好。對這類老廠中小于Φ2.5 m的中空窯，大多根據不同情況，改造轉產其它產品或特種水泥。對Φ2.5 m以上的中空窯在其它條件較好、原料中有害的揮發性組分(堿、氯、硫等)不高的，一般可改為五級旋風預熱器窯，或新型立筒預熱器窯，在電力供應緊缺、電價高的地區也可考慮改為余熱發電窯。對個別廠，各方面的改造條件都好，水泥市場需求量大，資金來源比較充足的，也可考慮改為預分解窯。但對＜Φ3 m的窯加分解爐，應更加慎重。 

　　2.2、預分解窯 

　　Φ3 m及以下的小型預分解窯，全國約有七八十臺，除極個別小于Φ3 m以外，絕大多數為Φ3 m×45～48 m，日產熟料700 t，這些大都　　是80年代初以后建起來的，裝備設施、生產、人員等條件相對較好，經過十幾年來的生產摸索、改造完善，有些已達標達產，但也有一些尚存在這樣那樣的問題，沒有達標達產，尚需繼續完善提高。 

　　2.3、旋風預熱器窯 

　　小型旋風預熱器窯，在全國為數不多，但由于設計、設備制造、施工安裝、原燃料及操作管理等原因，大多數生產情況不太理想，如：沒有達標達產、容易結皮堵塞、運轉率低、熱耗較高、出口粉塵量大等，其存在的主要問題和改造方案基本上和立筒預熱器窯相同或類似 ，可參見立筒窯的有關部分內容。 

　　2.4、立筒預熱器窯 

　　2.4.1、立筒預熱器的特點和分類 

　　在預熱器窯中占多數的立筒窯，在國內是從60年代末發展起來的，約有200多臺，立筒預熱器由立筒和旋風筒匹配組成預熱器系統，它的主要特點是立筒本身沒有運動部件、結構簡單、高溫部位不易粘結堵塞，對原燃料中的揮發性組分(堿、氯、硫等)限制要求比旋風筒寬得多，制造、施工、操作維護、運行管理相對都比較容易，相比之下能耗也不算不高，因而在80年代的一段時間內發展得較快。 

　　立筒預熱器在國內現有兩大類型，每類中又有不同的型式，簡單介紹如下： 

　　(1)旋流型立筒預熱器 

　　一般稱捷克型，最早是捷克普雷洛夫廠(Prerov)開發制造，由一個下部切線進風的立筒和一級旋風預熱器及一級旋風收塵器組成，國內第一臺這種立筒窯建在湖南省古丈縣，故又稱古丈型。

　　湖南省建材設計院和株州建材機械廠對引進的捷克型立筒作了改進，把最上部的多筒旋風收塵器改為旋風預熱器，稱為株州型。 

　　原西安冶金建筑學院(現為西安建筑科技大學)粉體工程研究所，對旋流式立筒的氣流流場、物料濃度分布及停留時間分布、分離效率、壓力損失等特性，進行了較深入的試驗研究后，針對其優點和存在的問題，提出了減小立筒長徑比、立筒頂部由上出風改為切線出風，將兩級旋風預熱器改為三級、加高窯尾煙室至立筒下部進口的立煙道、立筒下部出料管加分料管可調節使部分物料經分料管立煙道再返立筒等改進措施，稱為X.L型。 

　　(2)噴射型立筒預熱器 

　　噴射型立筒預熱器由一個下部進風頂部出風，內部有二至三個縮口的立筒，匹配三或二級旋風預熱器組成，在國內又主要有以下幾種型式： 

　　杭州型：德國克虜伯型(Krupp)，由一個有三個同心縮口的立筒和一級多個并聯的旋風筒組成。 

　　中壩型：是杭州型的改進型，由一個三個縮口的立筒和二級雙進風的旋風筒再串聯一級兩個并聯的旋風筒組成。 

　　涇陽型：即原東德SKET公司ZAB型，由三缽偏心縮口的扁圓形立筒和二級旋風筒組成

　　2.4.2、立筒預熱器窯存在的主要問題 

　　在國內眾多的小型立筒預熱器窯中，大部分沒有達標達產、熱耗高、設備運轉率較低、熟料標號不高、窯頭有時出現正壓、容易塌料、粉塵污染嚴重等，出現以上問題的主要原因，大概有以下幾點： 

　　(1)由于客觀條件或主觀原因，入廠的原燃料質量不均勻，又沒有預均化手段和準確的計量設施，操作管理也跟不上，致使入窯的生料、煤粉質量波動較大，喂料量也不能均勻穩定。 

　　(2)主要設備配套不夠合理，有時生料或煤粉供不上，或冷卻機能力不夠，風機能力不夠，影響窯的正常運轉或能力的充分發揮。 

　　(3)預熱器系統的型式、匹配、內部結構尺寸、技術參數等設計的不合適，系統內的流場分布、氣料分散、停留時間、換熱和分離效率等狀況都欠佳，致使預熱效果差，入窯物料分解率低，直接影響了窯的產量和熟料的熱耗。 

