德国CP篦式冷却机技改的体会

２００６．Ｎｏ．３
ＢＳ２１００ 棒磨机在水泥粉磨系统的应用
朱厚军， 姜茂华， 程建民 （ 阿克苏天山多浪水泥有限责任公司 喀什分公司， 新疆 喀什 ８４４０００）
中图分类号： ＴＱ１７２．６１１ 文献标识码： Ｂ 文章编号： １００２－ ９８７７（ ２００６） ０３－ ００４２－ ０１
我公司共有 ２ 台水泥磨， 一台为 Φ３ｍ×１１ｍ 球磨 机， 设计台时产量 ３５￣４０ｔ／ｈ； 另一台为 Φ３．２ｍ×１３ｍ 高 细磨机， 设计台时产量 ５０￣５５ｔ／ｈ。由于熟料没有破碎， 入磨粒度大， 导致磨制 Ｐ·Ｏ ３２．５ 水泥时 Φ３ｍ×１１ｍ 磨 机的台时产量仅为 ３２ｔ／ｈ，Φ３．２ｍ×１３ｍ 磨机为 ４７ｔ／ｈ， 水 泥比表面积最高在 ３２０ｍ２／ｋｇ。电耗居高不下， 严重影 响了产质量， 增加了生产成本。
其分布见表 １。
表 １ 篦板分布 名称 ＨＥ 组件 风室 １ 风室 ２ 风室 ３ 风室 ４ 风室 ５ 风室 ６
排数
６
６
８
８
１０
１２
１５
２ 存在的主要问题
１） 篦 冷 机 固 定 篦 床 上 常 有 堆“雪 人 ”现 象 ， 严 重
时“雪人”超过窑口形成弧状。这种情况一旦发生， 在
热态下处理非常麻烦， 不仅给生产带来严重危害， 也
严重影响到窑口护铁和浇注料以及篦冷机下 ＦＵ 拉
链机等设备的使用寿命。特别是“雪人”倒塌后， 形成
较大冲击力， 造成篦板松动并脱落。同时，“雪人”导
致篦冷机高温端冷却风不能有效穿透高温熟料层，
严重影响熟料冷却效果和窑内通风， 造成热工制度
无法稳定。
２） 窑 头 废 气 入 电 除 尘 器 气 体 温 度 过 高 ， 常 在 ３００℃左右， 严重时可达到 ４００℃以上， 导致除尘器无
２） 篦冷机由于采用一段单传动， 致使熟料厚度 不能按由厚到薄的要求分布， 造成高温区料层过薄， 低温区料层厚， 从而使大部分高温熟料要到篦冷机 低温区冷却。
３） 冷却风量调整不当。 ３．２．２ 采取的措施
１） 减慢篦速， 根据篦下压力， 适当控制料层厚 度 ， 一 室 篦 压 由 原 来 的 ５．８ｋＰａ 提 高 到 ６．５ｋＰａ， 使 高 温区熟料得到有效冷却。
落， 直接威胁着篦床和破碎机的安全。
根 据 生 产 统 计 ， 改 造 前 的 １０ 个 月 内 ， 共 出 现 堆
“雪 人 ”９ 次 ， 处 理 结 壁 现 象 ７ 次 ， 篦 板 脱 落 ５ 次 ， 校
正电除尘器极板 ３ 次。源自３ 原因分析及处理措施３．１ 堆“雪人”的原因分析及处理措施
３．１．１ 原因分析
“ＨＥ 组 件 ”固 定 篦 板 ６ 排 ， 水 平 夹 角 １５°， 篦 床 下 部
设置 ６ 个空气室。配有 １１ 台冷却鼓风机强制冷却， 其中用于充气篦板 ５ 台， 用于空气室 ６ 台。并设有
“鱼骨”状通 风 系 统 ， 主 要 目 的 是 减 少 熟 料 层 厚 度 波
动 对 冷 却 效 果 的 影 响 。篦 板 采 用 高 阻 力 低 漏 料 结 构 ，
３．３．１ 原因分析
１） 由于熟料结粒过细， 篦冷机冷却用风分布不
