篦冷(leng)機是預分(fen)(fen)解(jie)窯(yao)系(xi)統(tong)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)一個很(hen)其(qi)重要的(de)(de)(de)設備，它是窯(yao)爐熱源的(de)(de)(de)助推器，其(qi)熱效率及的(de)(de)(de)性直(zhi)接影響到(dao)生產線的(de)(de)(de)運轉率、熟料質量和系(xi)統(tong)能耗(hao)。正如《新(xin)世紀水泥導報》“燒(shao)成論壇”欄目主持人(ren)齊硯勇先(xian)生所說:“高(gao)產、低消耗(hao)、低排放的(de)(de)(de)主要矛盾集中(zhong)(zhong)在(zai)篦冷(leng)機、燃燒(shao)器所在(zai)的(de)(de)(de)窯(yao)頭”。故冷(leng)卻機的(de)(de)(de)作用和重要性越來越受到(dao)重視(shi)。目前國(guo)內第三代篦冷(leng)機在(zai)使用中(zhong)(zhong)有很(hen)多不盡(jin)人(ren)意的(de)(de)(de)地(di)方(fang)，針對普遍性的(de)(de)(de)問題，我們進(jin)(jin)行(xing)梳(shu)理(li)、分(fen)(fen)析、歸納，并結合(he)法國(guo)圣達瀚冷(leng)卻技(ji)術，提(ti)出具(ju)體的(de)(de)(de)改進(jin)(jin)措施(shi)，本文進(jin)(jin)行(xing)總結介紹，供同行(xing)參考。

1第三代篦冷機的通病分析

1.1 充(chong)氣梁設計加(jia)工不合(he)理，導致堵塞

在(zai)我(wo)國(guo)水泥生(sheng)產線上(shang)用(yong)(yong)得比較廣的(de)第(di)三代充(chong)氣梁篦(bi)冷(leng)機，由于篦(bi)板與梁的(de)配套設(she)(she)計上(shang)存在(zai)缺陷(xian)，或(huo)制作、安裝(zhuang)上(shang)達不到要求(qiu)的(de)精度等(deng)因素的(de)制約，使得第(di)三代充(chong)氣梁篦(bi)冷(leng)機運行情況不盡(jin)人意。在(zai)改造(zao)中遇(yu)到較為嚴重的(de)是(shi)充(chong)氣梁被一層一層熟料填滿之(zhi)后形成了堅(jian)硬的(de)水泥石(見(jian)圖1)，用(yong)(yong)風(feng)鎬才能除掉。于是(shi)新建(jian)廠在(zai)了解篦(bi)冷(leng)機這一狀況后，在(zai)設(she)(she)備選型時就選擇(ze)比正常(chang)配套大許多，造(zao)成資(zi)金(jin)和資(zi)源的(de)浪費(fei)。

1.2 篦(bi)冷(leng)機(ji)急(ji)冷(leng)效果差(cha)，熟料出口溫度(du)高，熱回收效率低

篦(bi)冷(leng)機的(de)作用一是(shi)急速(su)冷(leng)卻熟(shu)料(liao)，改善熟(shu)料(liao)的(de)易磨性(xing)和(he)其他性(xing)能;二是(shi)回收高溫熟(shu)料(liao)蘊含的(de)熱能。但目(mu)前(qian)許(xu)多第三代篦(bi)冷(leng)機存在二次風溫、三次風溫低(前(qian)者850~1 000 ℃，后者700~800 ℃)，熟(shu)料(liao)出(chu)口溫度高(≥180 ℃)，熱回收效果(guo)和(he)冷(leng)卻效果(guo)差、“紅(hong)河”現象嚴重等問(wen)題。這種現象的(de)原因主要表現在四個方面。

1.2.1 高(gao)溫燒蝕嚴重，篦板壽(shou)命(ming)短(duan)

