篦冷机的技术改造和维护要点

篦冷机的技术改造和维护要点
1 篦冷机的发展过程
预热器、大窑、燃烧器和篦冷机一起共同组成新型干法水泥生产线烧成系统的主要设备。

而篦冷机因其性能要求高，工况变化大，结构复杂，造成设备故障率高，一直是国内外水泥生产线窑系统中薄弱环节。

世界上许多先进国家相继开发研制新型篦冷机。

为了满足我国水泥工业高速发展的需要，国家1985年引进美国富勒公司篦冷机的设计和制造技术，并成功的装备了鲁南、耀县、新疆、双阳等多家水泥厂2000t/d水泥生产线。

1.2.1 第一代篦冷机
早期Fuller型篦冷机称为往复推动篦式冷却机。

属于大风量、低风压、薄料层、水平推动的原始结构，高温段前三排为固定式篦板，篦床冷却效果差，篦板易炸裂、损
1.2.2 第二代篦冷机
第二代篦冷机是厚料层、篦下分室密闭供风。

高温段倾斜3o推动，篦床两侧铺设盲板和导流板；低温段水平或倾斜推动。

篦板采用活动—固定—活动方式相间排列。

这时的篦冷机的主要问题是由于熟料粒度不匀引起空气分布不匀，当熟料落入篦冷机时，粗粒和细粒熟料在篦板上产生离析现象。

细粒熟料被分到一侧，由于细粒熟料对空气通过的阻力大，冷却效果较差，造成在篦板上形成一条红色的高温熟料带，产生“红河”现象。

又由于料层厚薄不匀，空气易在料层较薄处吹穿，而在较厚处不易通过，造成篦板过热，即影响冷却效果，又影响篦板寿命。

1.2.3 第三代篦冷机
为了解决第二代篦冷机空气分布不匀的问题，国内外研制出第三代活动充气梁控制流篦冷机。

其工作原理是，篦板和熟料层一起构成对空气通过的阻力，如果篦板的风阻力远大于熟料层的阻力，就可减轻因熟料粒度变化对空气通过阻力的影响。

这种高阻力篦板称为充气梁篦板。

同时这种篦板的气流喷出方向与熟料前进方向一致，可使篦板表面不直接与高温熟料接触，即可减少磨损，又免受高温腐蚀。

充气梁篦板的篦缝喷出的气流速度高（可达40m/s），使熟料产生强烈扰动，得到骤冷。

喷出后的气流变为垂直向上通过料层。

料层空隙率大，气流速度降低，细粒熟
吹到料层表面不被吹走，消除了“红河”现象。

熟料骤冷，可避免由β-C2S转变成γ-C2S。

因其体积膨胀10%，造成熟料的粉化，导致熟料质量下降。

同时骤冷又提高了冷却效率和热回收率。

新建和改建熟料生产线97%以上采用第三代充气梁控制流篦冷机。

使用后表明，效果十分明显。

下表是两种篦冷机使用效果实测比较。

1.2.4 改进性第三代篦冷机
随着我国水泥工业的发展，要求水泥生产线大型化、水泥吨投资不断下降、生产成本相应降低，对水泥装备技术的要求越来越高。

天津水泥工业设计研究院在总结第三代篦冷机技术的基础上各自研发出改进性第三代篦冷机。

并成功使用在国内外多家大型水泥厂，取得了良好的经济效益。

改进性篦冷机的特点：
Ø 在篦床纵横方向对不同单元和区域进行细化供风和“鱼刺形”供风。

Ø 活动充气梁与固定进风管之间的连接采用可挠伸偏转柔性结构。

Ø 中间辊式破碎机代替传统的尾端锤式破碎机，熟料易于破碎。

Ø 灰斗卸料自动控制。

每个灰斗内设有料位探头，当料位触及探头时卸灰阀自动打开，提高了系统锁风。

2 第二代篦冷机的技术改造
第二代篦冷机由于受当时的技术条件限制，存在一些固有的缺陷，加上生产中一些其他设备或工艺操作影响因素，使篦冷机的工作状况进一步恶化，导致有些水泥厂的篦冷机成为影响生产线正常运转的“瓶颈“设备。

所以对第二代篦冷机进行技术改造显得尤为重要。

铁道水泥厂1500t/d新型干法水泥生产线是原湿法窑基础上的改造项目。

篦冷机的型号是：609S-819S/809S-1025S
篦冷机经常出现的故障是：
Ø 工艺操作不正常，出现“堆雪人”，造成篦床压死不能动作，使篦板烧坏变形、横梁变形。

