李可春：圣達(dá)瀚篦冷機(jī)實(shí)用技術(shù)的應(yīng)用

廣州圣嘉機(jī)電設(shè)備有限公司總經(jīng)理李可春在大西北水泥生產(chǎn)（篦冷機(jī)）研討會(huì)上與參會(huì)者交流

眾專(zhuān)家合影留念

　　摘要：本文闡述了在多次改造安裝篦冷機(jī)的過(guò)程中，第三代充氣梁技術(shù)普遍存在的問(wèn)題，結(jié)合法國(guó)圣達(dá)瀚冷卻機(jī)技術(shù)，進(jìn)行了總結(jié)分析，指出了在設(shè)計(jì)，工藝制造和材料選型等方面存在的問(wèn)題，對(duì)提升水泥廠篦冷機(jī)運(yùn)行質(zhì)量與效果均有較大的指導(dǎo)意義，努力使水泥企業(yè)由粗放、高耗、高污染型的生產(chǎn)管理模式向精細(xì)化、環(huán)保、節(jié)能型等方面轉(zhuǎn)變。

　　關(guān)鍵字：篦冷機(jī) 改造

　　熟料冷卻機(jī)是預(yù)分解系統(tǒng)中的一個(gè)極其重要的設(shè)備，它是窯爐的熱源的助推器，其熱效率及可靠性直接影響到全生產(chǎn)線的工作性能及運(yùn)轉(zhuǎn)率，冷卻機(jī)的作用和重要性越來(lái)越受到重視，它是水泥企業(yè)發(fā)掘節(jié)能潛力和提高產(chǎn)質(zhì)量最受矚目的地方。從我們對(duì)國(guó)產(chǎn)各種篦冷機(jī)的改造來(lái)看，國(guó)內(nèi)第三代冷卻技術(shù)還不是很成熟，有很多不盡人意的地方，有些是開(kāi)發(fā)階段的試驗(yàn)不夠成熟，還有一些是設(shè)計(jì)理念上還存在誤區(qū)，對(duì)廠家篦冷機(jī)出現(xiàn)的一些實(shí)際問(wèn)題，供貨單位往往缺少有力的解決辦法，生產(chǎn)廠只能是維持低水平（低熱效率、低冷卻效率、低運(yùn)轉(zhuǎn)率等）運(yùn)行，實(shí)在運(yùn)行不下去，在資金許可的條件下，才不得不進(jìn)行改造。根據(jù)在改造過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的帶有普遍性的問(wèn)題，我們進(jìn)行了整理、分析、歸納，供使用單位與設(shè)計(jì)、制作篦冷機(jī)的單位參考：

　　一、國(guó)產(chǎn)篦冷機(jī)的通病

　　1、設(shè)計(jì)與技術(shù)上的局限

　　在借鑒國(guó)外充氣梁技術(shù)的基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)的許多設(shè)計(jì)院與篦冷機(jī)的制作廠家紛紛效仿，制造了國(guó)內(nèi)的第三代充氣梁，但由于篦板與梁的配套設(shè)計(jì)上存在缺陷、制作、安裝上達(dá)不到要求的精度等因素的制約，使得第三代充氣梁篦式冷卻機(jī)在使用廠家的運(yùn)行情況不理想。于是新建的廠在了解國(guó)產(chǎn)篦冷機(jī)這一狀況后，在設(shè)備選型時(shí)就選擇比正常配套選型大許多，造成資金和資源的浪費(fèi)。