充氣(qi)梁和高(gao)阻力篦(bi)板在結構設計(ji)與風的(de)(de)噴吹速度上不(bu)盡合理，起不(bu)到驟(zou)冷(leng)(leng)作(zuo)用，熟料的(de)(de)冷(leng)(leng)卻效(xiao)能(neng)降低，反而會(hui)加大篦(bi)板直接面對高(gao)溫(wen)熟料的(de)(de)侵襲和磨損(sun)，其(qi)壽(shou)命大大縮(suo)短，增(zeng)加篦(bi)冷(leng)(leng)機的(de)(de)維修(xiu)(xiu)工(gong)作(zuo)量和維修(xiu)(xiu)成(cheng)本(ben)。據統計(ji)，現在水泥(ni)廠(chang)篦(bi)板的(de)(de)使用壽(shou)命一(yi)般可以達到1~3年(nian)，但活動床篦(bi)板和邊護板每年(nian)大修(xiu)(xiu)都(dou)要(yao)全(quan)部更(geng)換，使用效(xiao)果差一(yi)些的(de)(de)廠(chang)家，局部篦(bi)板頻(pin)繁燒(shao)損(sun)，壽(shou)命一(yi)般不(bu)會(hui)超(chao)過一(yi)個(ge)月。

1.2.2 篦冷機密封(feng)差，漏風竄(cuan)風嚴重(zhong)

許多篦(bi)(bi)冷(leng)機密封(feng)材料(liao)多數(shu)還采用落后的(de)(de)(de)石(shi)棉(mian)板或耐溫橡(xiang)膠，運行不(bu)久就全部損壞(huai)，風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)室(shi)(shi)(shi)與風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)室(shi)(shi)(shi)之間基本是相(xiang)(xiang)(xiang)通的(de)(de)(de)，不(bu)能各(ge)供風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)單元(yuan)獨立的(de)(de)(de)通風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)，各(ge)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機鼓入的(de)(de)(de)不(bu)同風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)壓(ya)的(de)(de)(de)冷(leng)卻風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)在(zai)各(ge)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)室(shi)(shi)(shi)之間相(xiang)(xiang)(xiang)互擾(rao)亂(luan)，內耗大，有效地穿透(tou)熟料(liao)層的(de)(de)(de)冷(leng)卻風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)減(jian)小，無法實現(xian)設(she)計的(de)(de)(de)配風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)理(li)念。嚴重時，前面(mian)的(de)(de)(de)高壓(ya)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機啟動后，后面(mian)的(de)(de)(de)中低壓(ya)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)室(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機不(bu)能正常啟動，反而被吹著倒(dao)轉。另(ling)外(wai)，隨著篦(bi)(bi)冷(leng)機技(ji)術的(de)(de)(de)發展，單位(wei)篦(bi)(bi)床面(mian)積產量越(yue)來越(yue)高，料(liao)層厚度不(bu)斷增(zeng)加，風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)室(shi)(shi)(shi)壓(ya)力也要求增(zeng)加，如果(guo)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)室(shi)(shi)(shi)密封(feng)不(bu)好，風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)室(shi)(shi)(shi)相(xiang)(xiang)(xiang)互串風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)，分室(shi)(shi)(shi)功能和冷(leng)卻效果(guo)大大減(jian)弱。

此外，在(zai)風室灰(hui)斗與拉鏈機(ji)或熟料(liao)輸(shu)送機(ji)之間采用電(dian)動弧(hu)形閥卸料(liao)鎖風，但(dan)由于其閥板(ban)和底(di)部容易磨穿(chuan)，也容易被大塊料(liao)卡住不能運行，鎖風效果(guo)差，所(suo)以在(zai)篦冷機(ji)下部的拉鏈機(ji)總是(shi)有(you)正壓和“返風”現象，冒灰(hui)大，環境污染大。

1.2.3 冷卻風(feng)機選型不(bu)當，導致風(feng)量和(he)風(feng)壓(ya)配置不(bu)合理(li)

合適的風量、風壓是讓篦(bi)(bi)冷(leng)機(ji)冷(leng)卻性能的關鍵(jian)。但許多篦(bi)(bi)冷(leng)機(ji)配置的冷(leng)卻風