均， 窑头余风风机拉走的风很大一部分含有有效冷
却用风和窑用的二、三次风， 且粉尘含量过大。
２） 喷水喷头雾化效果不良， 较大的水雾颗粒随
熟料颗粒容易黏结在余风经过的部位。同时， 喷头位
置布置的不合理也容易导致结壁现象的发生。
３．３．２ 采取的措施
４） 由于篦冷机采用一段篦床， 篦速一般较快。当 窑内掉大块熟料时， ＨＥ 组件上物料难以达到一定的 休止角度， 不能到达活动篦板上， 易形成“雪人”。
５） 烘窑时间长时， 窑内煤灰沉积多， 如果操作不 当， 篦冷机容易堆“雪人”。 ３．１．２ 采取的措施
１） 严格控制入厂原材料成分， 加强矿山的搭配
１ 细碎设备的选择
为解决此问题， 公司决定在磨前增加细碎设备。 细碎颚式破碎机 （ 以下简称细颚破） 、立轴式破碎机 （ 以下简称立破） 和棒磨机 ３ 种细碎设备性能见表 １。
表 １ ３ 种细碎设备性能和价格对比
６）加强中控操作， 树立“薄料快烧”的思想， 控 制 熟 料 结 粒 ， 掌 握 好 用 煤 比 例 ， 避 免 料 子 发 黏 、温 度 过 高现象。同时控制好篦冷机料层厚度， 在 ＨＥ 组件形 成一定的熟料休止角。 ３．２ 窑头废气温度过高的原因分析及处理措施 ３．２．１ 原因分析
１） 由 于 篦 冷 机 有 效 冷 却 面 积 小 ， 只 能 满 足 ３ ０００ｔ／ｄ 左 右 ， 当 窑 产 量 达 到 ３ ２００ｔ／ｄ 以 上 时 ， 不 能 满足冷却要求， 造成废气温度高。
１） 原料成分波动大， 生料率值合格率偏低， 影响
窑内热工制度的稳定， 导致熟料液相量含量不均， 影
响熟料的冷却效果。２００４ 年 １０ 月～２００５ 年 ５ 月入窑
生料率值及合格率见表 ２。
表 ２ 入窑生料率值和合格率
项目
２００４ 年
２００５ 年
１０ 月 １１ 月 １２ 月 １ 月 ２ 月 ３ 月 ４ 月 ５ 月
２） 在废气管道上加装冷风阀和喷水冷却配合使 用， 以降低废气排放温度， 保护电除尘器和窑头余风 风机。
３） 适当减少高温区冷却风量， 增加低温区冷却 风量， 使大部分高温气体得到有效利用， 从而降低废 气温度。根据窑产量的大小， 合理调整用风， 使每台 风机都处于最佳工作状况。调整后篦冷机风量分配 与系统喂料量对应关系见表 ３。
２） 严格控制进厂原煤质量， 加强煤磨操作， 控制 煤粉 ８０μｍ 筛余≤８．０％、水分≤１．８％，提 高 窑 煅 烧 温 度。
３） 确保篦冷机进料端的 ６ 个空气炮正常运行， 每 ３０ｍｉｎ 循环 １ 次。同时， 为减少阻力， 对冷却风机 阀 门 进 行 更 换 ， 将 ＨＥ 组 件 和 一 室 阀 门 由 原 来 的 ５０％调整为 ８０％以上， 快速急冷熟料。
平均值 １．０５ １．０２ １．０２ １．００ １．０２ １．０４ １．０５ １．０２ ＫＨ
合格率／％ ５５ ６７ ４２ ４１ ５４ ５６ ４６ ４２
平均值 ２．８１ ２．８２ ２．５６ ２．７３ ２．６６ ２．６７ ２．８６ ２．７６ ｎ
合格率／％ ８１ ２７ ４８ ５８ ５４ ６２ ５１ ６１
