[发明专利]一种水泥窑旋风预热器内筒的制作方法无效
申请号: | 201010584441.2 | 申请日: | 2010-12-13 |
公开(公告)号: | CN102153355A | 公开(公告)日: | 2011-08-17 |
发明(设计)人: | 赵尚云 | 申请(专利权)人: | 新疆鑫筑窑炉技术有限公司 |
主分类号: | C04B35/66 | 分类号: | C04B35/66;C04B7/43 |
代理公司: | 北京鼎佳达知识产权代理事务所(普通合伙) 11348 | 代理人: | 蒋常雪 |
地址: | 830000 新疆维吾尔自治区乌鲁木*** | 国省代码: | 新疆;65 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 水泥 旋风 预热器 制作方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种水泥窑旋风预热器内筒的制作方法。
背景技术
预热器耐磨内筒是为新型干法线窑前预热系统研制的新型产品,它具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损、节能降耗、长寿命等特点,应用于水泥行业中,可以充分利用水泥产生的余热,节约能源。
德国洪堡公司于上世纪五十年代以出窑高温废气为载热介质,在窖尾安装悬浮预热器(suspension preheater简称SP)来实现对水泥生料的预加热,并首先应用于回转窑炉上,使原湿法窑的单位热耗由6875KJ/Kg.cl降低到4400KJ/Kg.cl,而且生产能力大幅增加,获得了巨大的经济效益,开创了悬浮预热技术在水泥工业上的应用。
1971年,日本石川岛播磨重工业公司在洪堡窑的基础上又改进成水泥预分解窑,简称NSP窑;NSP是NEW suspension preheater的缩写,即新型悬浮预热器的缩写。
SP窑及NSP窑已成为当今水泥工业的主要发展窑型。
SP窑及NSP窑工艺的主要特点是引入了悬浮预热器;目前悬浮预热器多为五级、四级等。悬浮预热器是新型干法水泥生产过程的核心设备之一,承担着物料加热、气固分离、物料输送及部分物理、化学反应等多项功能;其中旋风内筒是预热器的关键部件,可以避免物料的二次循环,以及再加热重新生成CaCO3,导致能源浪费;同时还可以避免因物料流短路、紊流而导致分离效率降低、热耗增高,甚至管道堵塞、停产等。
现有的理论与实践结果研究表明:高温级旋风筒分离效率的提高比低温级旋风筒对系统热效率的贡献要大得多。若末级不设内筒,则物料分离效率将降低10%,使热耗增加约20kj/kg熟料,一条5000t/d干法线每年因此而浪费的工业余热就高达1000-2000吨标煤;更重要的是因无内筒而导致的管道堵塞、热效率降低甚至停产所浪费的标煤将成倍增加。因此,末级(指四级或五级)预热器内筒对提高整个系统的热能利用率、平衡运转是非常关键的。
目前,预热器内筒仍然是以镍铬耐热合金钢为主。由于耐热合金钢耐酸碱气氛的侵蚀性较差且不耐高温磨损,因此,合金钢内筒的使用寿命都很短,完好服役期限大约为6-10个月左右。
与合金不耐高温、不耐酸碱腐蚀、耐磨性差等先天性不足相比,非金属基陶瓷材料具有耐高温,耐氧化,高温强度高、耐磨性好以及受酸碱气氛影像小等优点,因此,采用非金属基材料替代镍铬合金用于内筒的制备已经成为业内研究人员及生产企业的共识,但是,由于在材料及结构方面的设计问题,至今没有成功的应用。
国内外新型干法水泥生产线的悬浮预热内筒的主要结构主要为整体式及分片式两种。
分片式内筒一般由几十块内筒挂板和固定块组成,各片之间相互连接,这样既可以保证内筒整体的强度,又可以吸收内筒因热胀冷缩引起的尺寸变化,为各国水泥设备制造商所普遍采用,如日本ONODA水泥公司,德国KHD公司和丹麦的FLS公司等。
无论整体式还是分片式,内筒材质一直以镍铬系列耐热钢为主。由于内筒(尤其是末级内筒)工况条件极为恶劣,如高温物料流的磨损、氧化以及含K2O、Na2O、SO2、Cl2等气体的腐蚀,使用寿命很短且易导致生产故障而停产。因此,国外的一些企业不得不取消末级内筒,如史密斯旋风预热器及丹麦FLS公司在LP(低压损)旋风筒上就采用了这种设计,但这样设计牺牲的是分离率降低、热耗增加。为解决内筒长寿化问题,丹麦哈斯勒(HASLE)公司于上世纪九十年代末曾进行了以耐火材料(铝硅系,Al2O3=62%)为主的陶瓷内筒,其结构是以“工”或“【”型砖互相咬合而形成整体内筒。由于该砖块为机压成型且经高温烧成,受模具限制,砖块尺寸较小,组装不便且没有应力缓解、调控能力,因此,砖块使用中易断裂、掉砖甚至整体脱落,一直未能成功应用。
另外,世界上水泥行业最重要的设备供应商——丹麦史密斯也曾以类似的方案在我国进行试验,最后也以失败告终。内筒长寿化一直未获进展。
鉴于内筒在新型干法线节能减排、降低生产成本中的重要地位,国内企业一直在内筒长寿化方面不断探索、试验。
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