　　第三代充氣梁技術(shù)的核心就是充氣梁與高阻力篦板，“充氣梁”通常分隔為左右兩個(gè)“小風(fēng)室”或左、中、右三個(gè)“小風(fēng)室”細(xì)分為冷卻單元，它是在梁的橫向上細(xì)分冷卻單元，各“小風(fēng)室”的進(jìn)風(fēng)口與帶調(diào)節(jié)閥（有的設(shè)計(jì)沒(méi)有閥）的管路系統(tǒng)連接，配以相應(yīng)風(fēng)量風(fēng)壓的風(fēng)機(jī)便構(gòu)成了“充氣篦床”的供風(fēng)系統(tǒng)?？墒窃诟脑爝^(guò)程中拆出來(lái)的充氣梁基本上都被積灰填滿(mǎn)，堵死冷卻通道，失去了冷卻作用，導(dǎo)致不能急冷熟料，因?yàn)榻?jīng)受著高溫，使用中的篦板梁變形較多，變形又促使梁與篦板配合間隙的增大，間隙增大，更宜積灰，加劇了冷卻功能的惡化，如此惡性循環(huán)，最后導(dǎo)致高溫端傷失冷卻功能。究其原因還在于設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出的高阻力篦板與充氣梁在結(jié)構(gòu)上存在缺陷，運(yùn)行中的篦板通風(fēng)孔容易返料，風(fēng)道布置不合理，漏風(fēng)，漏料多。篦板之間或篦板與充氣梁之間的相互接觸面和關(guān)鍵部位都需要經(jīng)過(guò)精密的機(jī)加工，配合緊密，整體組裝。設(shè)計(jì)的篦板也應(yīng)具有不易返料的特點(diǎn)，安裝時(shí)，間隙大小、公差十分嚴(yán)格，并有專(zhuān)門(mén)的安裝與檢查工具。而實(shí)際情況是：篦板和梁的結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)不合理，可能出于成本的限制，應(yīng)該加工的面沒(méi)有加工。

　　我們改造中遇到最為嚴(yán)重的是充氣梁被一層一層熟料填滿(mǎn)之后形成了堅(jiān)硬的水泥石，用風(fēng)稿才能打得了。

　　另外分風(fēng)的原理雖然較第二代風(fēng)室供風(fēng)有了進(jìn)步，但根據(jù)料流的特點(diǎn)，以橫向分風(fēng)不科學(xué)，尤其是在大型窯上，熟料顆粒離析現(xiàn)象明顯的情況下，粗細(xì)料的分風(fēng)不均，導(dǎo)致冷卻效果與熱效率下降。

　　圣達(dá)瀚分風(fēng)相對(duì)而言分風(fēng)原理更科學(xué)，更適應(yīng)于熟料在床體上的顆粒分布特性與流動(dòng)特點(diǎn)，它是以縱向順著物料的流動(dòng)方向來(lái)劃分供風(fēng)區(qū)，不是采用橫向分風(fēng)，所以急冷效果更好。它針對(duì)國(guó)產(chǎn)第三代充氣梁技術(shù)進(jìn)行升級(jí)改造設(shè)計(jì)，采用模塊化的床體，不用充氣梁，設(shè)計(jì)獨(dú)特，無(wú)漏灰滲灰，也不漏風(fēng)竄風(fēng)，能確保高壓風(fēng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)與實(shí)際需要去供風(fēng)，冷卻效率高，急冷效果好，機(jī)械可靠性高，五、六年之內(nèi)根本不需要維護(hù)，床體不會(huì)有損傷。它兼顧了第四代篦冷機(jī)精確供風(fēng)，模塊化的優(yōu)點(diǎn)，但又適合第三代篦冷機(jī)的改造，處于第四代與第三代之間的技術(shù)層面，所以國(guó)內(nèi)的專(zhuān)家稱(chēng)其為三代半，不用改變第二、三代篦冷機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，就能將篦冷機(jī)的性能提升接近第四代篦冷機(jī)的水準(zhǔn)，它是目前國(guó)內(nèi)第三代篦冷機(jī)改造的最佳選擇與途徑。[Page]

　　2、工藝方面的問(wèn)題

　　2.1二次風(fēng)溫、三次風(fēng)溫低，熟料溫度高，熱回收效果差，在篦床上存在明顯的“紅河”現(xiàn)象。

　　一般認(rèn)為篦冷機(jī)是窯爐的熱源的助推器，如果篦冷機(jī)在高溫段急冷效果好，熱交換充分，那么二、三次風(fēng)溫高，它對(duì)窯爐煤粉的助燃效果好，會(huì)大大提高窯爐對(duì)煤質(zhì)的適應(yīng)性，特別是在煤質(zhì)波動(dòng)時(shí)，煤粉的燃燒速度變慢時(shí)，它對(duì)窯爐的操作不可小視。近年來(lái)，在南方地區(qū)，煤的供應(yīng)相對(duì)吃緊，沒(méi)有穩(wěn)定的貨源，大部分從越南或印尼等國(guó)進(jìn)口，煤的種類(lèi)復(fù)雜，雖然大部分廠有均化設(shè)施，但煤種的波動(dòng)太大，所以對(duì)窯爐的操作影響更大，如果二、三次風(fēng)溫不高（不能≥1100℃），則燒成溫度難以提高，操作員不得不加大喂煤量，造成長(zhǎng)焰燃燒，燒成帶后移，高溫區(qū)不集中，熟料難以燒成，粉料多，f-CaO高，熟料質(zhì)量差，甚至在分解爐與C5級(jí)之間長(zhǎng)期出現(xiàn)溫度“倒掛”現(xiàn)象，在還原氣氛下，加大SO2的揮發(fā)和循環(huán)量，構(gòu)成預(yù)熱器錐部和窯尾煙室結(jié)皮，使整個(gè)窯爐系統(tǒng)均衡穩(wěn)定的燒成制度無(wú)法得到落實(shí)。