機(ji)還存在問題，尤其是在高(gao)溫(wen)(wen)段(duan)，風(feng)(feng)量(liang)(liang)和風(feng)(feng)壓(ya)明顯不足，導致(zhi)篦冷機(ji)高(gao)溫(wen)(wen)端(duan)熱回收效(xiao)果與急冷效(xiao)果差。如果在高(gao)溫(wen)(wen)段(duan)熟料因(yin)風(feng)(feng)量(liang)(liang)風(feng)(feng)壓(ya)不足沒得到(dao)驟冷，到(dao)了中低溫(wen)(wen)段(duan)要(yao)想通過加大風(feng)(feng)量(liang)(liang)強化冷卻(que)至正常的熟料溫(wen)(wen)度(du)基本(ben)是不可能的。

造成(cheng)配風(feng)(feng)(feng)(feng)失衡重(zhong)要因素是(shi)設(she)計時選擇風(feng)(feng)(feng)(feng)量(liang)與(yu)風(feng)(feng)(feng)(feng)壓均偏(pian)低(di)(di)，或(huo)因風(feng)(feng)(feng)(feng)機制造質量(liang)不足以提供足夠的(de)(de)風(feng)(feng)(feng)(feng)量(liang)與(yu)風(feng)(feng)(feng)(feng)壓，相(xiang)比而言，風(feng)(feng)(feng)(feng)壓偏(pian)低(di)(di)更嚴重(zhong)。現在(zai)國際(ji)(ji)先進的(de)(de)篦冷(leng)機技術(shu)(shu)，實際(ji)(ji)風(feng)(feng)(feng)(feng)量(liang)在(zai)1.9~2.2Nm3/kg熟(shu)料(liao)之間，配置(zhi)風(feng)(feng)(feng)(feng)量(liang)在(zai)2.5~2.7 Nm3/kg熟(shu)料(liao)之間。國內的(de)(de)配風(feng)(feng)(feng)(feng)因設(she)計單(dan)位不同(tong)，差異較大，一般在(zai)2.2 Nm3/kg熟(shu)料(liao)以上，有的(de)(de)為2.5 Nm3/kg熟(shu)料(liao)左右，也有超過(guo)3 Nm3/kg熟(shu)料(liao)的(de)(de)。關于風(feng)(feng)(feng)(feng)壓的(de)(de)選擇，隨著大部分(fen)窯的(de)(de)增產、余熱發電技術(shu)(shu)的(de)(de)運(yun)用以及精細化操作的(de)(de)需要，客觀上要求篦冷(leng)機必須采用厚料(liao)層(ceng)(ceng)操作，高(gao)溫端(duan)(duan)料(liao)層(ceng)(ceng)厚度不能(neng)低(di)(di)于800 mm，活動床頭端(duan)(duan)不能(neng)低(di)(di)于600 mm，尾端(duan)(duan)不能(neng)低(di)(di)于400 mm。實際(ji)(ji)上由于窯產量(liang)的(de)(de)大幅提高(gao)，大部分(fen)廠篦床上的(de)(de)料(liao)層(ceng)(ceng)厚度也基(ji)本(ben)處(chu)于這個水平，但配置(zhi)風(feng)(feng)(feng)(feng)壓卻遠(yuan)遠(yuan)低(di)(di)于相(xiang)應的(de)(de)料(liao)層(ceng)(ceng)。

1.2.4 高溫變形、漏(lou)料嚴重

由于主梁(liang)和(he)篦板梁(liang)受高溫變形，尤其是在2 500 t/d以上的篦冷機(ji)細料側(ce)篦板和(he)側(ce)板被(bei)燒損、磨損，導致篦板與篦板間(jian)(jian)、篦板與側(ce)板間(jian)(jian)間(jian)(jian)隙增大，漏料嚴重，影(ying)響了其安全(quan)運轉。

1.3 機(ji)械(xie)方面存在(zai)的問題

1.3.1 傳(chuan)動(dong)方(fang)面(mian)的問題(ti)

