1.1　改進型立筒預熱器技術(見圖1) 
　　 




　　圖1　改進型立筒預熱器 
　　1.一級旋風筒；2.二級旋風筒；3.三級旋風筒；4.立筒；5.回轉窯 

　　改進型立筒預熱器頂部采用兩或三級旋風預熱器，下部采用兩缽立筒。旋風預熱器的一級旋風筒為2個，底級旋風筒為1個，采用雙進風，其分離出的物料由立筒頂部中心進入立筒，使物料充分分散，避免貼壁下落，有利于物料預熱。由于其獨特的工藝布置和自身結構，減少了物料在立筒中的循環(huán)量，較大地提高了預熱器熱效率，從而使窯產(chǎn)量提高20%～30%，熱耗降低20%～35%。 
　　1985～2001年，先后有十幾條生產(chǎn)線采用該項技術。目前，改進型立筒預熱器已經(jīng)形成從200～1000t/d系列，主要技術性能及指標參數(shù)見表1。  

1.2　窯尾立筒內(nèi)加把火技術 
　　1)窯尾立筒改作分解爐，三次風利用預熱器廢氣預熱的空氣(見圖2)。 
　　  




　　圖2　窯尾加把火的立筒窯系統(tǒng)(Ⅰ) 
　　1.高溫風機；2.增濕塔；3.三級預熱器；4.立筒；5.三次風系統(tǒng)；6.回轉窯；7.單筒冷卻機；8.窯尾煤粉倉；9.窯尾喂煤系統(tǒng)；10.窯頭煤粉倉；11.窯頭喂煤系統(tǒng)；12.燃燒器；13.一次風機 

　　此技術是在立筒底部噴入適量的煤粉，以提高預熱分解能力；為降低預熱器出口溫度，需在立筒頂部增加1～2級旋風筒。但由于這種技術利用預熱器廢氣預熱三次風，三次風溫不可能高，一般在150～300℃，不利于筒內(nèi)煤粉快速燃燒；且入窯物料仍從立筒底部入窯，熱交換時間短，成團物料不能分解；加上頂部旋風筒能力限制，窯尾用煤量只能達到20%～30%。入窯物料分解率一般在30%～40%之間。 
　　

技改范圍及內(nèi)容:校核技改后設備配套情況，一般應改造窯尾立筒預熱器；高溫排風機；窯尾廢氣系統(tǒng)；冷卻機；增設窯尾喂煤系統(tǒng)；生料制備系統(tǒng)增容等。 
　　應用實例:赤峰元寶山Φ3m×45m立筒窯改造 
　　改前狀況:1985年建成，設計規(guī)模11.5萬t/年，窯設計產(chǎn)量12t/h。實際最高年產(chǎn)水泥9萬t，窯產(chǎn)量9t/h。 
　　改造方案及主要內(nèi)容:1992年利用原窯尾框架，采用帶半分解的三級預熱器，頂級出口加設一空氣預熱器，為爐子提供熱風作為燃燒空氣，窯尾喂煤25%～35%。 
　　改造投資:窯尾預熱器帶加把火總設備費130萬元，包括全廠系統(tǒng)改造總投資660萬元。 
　　改造停窯期:30d。 
　　改造效果:窯臺時由9～10t/h提高到17～18t/h，增產(chǎn)66.7%；熱耗由6307.6kJ/kg降到4182kJ/kg；年增熟料4.8萬t，水泥5.85萬t；每年節(jié)煤1.1萬t，合219萬元，大大改善了企業(yè)經(jīng)濟狀況，僅1993年4～8月即實現(xiàn)利稅140萬元。 
　　2)窯尾立筒改作分解爐，三次風從窯頭大窯門罩抽出(見圖3)。 
　　 




　　圖3　窯尾加把火的立筒窯系統(tǒng)(Ⅱ) 
　　1.高溫風機；2.增濕塔；3.三級預熱器；4.立筒；5.三次風管；6.回轉窯；7.單筒冷卻機；8.窯尾煤粉倉；9.窯尾喂煤系統(tǒng)；10.窯頭煤粉倉；11.窯頭喂煤系統(tǒng)；12.燃燒器；13.一次風機 

　　此技術由于三次風從窯頭大窯門罩抽出，三次風溫提高(一般可達700℃以上)，有利于筒內(nèi)煤粉快速燃燒。窯尾用煤量可達30%～40%。入窯物料分解率能達到40%～60%。 
　　改造范圍及內(nèi)容基本同立筒加把火技術(Ⅰ)，不同的是改窯頭罩為大窯門罩，從大窯門罩抽三次風。技改投資、停窯期基本同立筒加把火技術(Ⅰ)。 
　　技改效果好于立筒加把火技術(Ⅰ)。 
1.3　應用窯外分解技術改造立筒預熱器窯(見圖4) 
　　 