　　現(xiàn)在相當(dāng)多的廠為了適應(yīng)煤質(zhì)的波動(dòng)，進(jìn)行了分解爐的改造，其宗旨是擴(kuò)大分解爐的有效容積，延長(zhǎng)生料粉的停留時(shí)間，加強(qiáng)預(yù)燒能力，這些改造措施毋庸置疑。但不能偏執(zhí)于分解爐本身，也要考慮到三次風(fēng)溫的因素。眾所周知，分解爐內(nèi)的燃燒特點(diǎn)是低溫、低氧、無(wú)焰，處處伴隨有高濃度粉料使燃料“劣質(zhì)化”，甚至粉料結(jié)團(tuán)將焦炭包裹其中。如果分解爐規(guī)格設(shè)計(jì)時(shí)只考慮碳酸鈣的分解反應(yīng)，不能顧及到如何提高煤粉的燃燒速率和縮短燃燼時(shí)間，那么將談不上分解爐的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

　　許多實(shí)驗(yàn)資料指出：爐溫每升高70℃，殘余焦炭的燃燒速率就提高一倍。顯然，較高的三次風(fēng)溫可提高煤粉的燃燒速率和縮短燃燼時(shí)間，是生料預(yù)分解的一個(gè)強(qiáng)有力的助推器。分解爐的功能就會(huì)得到大大改善，為窯的穩(wěn)產(chǎn)與高產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)，對(duì)節(jié)能、減排、降耗有更重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　可見(jiàn)篦冷機(jī)運(yùn)行質(zhì)量對(duì)窯爐的運(yùn)行質(zhì)量影響相當(dāng)之深遠(yuǎn)，超出了一般人的認(rèn)識(shí)水平，所以現(xiàn)在國(guó)內(nèi)資深的水泥專(zhuān)家在多個(gè)不同的會(huì)議與培訓(xùn)場(chǎng)所均暢導(dǎo)要注重篦冷機(jī)操作與運(yùn)行的質(zhì)量。建議許多廠家在投入大量時(shí)間與資金進(jìn)行窯尾系統(tǒng)的改造之前，檢查篦冷機(jī)的運(yùn)行是否達(dá)到了正常的熱效率，二次風(fēng)溫是否超過(guò)了1100℃，三次風(fēng)溫是否超過(guò)了900℃。如果偏離太遠(yuǎn)，即使是進(jìn)行了窯尾系統(tǒng)改造，所取得的效果也不可能達(dá)理想中的效果，所以挖潛工作還是要從篦冷機(jī)做起。

　　一般采用圣達(dá)瀚冷卻技術(shù)改造過(guò)的廠家二、三次風(fēng)溫比改造前均提高100－200℃；熟料溫度可以達(dá)到小于環(huán)境溫度＋65℃；熟料三天強(qiáng)度和二十八天強(qiáng)度提高了2－4MPa；熟料易磨性因急冷可以得到明顯的改善，水泥磨產(chǎn)量會(huì)有大幅度提高。

　　2.2篦板燒蝕嚴(yán)重

　　如上所述，充氣梁和高阻力篦板容易出問(wèn)題，起不了驟冷作用，對(duì)熟料的冷卻效能差，反而會(huì)使篦板直接受到高溫熟料的侵襲和磨損，使其壽命大大縮短，由于近年來(lái)耐熱材料的價(jià)格大幅攀升，必然帶來(lái)維修成本的上漲，同時(shí)也不斷增加篦冷機(jī)的維修工作量。據(jù)考證現(xiàn)在水泥廠篦板的使用壽命一般可以達(dá)到一年至三年，但活動(dòng)床篦板和邊護(hù)板每年大修都要全部更換，使用效果差一些的廠家，局部篦板頻繁燒損，壽命一般不會(huì)超過(guò)一個(gè)月。