(1)主、從動(dong)軸容(rong)易竄軸、偏擺，運行不平衡，抖鏈現(xian)象嚴重。

(2)從動軸(zhou)上(shang)加強槽(cao)鋼(gang)受力負載大(da)，固定(ding)螺栓容(rong)易斷裂，有的(de)廠(chang)也發生斷軸(zhou)的(de)

現(xian)象，新安(an)裝的篦冷機運行(xing)不到兩年，從動軸(zhou)斷(duan)裂四五次。

(3)從(cong)動(dong)軸上的動(dong)密封裝置失效，起不到密封作用。

(4)導軌、自由(you)輪與導向輪磨(mo)損嚴(yan)重(zhong)，由(you)于(yu)高(gao)溫熟料的沖刷，支承梁也被(bei)燒變形。

1.3.2 篦板梁變(bian)形、活動框架梁變(bian)形甚至斷裂

由(you)于冷(leng)卻(que)效果不好，整個(ge)床(chuang)體經受著高溫(wen)，所以篦(bi)板(ban)梁(liang)(liang)(liang)(liang)、活(huo)動(dong)框(kuang)架(jia)(jia)梁(liang)(liang)(liang)(liang)變形(xing)(xing)較多，嚴重時活(huo)動(dong)框(kuang)架(jia)(jia)梁(liang)(liang)(liang)(liang)甚至斷(duan)裂(lie)。若進行(xing)焊接處(chu)理(li)，反而(er)加(jia)速(su)了(le)其(qi)下(xia)(xia)次(ci)斷(duan)裂(lie)事故的(de)(de)發生。框(kuang)架(jia)(jia)梁(liang)(liang)(liang)(liang)變形(xing)(xing)斷(duan)裂(lie)，與安(an)裝(zhuang)精度(du)(du)、設計(ji)(ji)選(xuan)用的(de)(de)材料有關。許多冷(leng)卻(que)機因大梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)設計(ji)(ji)強(qiang)度(du)(du)偏小或者制造時選(xuan)材不足，強(qiang)度(du)(du)富余量不夠，小型(xing)(xing)篦(bi)冷(leng)機框(kuang)架(jia)(jia)梁(liang)(liang)(liang)(liang)主材一般選(xuan)用槽鋼型(xing)(xing)材，實(shi)際上它的(de)(de)彈性變形(xing)(xing)較大，剛度(du)(du)不足。特別是現在(zai)(zai)窯操(cao)作(zuo)技術的(de)(de)進步，窯產量的(de)(de)大幅(fu)提(ti)高，這一問題更(geng)加(jia)嚴重。篦(bi)板(ban)梁(liang)(liang)(liang)(liang)變形(xing)(xing)，導(dao)致篦(bi)冷(leng)機內部的(de)(de)活(huo)動(dong)框(kuang)架(jia)(jia)梁(liang)(liang)(liang)(liang)變形(xing)(xing)更(geng)嚴重，在(zai)(zai)篦(bi)冷(leng)機負(fu)荷加(jia)重后，有的(de)(de)廠出(chu)現整體篦(bi)床(chuang)下(xia)(xia)沉，尤其(qi)是以前(qian)設計(ji)(ji)的(de)(de)1 000 t/d的(de)(de)篦(bi)冷(leng)機，在(zai)(zai)篦(bi)床(chuang)尾端沒有設計(ji)(ji)專門的(de)(de)支承梁(liang)(liang)(liang)(liang)，而(er)通過從(cong)動(dong)軸起支承作(zuo)用，往往造成(cheng)從(cong)動(dong)軸頻繁地偏擺甚至斷(duan)裂(lie)。

1.3.3 熟料高(gao)溫影響后續(xu)設(she)備安全(quan)