平均值 １．４９ １．５０ １．４５ １．５０ １．５２ １．４６ １．３７ １．４３ Ｐ
Ｆ８ ２７ ２００ ２７ ８００ ３０ ８００ ３３ ８００ ３６ ８００ ３９ ８００ ４２ ８００ ４５ ８００ ４８ ８００
Ｆ９ ５ ９００ ９ ８００ ９ ８００ ９ ８００ １０ ３００ １０ ３００ １０ ３００ １０ ３００ １０ ９００
Ｆ１０ ５ ９００ ９ ８００ ９ ８００ ９ ８００ １０ ３００ １０ ３００ １０ ３００ １０ ３００ １０ ９００
间后效果较好。后停机检查， 侧墙仍存在少许结壁现
象， 认为篦冷机内粉尘过大， 两侧潮湿物料很容易结
壁。于是， 把喷杆加长约 １ ５００ｍｍ， 喷嘴改为直向 下
喷，喷水集中在篦冷机中部两侧， 废气温度及结壁现
象得到了很好的控制。改进前后喷头位置见图 １。
图 １ 改造前后喷头位置布置
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水泥 ＣＥＭＥＮＴ
１） 调整篦冷机冷却用风。
２） 改进喷头雾化效果及喷头位置。
把 原 来 前 ２ 组 斜 喷 头 垂 直 向 下 移 动 ８００ｍｍ 并
把 喷 头 角 度 由 ４５°斜 喷 调 整 为 ９０°直 喷 ， 并 清 理 喷
头 ， 保 持 喷 水 压 力 在 ０．３￣０．４ＭＰａ 之 间 ， 运 行 一 段 时
Ｆ５ １６ ２００ ２５ ９００ ２６ ８００ ２７ ８００ ２８ ７００ ２９ ６００ ３０ ５００ ３１ ５００ ３２ ４００
Ｆ６ １９ ７００ ２４ ８００ ２６ ３００ ２７ ８００ ２９ ３００ ３０ ８００ ３２ ４００ ３３ ９００ ３５ ４００
Ｆ７ ２５ ０００ ２７ ０００ ２９ ６００ ３２ １００ ３４ ７００ ３７ ３００ ３９ ９００ ４２ ４００ ４５ ０００
合格率／％ ８７ ６４ ６２ ４８ ３７ ７０ ６３ ７４
２） 煤粉细度粗， 水分大， 灰分高， 发热量低，燃烧 速度慢， 直接影响窑内单位体积上的发热能力， 由于 用煤过量， 造成熟料表面液相较多， 物料发黏。
３） 熟料结粒过细， 窑前飞砂严重， 使冷却效率降 低 ， 当 窑 头 温 度 高 时 ， 在 ＨＥ 组 件 上 形 成 浮 动 料 层 ， 在 两 侧 耐 磨 墩 上“飞 砂 ”也 易 黏 结 ， 这 些 也 使 堆“ 雪 人 ”几 率 增 加 。
表 ３ 调整后篦冷机风量分配与喂料量的关系
风机
编号 ＜６２ ｔ／ｈ
不 同 喂 料 量 下 的 风 机 操 作 风 量／（ｍ３／ｈ）
６２ ８３ １０３ １２４ １４４ １６５ １８６ ２０６ ｔ／ｈ ｔ／ｈ ｔ／ｈ ｔ／ｈ ｔ／ｈ ｔ／ｈ ｔ／ｈ ｔ／ｈ
Ｆ１ ６ ２００ ８ ５００ ８ ５００ ８ ５００ ８ ５００ ８ ５００ ８ ５００ ８ ５００ ８ ５００
法正常工作， 极板受损严重， 废气排放浓度增大， 引
起除尘器后排风机叶轮磨损振动严重， 曾 ３ 次被迫
降低窑产量， 停止风机运转进行检修和处理。
３） 冷却机内喷水降温造成物料在电除尘器风管
入口处结壁， 影响通风， 窑头负压难以控制， 窑门罩