　　2.3篦冷機(jī)內(nèi)部漏風(fēng)竄風(fēng)嚴(yán)重

　　系統(tǒng)密封差，漏風(fēng)竄風(fēng)嚴(yán)重，這是我們改造篦冷機(jī)時(shí)遇到的一個(gè)通病，主要原因是國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有開(kāi)發(fā)出適合于篦冷機(jī)風(fēng)室內(nèi)部密封的材料和設(shè)備，現(xiàn)在篦冷機(jī)通常采用的密封材料是石棉板或耐溫橡膠，但運(yùn)行不久就全部損壞，風(fēng)室與風(fēng)室之間基本是相通的，內(nèi)部密封差，漏風(fēng)竄風(fēng)嚴(yán)重，不能保證各供風(fēng)單元獨(dú)立的通風(fēng)，各風(fēng)機(jī)鼓入的不同風(fēng)壓的冷卻風(fēng)在各風(fēng)室之間相互擾亂，內(nèi)耗大，有效的穿透熟料層的冷卻風(fēng)少，無(wú)法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的配風(fēng)理念。嚴(yán)重時(shí)前面的高壓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，后面的中低壓風(fēng)室的風(fēng)機(jī)不能正常啟動(dòng)，被吹著倒轉(zhuǎn)。我們?cè)?jīng)多次遇到在運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)楸磺懊娴母邏猴L(fēng)機(jī)吹得不到正常啟動(dòng)甚至倒轉(zhuǎn)，更嚴(yán)重的是倒轉(zhuǎn)反吹出來(lái)熱風(fēng)對(duì)巡檢人員與設(shè)備造成很大的安全威脅，有一個(gè)廠返出來(lái)的熱風(fēng)從消音進(jìn)氣管出來(lái)，正好吹到上面的電纜橋架，所有通過(guò)的電纜全部燒壞，導(dǎo)致停產(chǎn)一個(gè)星期。

　　篦冷機(jī)技術(shù)水平發(fā)展到現(xiàn)在的第三代，單位篦床面積產(chǎn)量越來(lái)越高，料層厚度不斷增加，風(fēng)室壓力也要求增加，如果風(fēng)室密封不好，所有風(fēng)室串在一起，其技術(shù)水平充其量也是處于第一代與第二代，發(fā)揮不到第三代的效果。[Page]

　　在風(fēng)室灰斗與拉鏈機(jī)或熟料輸送機(jī)之間采用電動(dòng)弧形閥卸料鎖風(fēng)，但由于其閥板和底部容易磨穿，也容易被大塊料卡住不能運(yùn)行，鎖風(fēng)效果差，所以在篦冷機(jī)下部的拉鏈機(jī)總是有正壓和“返風(fēng)”現(xiàn)象，冒灰大，環(huán)境污染大。許多2500噸/日的篦冷機(jī)因?yàn)殡妱?dòng)弧形閥不能正常運(yùn)行，曾經(jīng)因積料填平了進(jìn)風(fēng)口，頂起了篦板，沒(méi)有了冷卻風(fēng)，落下來(lái)的細(xì)紅料將活動(dòng)框架梁燒變形，最后不得不停用電動(dòng)弧形閥，采用人工定時(shí)放灰，工作量大，揚(yáng)塵大，環(huán)境安全存在很大的隱患。現(xiàn)在相當(dāng)多的工廠償試對(duì)電動(dòng)弧形閥進(jìn)行改造，在近期的雜志上也看到了多篇改造的心得，但由于它自身結(jié)構(gòu)上的缺陷，通過(guò)簡(jiǎn)單的改進(jìn)，還達(dá)不到根治毛病的程度，成功范例不多，總之這個(gè)部位成了生產(chǎn)線上難治理的地方。

　　2.4冷卻風(fēng)機(jī)選型不當(dāng)，配置的風(fēng)量和風(fēng)壓不合理

　　篦冷機(jī)配置合適的風(fēng)量、風(fēng)壓是保證其冷卻性能的關(guān)鍵。但國(guó)內(nèi)篦冷機(jī)配置的冷卻風(fēng)機(jī)還存在問(wèn)題，尤其是在高溫段，風(fēng)量和風(fēng)壓明顯不足，這也導(dǎo)致篦冷機(jī)高溫端熱回收效果與急冷效果差的原因。如果在高溫段熟料因風(fēng)量風(fēng)壓不足沒(méi)得到驟冷，到了中低溫段要想通過(guò)加大風(fēng)量強(qiáng)化冷卻至正常的熟料溫度基本是不可能的。