熟(shu)料溫度(du)(du)高不僅(jin)會造(zao)成篦板被燒(shao)穿，梁變形(xing)，同時它也會對熟(shu)料輸送設備、配料皮帶(dai)秤、膠帶(dai)以及水泥(ni)磨(mo)軸(zhou)瓦造(zao)成了很大的安全(quan)隱(yin)患，有(you)廠(chang)家(jia)的篦冷機后因熟(shu)料溫度(du)(du)高、水泥(ni)磨(mo)軸(zhou)瓦溫度(du)(du)太高而(er)不能連續運行(xing)，甚至每一個半月要燒(shao)一條庫底膠帶(dai)，系統設備的長期安全(quan)運行(xing)受到了制(zhi)約。

以上機(ji)械問題是許多第三(san)代篦(bi)冷機(ji)的通病，嚴重困(kun)擾著(zhu)維(wei)修(xiu)(xiu)人員(yuan)，維(wei)修(xiu)(xiu)人員(yuan)不(bu)得不(bu)重點防(fang)犯，每遇(yu)停窯(yao)必須檢(jian)查。這種(zhong)篦(bi)冷機(ji)不(bu)僅運行質量(liang)不(bu)高，資源浪費嚴重，還影響整個(ge)系統的運轉率，成倍地增加了工人的維(wei)修(xiu)(xiu)量(liang)，也(ye)增加了設備與人員(yuan)的安(an)全隱患(huan)。

2改進措施

針對上述第三代篦(bi)冷機(ji)的(de)“通病(bing)”，我們結合法國圣達瀚技術(shu)，對這些篦(bi)冷機(ji)進(jin)行改進(jin)和升級，均取得了顯(xian)著的(de)收(shou)效。下面對采取的(de)技術(shu)措施(shi)進(jin)行介紹。

2.1 利用急冷床實(shi)現熟料的急冷

急冷(leng)床(見圖2)是(shi)采用(yong)第(di)(di)四代技(ji)術的(de)(de)(de)(de)特點，專門為第(di)(di)三(san)代充氣梁技(ji)術進行(xing)升(sheng)級改(gai)造設計(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)，它(ta)是(shi)一(yi)個模塊化的(de)(de)(de)(de)床體(ti)，設計(ji)(ji)獨特，無漏灰(hui)滲(shen)灰(hui)，也不會(hui)漏風竄風，能讓高壓風嚴格按設計(ji)(ji)與實際(ji)需要去供(gong)風，使熟料在的(de)(de)(de)(de)溫差(cha)下(xia)進行(xing)良好的(de)(de)(de)(de)熱交換(huan)。冷(leng)卻效率(lv)高，急冷(leng)效果好，機械的(de)(de)(de)(de)性(xing)高，它(ta)既兼顧了第(di)(di)四代篦(bi)冷(leng)機供(gong)風、模塊化的(de)(de)(de)(de)優(you)點，又(you)適合第(di)(di)三(san)代篦(bi)冷(leng)機的(de)(de)(de)(de)改(gai)造，不用(yong)改(gai)變篦(bi)冷(leng)機的(de)(de)(de)(de)主體(ti)結構，是(shi)提升(sheng)第(di)(di)二、三(san)代篦(bi)冷(leng)機技(ji)術的(de)(de)(de)(de)途徑。

應用該(gai)技術進行技改(gai)后，二、三(san)次風溫升高，熱回收量較一般第(di)三(san)代(dai)充(chong)氣梁篦冷(leng)機可(ke)增加300~500 kJ/kg熟料，篦冷(leng)機熱回收效率達78%，節能(neng)降耗顯著;在5~6年之內不需要維護，五六年之后只需按要求更(geng)換(huan)篦板就可(ke)

2.2 使用低阻力篦板延長使用壽命(ming)

低阻力篦(bi)(bi)板(見圖3)表面分布著凹槽(cao)(cao)，冷卻(que)風(feng)是(shi)通過(guo)接(jie)近水平的篦(bi)(bi)縫(feng)進(jin)入充滿熟(shu)(shu)料(liao)(liao)的凹槽(cao)(cao)，然后通過(guo)滯留在(zai)槽(cao)(cao)內的熟(shu)(shu)料(liao)(liao)間隙朝著熟(shu)(shu)料(liao)(liao)的前(qian)進(jin)方向噴吹，不易堵料(liao)(liao)，不會出現(xian)被“吹穿”和(he)風(feng)“短(duan)路(lu)”的現(xian)象(xiang)。篦(bi)(bi)面通風(feng)冷卻(que)均(jun)勻，磨(mo)損(sun)小(xiao)，且(qie)不易堆雪人，漏料(liao)(liao)很少，加之(zhi)篦(bi)(bi)板經特殊熱處理，其壽命在(zai)高溫段長達5年(nian)以上(shang)，中低溫段長達4年(nian)，提高了整機(ji)乃(nai)至窯系(xi)統(tong)的運(yun)轉率。