Ø 高温段大梁变形，篦床运动跑偏，致使保温材料脱落，烧坏外壳体。

Ø 双翻版阀易磨损，漏风严重，导致窑系统操作难以控制。

Ø 篦冷机非正常负荷增加，导致传动链条拉长变形，传动大齿轮上的连杆轴铜瓦易磨损。

Ø 篦板烧坏后，大块料落入拉链机而拉坏链板。

Ø 熟料冷却效果差，热回收率低，使窑系统的工艺控制能力差。

这些故障虽经多次大修仍然难以解决。

使水泥厂投产后，窑产量最高维持在
1200t/d，始终不能达产。

通过天津水泥工业设计研究院进行技术改造后，能够稳定在1650 t/d。

2.1 篦冷机技术改造方案
根据第三代篦冷机的优良特性和耐用结构特点，本次改造采用充气梁式篦板；同时针对我厂篦冷机的现有状况，充气梁结构采用固定式。

2.1.1 篦冷机内部结构改造
Ø 取消高温段靠大窑端宽度方向的六排篦板和横梁，更换成固定式充气梁及充气篦板。

Ø 每根充气梁分隔成左右两个小风室，进一步细分冷却单元，每个小风室都有独立的进风口。

Ø 原第一室和第二室合并为第一室，取消中间隔墙板。

其余各室不改造。

Ø 高温段的活动梁更换为带导向轮的活动梁，预防篦床运动跑偏。

Ø 高温段的篦板，除前六排改为充气篦板外，其余的原来带T型螺栓联接的篦板改为新结构形式的篦板（见图1）。

Ø 低温段因状况良好只进行修理，不作改造。

（图1）
篦冷机外部同步改造
Ø 原第一室冷却风机成为新第一室的平衡风机，起密封作用；拆除原第二室风机及管路。

Ø 新增两台高压风机，分别为充气梁的小风室供风。

Ø 增设五台法国标准公司的优质空气炮，并配置PLC自动控制装置，定时喷吹充气梁篦板上的熟料，防止“堆雪人”现象和窑内的大块料在篦床上的堆积。

Ø 高温段风室的双翻版阀改造为弧形阀，减少了漏风。

Ø 增设水冷式高温电视对充气梁篦床的熟料监视，使操作人员时刻观察到篦冷机工作时内部物料的状况，并能及时控制操作。

改造后篦冷机高温段的结构简图见图2。

（图2）
施工周期：工厂利用年度设备大修时期对其进行20天的改造。

2.2 改造效果和评估
本次改造之前，曾对国内第三代篦冷机的使用厂家进行调研，均反映使用效果极佳。

实施改造理论上是可行的。

2.2.1 使用效果
点火后10内对烧成系统进行了72小时的达标考核，主要经济技术指标考核结果如
可以看出，篦冷机的改造是成功的。

改造至今已过七年，对高温段的充气篦板两次更换，其余篦板使用寿命达到一年以上，大大节约了维修费用。

大窑产量稳定在1650t/d以上，其稳产、超产的经济效益十分可观。

2.2.2 改造评估
除巢湖铁道水泥厂篦冷机实施了技术改造外，陕西耀县水泥厂、福建水泥股份有限公司对其第二代篦冷机也实行了同样的改造，效果很明显。

可见，使用该技术对第
富勒型篦式冷却机改造是可行的。

3 篦式冷却机的维护要点
当前的水泥生产线中回转窑的年运转率能够超过95%。

烧成系统设备必须精心安装、使用和维护。

对于冷却机来说，预防性维护比故障性维修更为重要。

因为冷却机或辅助设备的突然故障往往会导致整个烧成系统的停机。

所以，每当冷却机因某种原因而停机时，都应抓紧时间仔细检察，并修理、更换损坏的或不可靠的零部件。

即使一次停机多费一些维修时间，也比消费更大，涉及更广的事故停机值得。

冷却机各润滑点有人工润滑和自动润滑，经常检查润滑点的管路是否畅通，油脂是否清洁、密封良好。

不同润滑脂混在一起会造成轴承故障。

如须需要更换型号、性能不同的润滑脂，必须将旧的润滑脂全部清洗掉。

定期检查破碎机和各风机轴承温度是否过高，并对那些运行中一直发热的轴承做出下次停机的检修安排。

大多数情况下，轴承发热都是由于过量润滑或润滑不足引起的，通常这些轴承的故障发展是很快的。

风机若在操作中发生震动，应停机检查原因并采取有效措施，风机震动的产生往往是早期故障的前兆。

注意对出现震动的风机不要在继续运转。

3.4破碎机锤头
每当停机应检查破碎机是锤头,并更换严重磨损或已损坏的部件。

为了保持平衡，锤头更换总是在相对应方向成对地进行，锤头的拆装参考有关图纸进行。

一般来说，拆下的锤头可以堆焊修正或调面(180º)后再次使用，但必须注意转子的平衡问题。

操作中破碎机的震动往往是由于锤头破损造成转子不平衡所致。

出现这种情况，应立刻更换锤头并尽快作必要的修理。

3.5篦板及其固定螺栓
有较长时间的停机，应对所有篦板及其固定螺栓进行检查。

在大修时(或至少一年一次),应彻底清除篦板上的物料,从篦床上检查篦板,并更换所有过磨损破裂以及有其他毛病的篦板.
中，篦板磨损或破坏会使漏料增多，这可能导致空气短路循环，篦下压力迅速下降。

如果破损的篦板在停机时没有及时的更换，物料最热的进料端将处于非常危险的境地。

3.6托轮及其导轨
检查托轮及轮轨的接触磨损情况。

如果二者之一出现磨损而影响正常工作，就应进行更换。

如来不及更换，要用垫片调整轮轨，予以矫正。

托轮和轮轨过量的磨损，会使活动框架下沉，导致活动篦板和固定篦板之间的摩擦，从而大大降低篦板和有关零件的使用寿命。

3.7隔墙板密封
检查并调整隔墙板密封，保持相邻隔室间的最佳密封效果。

3.8滑块轴密封
对轴密封装置应定期检查，看是否有空气泄漏和粉尘堆积。

可通过拧紧调节弹簧来保证密封。

当平衡曲轴和滑块轴进行维修时，应测量其位置,以保证它们和活动框架之间正确的定位，滑块轴应于活动框架的轴线相垂直并与平衡轴平行。

3.9耐火衬
检查耐火衬有否断裂、破损，应尽可能立即修复。

耐火衬破损太多会使工艺过程热损失加大，特别是耐火衬缺损将构成孔洞使壳体局部过热，以致损坏金属壳体，并可能灼伤人员。

3.10其它
如电动锁风阀工作是否正常，阀板和破碎机栅条的磨损，冲击板的磨损以及各易损件都应适时检查并修复或更换。

此外，与之相关的辅机，如拉链机及排风收尘系统等，均应按有关使用说明合理地操作和维护，以保证系统的正常运行。