　　造成配風(fēng)失衡有兩個(gè)方面的因素，一是本身配風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算上的問(wèn)題，選擇風(fēng)量與風(fēng)壓均偏低，相比而言風(fēng)壓偏低更嚴(yán)重。

　　現(xiàn)在國(guó)際先進(jìn)的篦冷機(jī)技術(shù)，使用風(fēng)量在1.9-2.2Nm3/kgcl之間，配置風(fēng)量在2.5-2.7Nm3/kgcl之間。國(guó)內(nèi)的配風(fēng)因設(shè)計(jì)單位不同，差異較大，一般在2.2Nm3/kgcl以上，有的2.5Nm3/kgcl左右，也有超過(guò)3Nm3/kgcl的。在配風(fēng)上，我們推崇優(yōu)化用風(fēng)，追求合理用風(fēng)所帶來(lái)的熱回收效益、余熱發(fā)電的效益、熟料急冷所帶來(lái)的粉磨節(jié)能效益?，F(xiàn)在許多廠在增產(chǎn)后，所有風(fēng)機(jī)全部滿(mǎn)負(fù)荷工作也是不夠，風(fēng)量配置的富裕量不足，影響到了冷卻效果。關(guān)于風(fēng)壓的選擇上也出現(xiàn)問(wèn)題，隨著大部分窯的增產(chǎn)、余熱發(fā)電技術(shù)的運(yùn)用以及精細(xì)化操作的需要，客觀上要求篦冷機(jī)必須采用厚料層操作，高溫端料層厚度不能低于800mm，活動(dòng)床頭端不能低于600mm，尾端不能低于400mm，實(shí)際上由于窯產(chǎn)量的大幅提高，我們考察的大部分廠篦床上的料層厚度也基本處于這個(gè)水平上，但配置風(fēng)壓卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于相應(yīng)的料層，按以前的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：風(fēng)室風(fēng)壓的水柱值近似于篦床上料層厚度值。如果配置風(fēng)壓在200mm水柱，意謂著篦床上料層的厚度不能超過(guò)200mm，但事實(shí)上都達(dá)到400mm，所以說(shuō)現(xiàn)在普遍的問(wèn)題是風(fēng)壓失衡超過(guò)風(fēng)量失衡，相當(dāng)多的廠是因?yàn)轱L(fēng)壓不足引起冷卻風(fēng)無(wú)法穿透熟料層，導(dǎo)致供風(fēng)量的嚴(yán)重不足。

　　另一方面的原因是由于國(guó)產(chǎn)風(fēng)機(jī)廠所提供的參數(shù)與實(shí)際測(cè)量值一般偏小，在和風(fēng)機(jī)廠設(shè)計(jì)人員進(jìn)行交流中了解到國(guó)內(nèi)一般風(fēng)機(jī)廠設(shè)計(jì)的風(fēng)量風(fēng)壓值與實(shí)際測(cè)量值偏差達(dá)到8-12%，在高壓風(fēng)機(jī)選型時(shí)如果偏差達(dá)到10%，如果配置12000Pa的壓力，而實(shí)際上只能達(dá)到10800Pa，實(shí)際效果將會(huì)相差很遠(yuǎn)，而高壓風(fēng)機(jī)又是高溫段急冷的關(guān)鍵所在，所以風(fēng)機(jī)對(duì)冷卻效果的影響不容忽視，我們見(jiàn)過(guò)幾個(gè)廠，因?yàn)槭强偘こ?，所以選擇風(fēng)機(jī)廠時(shí)以?xún)r(jià)格作為考核指標(biāo)，生產(chǎn)廠家均是小廠，投入運(yùn)行后前端的高壓風(fēng)機(jī)大部分存在問(wèn)題，不是超負(fù)荷而引起軸承溫度高，就是風(fēng)門(mén)超過(guò)60-70%時(shí)出現(xiàn)電流值報(bào)警，風(fēng)量風(fēng)壓與設(shè)計(jì)值偏離大，篦冷機(jī)冷卻效果不好。風(fēng)機(jī)雖然是通用設(shè)備，但我國(guó)最初的篦冷機(jī)配置的高壓風(fēng)機(jī)技術(shù)是引進(jìn)，從我們考察的情況來(lái)看，不是所有的風(fēng)機(jī)廠都消化吸收了。

