完全利用篦冷机低温余热进行矿渣烘干的生产实践

    通化特种水泥集团l 500t／d生产线配SLC02029型篦冷机。近几年随着对干矿渣需求量的增加，迫切需要一条产量在60～80t／h的矿渣烘干生产线，而由于场地的限制，无法展开一条完整的烘干系统。在通过与合肥水泥研究设计院相关专家反复商讨和论证后，决定结合现场情况设计一条完全利用篦冷机低温余热的高产量矿渣烘干系统生产线，以满足生产需求。

1  设计依据及烘干机规格的确定

1．1 设计依据

    篦冷机尾出口的废气温度220～380℃，正常使用温度为280～300℃，出口压力-800Pa，窑头风机设计风量l60800m³／h，开度85％；湿矿渣到厂水分12％～l5％，要求矿渣入磨水分在1％～2％，需求量在60～80t／h。

1．2 该系统总需热量Q

                            (1)

式中：

    θ——蒸发lkg水的综合热消耗系数，它包含加热物料和水分、汽化热、筒体散热等因素；

    W₁、W₂——分别为进、出烘干机的矿渣水分；

    M——需要的干矿渣产量，取80t／h。

1．3篦冷机低温尾气的最大供热量Q₁

        Q_l=V₀(C₁t₁-C₂t₂)                   (2)

                        (3)

        V₁=160800ξ                      (4)

式中：

    V₀——标准状态下实际参与贡献的尾气量；

    t₁——参与烘干的尾气温度；

    t₂——出烘干机的废气温度，取100℃；

    C₁——参与烘干的尾气比热容；

    C₂——出烘干机的废气比热容；

    V₁——工况状态下实际参与贡献的尾气量；

   ξ——工况状态下尾气量的开度控制系数。

    考虑到了尾气在烘干机进、出系统中由水分蒸发变成水汽介入所占总量比例较少(体积量几乎无变化，湿含量略有增加)，两个状态点上仍近似考虑质量上守恒。计算的理论最大供热量和2个矿渣初水分状态下的理论最大需热量值见表1。

表1  矿渣烘干理论最大供热量和需热量

1．4余热烘干系统的特殊性

    通常的烘干系统前面的供热系统比较完备，供热烟气温度高800～1100℃，含热量高，热容强度和穿透性强。而在该烘干系统中，供热温度低、进出风量大，过滤风速快，出烘干机风速达到6.8～7.3m／s，是正常完整的烘干系统的2．5倍左右；而扬料装置不能够满足这样的高速度产生的热交换效果，或提供满足高运动介质对应的趋“流态化”式的物料运动，因此本烘干系统效率比一套完整的同规格烘干系统效率低，一般是其82％～88％。这就表明，要达到同等产量，篦冷机低温余热烘干系统的规格要大。

    同时，由于热源温度不高，在烘干机内，随着烘干时间的延长、热交换的进一步继续，激烈程度不断下降，当进入烘干机尾部时，这种交换的状态变得越来越微弱，更长的筒体是没有必要的。所以，决定选用一台Φ3．2m×20m烘干机。