　　(4)高溫風機選型不合適，很多是能力不足，或風量大風壓小，或不能調速，致使預熱器系統的風速和壓力分布不合理，直接影響了物料的預熱效果。 

　　(5)窯、預熱器、冷卻機和收塵系統各連接點及孔洞等處密封不嚴，漏風量大，有的還漏料，直接影響了產量和能耗。 

　　(6)窯頭噴煤管多為單通道，或雖為多通道但使用效果差，入窯一次風量大，火焰燃燒不穩定，對煤質變化的適應性差，火焰形狀和溫度都不好調節。 

　　(7)窯轉速較低，窯尾溫度也不太高，操作人員習慣慢速和尾溫較低的操作方法。 

　　(8)增濕塔和收塵系統能力不夠或能力沒能充分發揮，入電收塵器的廢氣溫度較高，收塵效率差，排放粉塵量大。 

　　(9)燒成系統隔熱保溫效果差，表面熱損失大。 

　　(10)燒成系統計量監測儀表設置不完善，或不準確，沒有發揮必要和應有的作用。 

　　(11)操作管理人員對預熱器窯的工作原理、特點和主要操作要領了解的不全面或不透徹，致使管理、操作方法不科學不合理。 

　　3、小型干法旋窯改造的必要與可能 

　　目前，占我國水泥總產量80%的地方小水泥已相對過剩，而占20%的大水泥相對短缺。因而國家建材局按中央指示精神，提出了“控制總量，調整結構”的方針。按國家政策要求，今后不能再新建立窯、濕法窯、立波爾窯和小于Φ2.5 m的小旋窯，提倡新建新型干法旋窯。但是，新建一條1 000 t/d預分解窯生產線需總投資3 億元左右，2 000 t/d生產線需總投資5 億元左右，4 000 t/d生產線需總投資12 億元，而且還有少量設備和儀器儀表需要進口或引進技術。因而，完全靠新建大中型新型干法窯生產線來滿足國家經濟建設對優質旋窯水泥的需求是有困難的。以先進和比較先進的技術改造現有的各種旋窯，用較短的時間、花較少的錢，充分利用老廠現有的資源、場地、人力和其他一切設施條件，增加水泥產量并提高產品質量，顯然是一條比較好的路子。在旋窯中占有一定比例的小型干法旋窯也是有必要而且應該進行改造的旋窯中的一部份。并且改造這些小型干法旋窯相對要容易一些，更現實一些。 

　　4、改造方案設想 

　　改造的指導思想：應以經濟效益為中心，根據市場需求，工廠的現狀和改造的必備條件及資金來源，確定改造規模及產品綱領，由設計部門會同廠方，進行全面的調研分析比較，作出盡可能充分利用工廠的有利條件、原有設施和潛力、停產改造周期最短、技術先進經濟實用的改造方案。 

　　本文上面已提及對中空干法窯和預分解窯改造的初步意見，下面主要談談對立筒預熱器窯(包括旋風預熱器窯)的改造方案設想。 

　　4.1　首先需解決存在的共性問題 

　　對需要改造的小型立筒窯水泥廠，首先應采取因地制宜的有效措施，妥善解決這一類廠比較普遍存在的一些共性問題： 

　　(1)解決入窯生料，煤粉質量波動大、水份高和喂料量不穩定、調節控制不靈和沒有計量或計量不準確的問題。 

　　(2)對配套不合理的生產環節，如生料、煤粉供應不上，冷卻機、高溫風機、收塵風機、增濕系統、收塵器和其他附屬設備能力不夠，均應進行相應的改造或更換。 

　　(3)燒成系統各聯接點孔洞等處凡可能漏風的地方，應加強密封，旋風筒下料閃動閥，要調整好或更換，徹底解決內外漏風。 

　　(4)單通道噴煤管，盡可能改為多通道噴煤管。 

　　(5)改造窯的傳動裝置，把最高窯速提到2.2～3 r/min。 

　　(6)按規范要求選用質量好又適用的耐火、隔熱、保溫材料，并作好施工。 

　　(7)在燒成系統設置必要實用的計量監測儀器儀表，并設專人負責維修校驗和經常觀察記錄。 

　　(8)采取請進來和走出去的辦法，輪換培訓工廠的操作管理人員，使之真正懂得預熱器窯的工作原理，全面掌握操作要領。 

　　4.2、科學合理地確定改造后的主要指標 

　　按照工廠對改造規模的要求、旋窯規格、預熱器型式和原燃料質量條件以及工廠原有的生產經驗和必要的試驗測定數據，經過科學計算，標定窯系統的產量，并定出預熱器系統型式匹配及結構尺寸。 

　　(1)對旋流型立筒預熱器，建議盡可能改造為目前使用效果較好X.L型。 

　　Φ2.5 m×40～45 m旋窯改造后熟料產量210～240 t/d，熟料熱耗4 600～5 000 kJ/kg。 

　　Φ3 m×40～48 m旋窯改造后熟料產量350～400 t/d，熟料熱耗4 400～4 600 kJ/kg。 

　　(2)對噴射型立筒預熱器，建議改造為三缽立筒加三級旋風筒的匹配型式(圖7、8)。并在立筒縮口處加散料器，還可在窯尾下料錐體加可調節的散料裝置。 

　　Φ2.5 m×40～45 m旋窯改造后熟料產量200～220 t/d，熟料熱耗4 600～5 000 kJ/kg。 

　　Φ3 m×45～48 m旋窯改造后熟料產量340～380 t/d，熟料熱耗4 400～4 600 kJ/kg。 

　　(3)對于Φ3 m旋窯的水泥廠，如產品市場需求旺盛，其他改造條件都較好的，根據工廠要求，經過科學論證，可考慮日產熟料600～800 t的改造方案