　　2.5漏料嚴(yán)重

　　由于主梁和篦板梁受高溫變形，尤其是在5000噸篦冷機(jī)細(xì)料側(cè)篦板和側(cè)板被燒損、磨損，導(dǎo)致篦板與篦板間、篦板與側(cè)板間間隙增大，漏料嚴(yán)重。有些廠自己改造，在細(xì)料側(cè)外殼增加一排風(fēng)孔，用專(zhuān)門(mén)的風(fēng)機(jī)冷卻篦板和側(cè)板，不致于被燒損增大間隙，也取得了一定的效果。

　　3、機(jī)械方面的問(wèn)題

　　3.1傳動(dòng)方面：主、從動(dòng)軸容易竄軸、偏擺，運(yùn)行不平衡，抖鏈現(xiàn)象嚴(yán)重。從動(dòng)軸上加強(qiáng)槽鋼受力負(fù)載大，固定螺栓容易斷裂，有的廠也發(fā)生斷軸的現(xiàn)象，新安裝的篦冷機(jī)運(yùn)行不到二年，從動(dòng)軸斷裂四五次。從動(dòng)軸上的動(dòng)密封裝置失效，起不到密封作用。導(dǎo)軌、自由輪與導(dǎo)向輪磨損嚴(yán)重，由于高溫熟料的沖刷，支承梁也被燒變形。[Page]

　　3.2篦板梁變形、活動(dòng)框架梁變形甚至斷裂

　　由于冷卻效果不好，整個(gè)床體經(jīng)受著高溫，所以現(xiàn)在篦板梁、活動(dòng)框架梁變形較多，嚴(yán)重的活動(dòng)框架梁甚至斷裂。活動(dòng)框架梁（也簡(jiǎn)稱(chēng)大梁）的加工工藝是在焊接后，經(jīng)過(guò)退火消除內(nèi)應(yīng)力之后，再在機(jī)床上進(jìn)行精加工處理，要求精度相當(dāng)高的，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是：活動(dòng)框架梁頂面對(duì)框架梁基準(zhǔn)平面的平行度為2mm?；顒?dòng)框架裝配后兩對(duì)角長(zhǎng)度之差不大于4mm。 活動(dòng)框架同一橫斷面上的橫向連線與篦冷機(jī)中心線的垂直度為0.5mm。如果發(fā)現(xiàn)斷裂，在現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)單的焊接處理是不得已而為之，冷卻機(jī)內(nèi)部的維修條件也達(dá)不到裝配的精度要求，最后必然造成運(yùn)行的不平衡，運(yùn)行阻力大，篦板梁的間隙大，漏風(fēng)漏料加劇，冷卻效果變差。至于為什么大梁會(huì)變形斷裂，這與安裝精度、設(shè)計(jì)選用的材料有關(guān)，國(guó)內(nèi)的制造廠家在大梁的設(shè)計(jì)強(qiáng)度上選擇偏小，富余量不足，小型篦冷機(jī)框架梁主材一般選用槽鋼型材，實(shí)際上它的彈性變形較大，剛度不足。特別是現(xiàn)在窯操作技術(shù)的進(jìn)步，窯產(chǎn)量的大幅提高，這一不可忽視問(wèn)題嚴(yán)重困擾和制約著廠家的生產(chǎn)安全。篦板梁變形，一方面冷卻機(jī)負(fù)荷加重后，冷卻機(jī)內(nèi)部的活動(dòng)框架梁變形更嚴(yán)重，有的廠出現(xiàn)整體篦床下沉，尤其是以前設(shè)計(jì)的1000噸的篦冷機(jī)，在篦床尾端沒(méi)有設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的支承梁，而通過(guò)從動(dòng)軸起支承作用，往往造成從動(dòng)軸頻繁的偏擺甚至斷裂。

　　3.3熟料溫度高篦造成了很大的安全隱患和資源浪費(fèi)

