1废旧轮胎的理化特性
本文所涉及项目要处理整个废旧轮胎以及被切割成3~4块的轮胎，大多为轿车和卡车轮胎，最大直径不超过1?200mm，热值为30.2MJ/kg。为了将废旧轮胎作为替代燃料喂入水泥烧成系统，需要先将整个的废旧轮胎或大块轮胎破碎成尺寸低于100mm的碎轮胎，碎轮胎的物理特性和元素分析见表1和表2。
表1碎轮胎的物理特性
表2碎轮胎的元素分析%
由表1和表2可知，碎轮胎的水分较低，粒度适宜喂入水泥分解炉；铁含量低于15%，可以在水泥烧成系统中参与形成熟料矿物，替代部分水泥生产中的铁质原料；锌等其他重金属元素绝大部分被固化在熟料中，对实际生产中的熟料质量和排放指标基本没有影响。另外，焚烧废旧轮胎的水泥烧成系统，窑尾废气中NOx、SOx的排放也在许可范围内。可见，废旧轮胎是一种非常优质的水泥工业替代燃料，具有较好的产业化应用前景。
2工艺流程
通过分析当地废旧轮胎的理化特性，结合项目烧成系统设计情况，同时考虑废旧轮胎的处理能力，经过多次方案评审，最终确定了适宜的工艺处置方案，实现废旧轮胎6t/h的处理量。整个工艺流程如图1所示，共分为三部分：整轮胎破碎系统、碎轮胎上料、计量及输送系统和碎轮胎喂料系统。
（1）整轮胎破碎系统，用于将整个的废旧轮胎或大块轮胎碎片破碎成较小的轮胎碎片。整个的废旧轮胎或大块轮胎碎片通过铲车喂入受料斗，受料斗底部与链板输送机相连，通过控制链板输送机的速度，将叠在一起的轮胎进行第一次分散。随后进入散料板，将轮胎进行第二次分散。散料板下面为快速短皮带机，其输送速度是链板输送机输送速度的3~5倍，将轮胎进行第三次分散，保证轮胎一个一个地进入上料皮带机，再进入破碎机进行破碎。破碎机由进料溜子、回转式剪切破碎机和外滚筛组成，物料通过上料皮带机喂入进料溜子，并设置挡板防止物料飞出，随后物料进入回转式剪切破碎机进行破碎。破碎后的物料在不断旋转的外滚筛的作用下，合格的物料进入出料皮带机输送至碎轮胎料堆；不合格的物料被带回回转式剪切破碎机重新破碎，直到合格进入出料皮带机。通过设定外滚筛的筛网尺寸（Φ60mm），保证破碎后的碎轮胎粒度80%60mm，95%100mm。考虑到碎轮胎喂入分解炉的均匀性及稳定性，破碎后的碎轮胎可用铲车喂入碎轮胎上料、计量及输送系统的上料料斗或运送至碎轮胎堆场暂存，根据实际生产需要灵活控制。
图1轮胎处置工艺流程示意
（2）碎轮胎上料、计量及输送系统，用于接收破碎后合格的碎轮胎。铲车将破碎后的碎轮胎喂入上料料斗，上料料斗上带有小型破碎装置，可将物料打散，避免碎轮胎结块。随后，碎轮胎经皮带秤计量，根据实际布置情况，最终选用适宜柔性布置的管状皮带机将碎轮胎输送至水泥预热器塔架。
（3）碎轮胎喂料系统，用于将碎轮胎喂入水泥烧成系统。上述管状皮带机先与一条短皮带机相连，用于调整预热器塔架上设备布置走向，同时将碎轮胎输送至振动给料机，通过振动给料机将碎轮胎进行均匀布料后，再通过电动双翻板阀和气动插板阀喂入水泥烧成系统的分解炉中部，保证碎轮胎足够的停留时间和最大的燃尽率。考虑到分解炉高温及阀门安全，电动双翻板阀的下半部和气动插板阀配有100mm耐火混凝土内衬，分解炉进料溜子内带有100mm厚浇注料。
上述废旧轮胎处置系统的主要设备配置见表3。
表3废旧轮胎处置系统主要设备配置
3应用预期效果
本文所涉及项目水泥生产线规模为6?000t/d，使用的传统燃料为原煤，热值24.4MJ/kg，废旧轮胎热值为30.2MJ/kg，处理能力为6t/h，预计每年处理47?520t废旧轮胎，节约传统燃料58?688t，燃料热量替代率24.18%，以熟料的碳排放因子0.86tCO2/t熟料计，燃煤燃烧产生二氧化碳约占40%，每年可降低二氧化碳排放16.47万t。可见，在水泥生产中使用废旧轮胎作为替代燃料，可有效降低二氧化碳排放，助力全球碳减排，具有显著的经济效益和社会效益。
4结束语
随着双碳时代的到来，全球很多水泥企业已做出诸多努力，进行绿色生产并制定各自的碳减排战略。实践证明，使用替代燃料对碳减排具有显著效果。水泥工业在改变双高的道路上，要因地制宜采用废弃资源作为替代燃料替代水泥生产中的传统燃料，实现水泥工业绿色、低碳、无害化、可持续发展。