[发明专利]一种竖式水泥熟料篦式颗粒分级冷却机及冷却方法

说明书

本发明属于水泥烧成设备领域，具体涉及一种竖式水泥熟料篦式颗粒分级冷却机，该冷却机的上层为窑门罩；在窑门罩下方靠近回转窑一侧设有细料冷却区，细料冷却区一侧设有粗料冷却区，二者通过隔离冷却墙隔开；所述细料冷却区上端倾斜布置有过滤熟料用的两级筛滤篦板；在冷却机的下层设有将所有落料进行再次冷却的二次冷却区，二次冷却区包括设在冷却机底端的若干下料灰斗，所述下料灰斗最终将冷却后的熟料收集到冷却机下方的拉链机中。本发明实现了熟料分级分别冷却，可以达到很好的换热效果，同时降低熟料的料层阻力，达到节能降耗的目的；实现两次熟料与空气的逆流换热过程，冷却效果好。

技术领域

本发明涉及水泥烧成设备领域，具体涉及到一种竖式水泥熟料篦式颗粒分级冷却机及冷却方法。

背景技术

冷却机是水泥烧成系统中常用的一种冷却设备；目前业内主要采用卧式冷却机，但是现有的卧式冷却机未进行颗粒的粗细分离，通过局部的逆流换热进行气流和固体的热交换；同时卧式冷却机所需的冷却空气量较大，电耗高；此外仅有前三个风室的热风回到烧成系统中，热回收效率低。

另一方面，现有的竖式冷却机通过竖式堆积熟料向下运动，与向上运动的冷却风逆流运动完成换热，大大提高了气固换热的效率，减少了冷却机用风量，减少了热耗和电耗；但是也存在下列问题：

1)为提高水泥质量，出回转窑的熟料需要急速冷却；在竖式冷却机的上部空间，出窑熟料与高温空气(600℃以上)进行换热，出窑熟料的急冷效果很难达到；

2)竖式堆积的物料阻力较大，根据实验数据和现场测试来看，每100mm的熟料会带来约800Pa的空气阻力，如果熟料厚度在1.5m以上，则需要12000Pa的空气压力，这还不包括篦板、辊式破碎机等设备的阻力。过高的阻力会导致电耗增加，与设置竖式冷却的初衷不符。因此，竖式冷却机大都还停留在理论计算阶段，少有成功使用的案例。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，开发出一种竖式水泥熟料气动颗粒分级冷却机及冷却方法；具体方案为：1、进行分段鼓风，在冷却机上部分通入新的冷却空气，增强熟料急冷效果；2、进行熟料颗粒的粗细分离，粗颗粒熟料在堆积状态下的阻力会大大降低，根据ergun方程计算，粗颗粒的空气阻力会下降至1/3左右，即使粗颗粒的堆积高度达到2m，其阻力也不超过10000Pa。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种竖式水泥熟料篦式颗粒分级冷却机，该冷却机的上层为窑门罩；窑门罩一侧连接回转窑及三次风管；所述三次风管与分解炉连通；

在窑门罩下方靠近回转窑一侧设有细料冷却区，细料冷却区包括对落料逆向换热的细料侧入风口和细料侧出风口；远离回转窑的一侧为粗料冷却区，粗料冷却区底部包括设在该区域侧面的粗料侧入风口；细料冷却区与粗料冷却区通过隔离冷却墙隔开；

所述细料冷却区上端倾斜布置有过滤熟料用的两级筛滤篦板，两级筛滤篦板均设在回转窑出窑下料点的正下方，且两级筛滤篦板的下端部与隔离冷却墙的上端连接；此外，两级筛滤篦板平行布置且与水平方向成40～60°夹角；上方篦板的篦缝尺寸大于下方篦板的篦缝尺寸；

在冷却机的下层设有将所有落料进行再次冷却的二次冷却区，二次冷却区包括设在冷却机底端的若干下料灰斗，所述下料灰斗最终将冷却后的熟料收集到冷却机下方的拉链机中。

进一步，所述两级筛滤篦板的材质采用镍质合金，篦板与熟料接触面设有陶瓷贴片；两级筛滤篦板内部为中空壳体结构，篦板在正对篦缝位置处设有若干可使外部风源进入冷却机的通风孔；篦板内部与冷却机外部的通风机相连，常温空气通过通风机从一侧鼓入篦板，并从另一侧的通风孔排出。

进一步，在两级筛滤篦板上方位置处设置多个吹扫篦板用的空气炮，空气炮正对篦板上部的熟料颗粒；在两级篦板上下侧均设有压力传感器，通过压力传感器的反馈信号来控制空气炮的运行。