　　熟料溫度高不僅會(huì)造成篦板被燒穿，梁變形，同時(shí)它也會(huì)對(duì)熟料輸送設(shè)備、配料皮帶稱(chēng)，膠帶、以及水泥磨軸瓦均會(huì)造成了很大的安全隱患，有廠家的篦冷機(jī)前因熟料溫度高，水泥磨軸瓦溫度太而不能連續(xù)運(yùn)行，甚至每一個(gè)半月要燒一條庫(kù)底膠帶，系統(tǒng)設(shè)備的長(zhǎng)期安全運(yùn)行受到了制約。

　　以上機(jī)械問(wèn)題是國(guó)產(chǎn)篦冷機(jī)的通病，嚴(yán)重困擾著維修人員，維修人員不得不重點(diǎn)防犯，每一停窯必須檢查。這種篦冷機(jī)不僅運(yùn)行質(zhì)量不高，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，還影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率，成倍地增加了工人的維修量，也增加了設(shè)備與人員的安全隱患。

　　二、圣達(dá)瀚冷卻技術(shù)特點(diǎn)

　　法國(guó)圣達(dá)瀚對(duì)篦冷機(jī)的研發(fā)與應(yīng)用已有二十多年的歷史，成功的開(kāi)發(fā)出了多項(xiàng)冷卻機(jī)的專(zhuān)有技術(shù)，如成熟的設(shè)計(jì)理念和制造技術(shù)，國(guó)際通用規(guī)格的各種篦板，鎖風(fēng)性能優(yōu)良的雙重鎖風(fēng)閥，防竄風(fēng)的密封材料等。它的設(shè)計(jì)理念系統(tǒng)而又全面，在國(guó)外有較高的知名度。圣達(dá)瀚冷卻技術(shù)2003年進(jìn)入中國(guó)，根據(jù)當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)因素，公司最后把主要目標(biāo)定位在改進(jìn)和升級(jí)國(guó)產(chǎn)冷卻機(jī)的效能上。以點(diǎn)代面，逐步展開(kāi)，進(jìn)而將法國(guó)圣達(dá)瀚其它先進(jìn)的水泥技術(shù)轉(zhuǎn)化運(yùn)用于國(guó)內(nèi)的水泥工業(yè)中，為國(guó)內(nèi)的水泥工業(yè)由高能耗向優(yōu)質(zhì)低耗轉(zhuǎn)型服務(wù)。圣達(dá)瀚的冷卻技術(shù)特點(diǎn)如下：

　　1、圣達(dá)瀚冷卻技術(shù)注重的是對(duì)出窯高溫熟料的急冷

　　在高溫段采用了風(fēng)箱、可調(diào)蝶閥、供風(fēng)管、固定床與圣達(dá)瀚的專(zhuān)有篦板組成的急冷單元，整個(gè)固定床體根據(jù)料層和料溫的分布規(guī)律被分為多個(gè)單獨(dú)的小區(qū)，每個(gè)小區(qū)由2-4塊專(zhuān)有篦板組成，使熟料在最大溫差下進(jìn)行良好的的熱交換，每個(gè)小區(qū)的布風(fēng)上充分考慮了料床兩側(cè)熟料顆粒特性的不同，有針對(duì)性的進(jìn)行了冷卻風(fēng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，每一個(gè)小區(qū)的供風(fēng)通過(guò)蝶閥精確地可調(diào)，冷卻空氣分布更加合理和細(xì)化。冷卻風(fēng)的滲透性好，可有效地淬冷高溫熟料，消除高溫熟料顆粒相互粘結(jié)形成“堆雪人”的隱患，較好地解決了由離析作用引起的料床面對(duì)冷卻風(fēng)阻力差異所帶來(lái)的“紅河”現(xiàn)象。