严重受损； 同时导致 ４ 组喷水喷头堵死， 无法使用，
加重了废气温度的升高。另外， 当结壁熟料一旦脱
我 公 司 ３ ０００ｔ／ｄ 熟 料 生 产 线 ， 配 备 德 国 ＣＰ
（Ｃｌａｕｄｉｕｓ Ｐｅｔｅｒｓ）公司生产的第三代推动梁篦式 冷 却
机。自 ２００４ 年 ５ 月投料生产以来， 篦冷机频繁出现
堆“雪人”、喷水结壁及废气温度过高等现象， 严重制
约了窑的正常运转和熟料质量。
１ 篦冷机结构简介
该 机 型 号 为 ＨＥ６－ １０５９Ｒ， 设 计 能 力 为 ３ ０００ｔ／ｄ， 单 段 篦 床 ， 采 用 液 压 传 动 ， 有 效 冷 却 面 积 ６１．６ｍ２， 单 位面积产量 ４８．７ｔ／（ｍ２·ｄ）， 进 料 端 设 置 ６ 个 空 气 炮 和
Ｆ２ ８ ２００ １１ ３００ １１ ３００ １１ ３００ １１ ３００ １１ ３００ １１ ３００ １１ ３００ １１ ３００
Ｆ３ １５ ３００ ２７ ５００ ２８ ０００ ２７ ５００ ２８ ９００ ２８ ９００ ２８ ９００ ３０ ２００ ３０ ６００
Ｆ４ １８ １００ ３０ ８００ ３１ ５００ ３２ ３００ ３３ １００ ３３ ９００ ３４ ６００ ３５ ４００ ３６ ２００
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水泥 ＣＥＭＥＮＴ
２００６．Ｎｏ．３
德国 ＣＰ 篦式冷却机技改的体会
赵景顺，郭宜鸿，罗 霄
（ 中 国 联 合 水 泥 有 限 责 任 公 司 南 阳 分 公 司 河 南 镇 平 ４７４２５０）
中图分类号： ＴＱ１７２．６２２．４ 文献标识码： Ｂ 文章编号： １００２－ ９８７７（ ２００６） ０３－ ００４０－ ０３
２００６．Ｎｏ．３
赵 景 顺， 等 ： 德 国 ＣＰ 篦 式 冷 却 机 技 改 的 体 会
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开采。预均化堆场严格按操作规程进行堆取料， 尽量 不 使 用 紧 急 下 料 口 放 料 。同 时 对 砂 岩 、铁 粉 和 粉 煤 灰 配料站进行改造， 减少下料波动和计量误差， 提高生 料合格率。
４）燃 烧 器 由 ０ｍｍ 移 至 ＋２００ｍｍ 位 置 ， 使 其 在 窑 头形成 １．０ｍ 左右的冷却带， 降低出窑熟料温度。同 时适当调整间隙， 把内径风比例由 ３０％调整为 ８０％， 加速煤风混合， 增强火力强度， 使煤粉完全燃烧。
５） 在篦冷机进料端两侧和前端增设清扫口， 每 班检查 ２ 次， 从不同角度对 ＨＥ 组件上成长的小“雪 人”进行定期清扫， 掉大块或是小“雪人”都能根除。
Ｆ１１ ５ ４００ １０ ０００ １０ ０００ １０ ０００ １０ ０００ １０ ０００ １０ ０００ １０ ０００ １０ ０００
开启 注
操作
部分载荷操作
正常 操作
注 ： Ｆ１￣Ｆ１１ 依 次 为 ＨＥ 组 件 风 机 、空 气 梁 风 机 和 分 室 冷 却 风 机 。
３．３ 结壁现象的原因分析及处理措施