2.3 優化篦冷機的(de)配風設計方(fang)案

在篦床的(de)(de)高溫區配置合適風量風壓的(de)(de)冷卻風是(shi)讓對熟料急冷的(de)(de)關鍵。風量取(qu)決于料量、料溫;壓力取(qu)決于管路系統阻(zu)力、篦板阻(zu)力、料層阻(zu)力以及(ji)來料的(de)(de)波動。

優化配風后，高溫熟料離開前端固定床時，熟料的顏色已經由白色變成了暗紅色和黑色，再經過20多分鐘活動床上的慢冷過程后，達到出篦冷機熟料溫度小于65 ℃+環境溫度。

為了各冷卻風(feng)室(shi)(shi)(shi)的(de)氣密(mi)性，目(mu)前將“氣動雙重鎖風(feng)閥(fa)”(見圖4)技術(shu)用(yong)(yong)于風(feng)室(shi)(shi)(shi)與拉(la)鏈(lian)機(ji)之(zhi)間的(de)密(mi)封，可(ke)以(yi)好的(de)解(jie)決漏(lou)風(feng)問(wen)題(ti)。同時采用(yong)(yong)“金(jin)屬絲柔性密(mi)封材(cai)料” (見圖5)用(yong)(yong)于風(feng)室(shi)(shi)(shi)與風(feng)室(shi)(shi)(shi)之(zhi)間的(de)密(mi)封，好的(de)解(jie)決篦(bi)冷機(ji)里面(mian)竄 風(feng)、漏(lou)風(feng)等致(zhi)命(ming)問(wen)題(ti)，使風(feng)室(shi)(shi)(shi)的(de)分隔效(xiao)果(guo)與高壓風(feng)系(xi)統設計原理相匹配，而(er)且每個(ge)風(feng)室(shi)(shi)(shi)可(ke)以(yi)靈便獨立調節風(feng)壓和風(feng)量(liang)。

可在保持篦冷機的主體框架(jia)結構不變(bian)的前提下，對篦冷機內部實施(shi)改(gai)造，改(gai)造篦床(chuang)與篦板(ban)的結構與配置，達到均(jun)(jun)料與均(jun)(jun)風(feng)以(yi)及急冷的效(xiao)果，解(jie)決冷卻效(xiao)能的瓶頸問題，改(gai)造成本低，性價比高。

3改造后的效果對比

改造后(hou)取得了顯著效果，主要體現在節能降耗、提(ti)高(gao)產量和質量、提(ti)高(gao)機械(xie)的(de)的(de)性(xing)、提(ti)高(gao)設備的(de)運轉率、降低(di)設備維護費用等方面。效果對比見表1。

根據我國水(shui)泥生產線上用(yong)得比較廣的第三(san)(san)代(dai)充氣梁篦(bi)冷(leng)(leng)機(ji)的通病，有針對(dui)性地選(xuan)用(yong)急冷(leng)(leng)床、低阻(zu)力(li)篦(bi)板、新型的密封和鎖風(feng)配件，優化(hua)篦(bi)冷(leng)(leng)機(ji)的配風(feng)，提高篦(bi)冷(leng)(leng)機(ji)的單位面積(ji)冷(leng)(leng)卻效率。實踐證明，采用(yong)這些技術(shu)對(dui)第三(san)(san)代(dai)充氣梁篦(bi)冷(leng)(leng)機(ji)進行(xing)改造，是較好的投資少、見(jian)效快(kuai)的方法。