　　圖4　預分解立筒窯系統(tǒng) 
　　1.高溫風機；2.增濕塔；3.分解爐；4.四級預熱器；5.三次風管；6.回轉窯；7.單筒冷卻機；8.窯尾煤粉倉；9.窯尾喂煤系統(tǒng)；10.窯頭煤粉倉；11.窯頭喂煤系統(tǒng)；12.燃燒器；13.一次風機 

　　此技術原理是將原立筒改造為噴騰式或旋流噴騰式分解爐，原1～2級旋風預熱器改造為四級。改造后，通過三級預熱器預熱的物料從立筒底部進入分解爐分解，出立筒分解爐物料經(jīng)第四級旋風預熱器收集后進入窯內(nèi)；三次風從窯頭大窯門罩抽出，從立筒底部引入分解爐。煤粉從其三次風入口上方噴入。 
　

此技術三次風溫可達700～800℃，有利于筒內(nèi)煤粉快速燃燒；窯尾用煤量可達55%～60%；入窯物料分解率能達到80%～90%。 
　　技改范圍及內(nèi)容: 
　　1)利用原有預熱器框架及原有立筒和可用旋風筒，增設輔助框架，改窯尾立筒預熱器為預熱器分解爐系統(tǒng)； 
　　2)窯頭增設分解爐喂煤系統(tǒng)； 
　　3)冷卻機作增加能力改造或換大規(guī)格； 
　　4)煤磨系統(tǒng)作擴容改造； 
　　5)改造窯中傳動裝置，將窯最高轉速提高到3～3.2r/min； 
　　6)改造窯尾廢氣系統(tǒng)(更換高溫風機，改造增濕塔，改造或更換窯尾除塵器)； 
　　7)改窯頭罩為大窯門罩，加設三次風管； 
　　8)生料制備系統(tǒng)增容改造； 
　　9)水泥粉磨系統(tǒng)擴容； 
　　10)輔機能力改大，以適應提高產(chǎn)量的需要； 
　　11)其他改造如窯頭燃燒器、穩(wěn)料、計量及檢測等。 
　　技改投資:隨技改內(nèi)容變化而變化，一般為700～1000萬元。 
　　停窯期:約2～3個月。 
　　改造效果:窯臺時可提高100%～150%；燒成熱耗可降低50%～100%；水泥綜合電耗可降至110kWh/t。 
1.4　完全預分解技術改造 
　　完全預分解技術改造是將原立筒預熱器完全拆除或僅保留原有土建框架，安裝新型四級或五級預熱器分解爐系統(tǒng)。 
　　技改范圍及內(nèi)容基本同1.3項，唯一的區(qū)別是完全廢棄原立筒預熱器。 
　　技改投資:隨技改內(nèi)容變化而變化，一般為800～1200萬元。 
　　停窯期:約2～3個月。 
　　改造效果:好于1.3項改造途徑。 
　　應用實例:山東廠1號窯(Φ3m×45m) 
　　改前狀況:每年熟料產(chǎn)量僅6萬t左右，平均臺時產(chǎn)量9～10t/h。 
　　改造內(nèi)容:扒掉立筒等窯尾系統(tǒng)和老式小生料磨，新建預熱器塔架，采用我院HF3-5/700型分解爐，新建窯尾廢氣處理系統(tǒng)；新建生料均化庫；提高窯速；生料磨采用加裝輥壓機、打散分級機；改造篦冷機等。 
　　投資:～4500萬元。 
　　效果:生料磨產(chǎn)量由25～30t/h提高到55t/h以上，滿足了擴容需要，電耗由原33kWh/t降為20.74kWh/t。窯產(chǎn)量達750～800t/d，改造當年生產(chǎn)熟料16.8萬t，達產(chǎn)率80%；第二年即超過21萬t，實現(xiàn)年達產(chǎn)。該系統(tǒng)經(jīng)工廠在原基礎上稍作改造后，日產(chǎn)甚至超過900t/d。 
1.5　改造為五級預熱器窯 
　　五級預熱器技術已經(jīng)成熟，許多五級預熱器窯已經(jīng)達標達產(chǎn)。對于不適合采用預分解技術改造的立筒預熱器窯可改造為五級預熱器窯，改造費用比采用預分解技術改造低，但效果不及采用預分解技術改造。 

2　幾種改造途徑比較