　　從理論上講，圣達(dá)瀚的冷卻技術(shù)相比充氣梁技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)，它除了兼顧控制流的分風(fēng)特點(diǎn)之外，更重要的是結(jié)合了料流的特點(diǎn)，以縱向分風(fēng)為主，不是采用橫向分風(fēng)，在同一個(gè)通風(fēng)區(qū)域，熟料顆粒特性相同，對(duì)冷卻風(fēng)的阻力特性相同，不再存在因?yàn)槭炝想x析而對(duì)冷卻風(fēng)需求的差異，相對(duì)而言分風(fēng)原理更科學(xué)，更適應(yīng)于熟料在篦床上熟料的分布與流動(dòng)，所以急冷效果更好。圣達(dá)瀚的急冷床是采用第四代技術(shù)的特點(diǎn)，專(zhuān)門(mén)為國(guó)產(chǎn)第三代充氣梁技術(shù)進(jìn)行升級(jí)改造設(shè)計(jì)的，它是一個(gè)模塊化的床體，不是充氣梁，設(shè)計(jì)獨(dú)特，無(wú)漏灰滲灰，也不會(huì)漏風(fēng)竄風(fēng)，能確保高壓風(fēng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)與實(shí)際需要去供風(fēng)，冷卻效率高，急冷效果好，機(jī)械可靠性高，五、六年之內(nèi)根本不需要維護(hù)，五六年之后只需按要求更換篦板，床體不會(huì)有損傷。它兼顧了第四代篦冷機(jī)精確供風(fēng)，模塊化的優(yōu)點(diǎn)，但又適合第三代篦冷機(jī)的改造，不用改變第二、三代篦冷機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，所以國(guó)內(nèi)的專(zhuān)家稱(chēng)圣達(dá)瀚的冷卻技術(shù)為三代半，處于第四代與第三代之間的技術(shù)層面，是提升國(guó)產(chǎn)第二、三代篦冷機(jī)技術(shù)檔次的最佳途徑。

　　應(yīng)用圣達(dá)瀚技術(shù)進(jìn)行技改后，二、三次風(fēng)溫高，熱回收量較國(guó)內(nèi)第三代充氣梁篦冷機(jī)可增加300-500kJ/kgcl，冷卻機(jī)熱回收效率達(dá)78%，節(jié)能降耗顯著。[Page]

　　2、通用的篦板規(guī)格和超長(zhǎng)的使用壽命

　　篦板是“充氣篦床”的核心部件，篦板內(nèi)部氣道和氣流出口設(shè)計(jì)力求良好的氣動(dòng)性能，氣流順著料流的方向噴射并向上方滲透，強(qiáng)化冷卻效果。開(kāi)發(fā)一種篦板要經(jīng)過(guò)試制、模擬實(shí)驗(yàn)和工業(yè)實(shí)驗(yàn)后才能定型。圣達(dá)瀚篦板結(jié)構(gòu)為其特有的專(zhuān)利技術(shù)，具有先進(jìn)的控制流理念，它的篦孔不同于目前流行的高阻力篦板的篦孔，篦板的壓降低于高阻力篦板，有利于節(jié)能。外形結(jié)構(gòu)上，篦板表面分布著凹槽，冷卻風(fēng)是通過(guò)接近水平的篦縫進(jìn)入充滿(mǎn)熟料的凹槽，然后通過(guò)滯留在槽內(nèi)的熟料間隙朝著熟料的前進(jìn)方向噴吹，不易堵料，不會(huì)出現(xiàn)被“吹穿”和風(fēng)“短路”的現(xiàn)象，篦面通風(fēng)冷卻均勻，磨損小，且不易堆雪人，漏料很少，拉鏈機(jī)的負(fù)荷可大大減少，不但提高了拉鏈機(jī)的壽命，而且降低了電耗。

　　圣達(dá)瀚篦板經(jīng)特殊熱處理，其強(qiáng)度高、耐高溫、抗氧化磨損能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、篦板損耗低。其壽命：高溫段我們的客戶(hù)長(zhǎng)達(dá)五年以上，中低溫段長(zhǎng)達(dá)四年，全面地提高了整機(jī)乃至窯系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率。

　　3、冷卻機(jī)的配風(fēng)理念

　　在篦床的高溫區(qū)配置合適風(fēng)量風(fēng)壓的冷卻風(fēng)是保證對(duì)熟料急冷的關(guān)鍵。風(fēng)量取決于料量、料溫；壓力取決于管路系統(tǒng)阻力，篦板阻力、料層阻力以及來(lái)料的波動(dòng)。

　　按圣達(dá)瀚技術(shù)配風(fēng)后的效果是在高溫熟料離開(kāi)前端固定床后，熟料的顏色已經(jīng)由白色變成了暗紅色和黑色，再經(jīng)過(guò)二十多分鐘活動(dòng)床上的慢冷過(guò)程后，最終達(dá)到出冷卻機(jī)熟料溫度小于65℃+環(huán)境溫度。

　　4、優(yōu)良的密封和鎖風(fēng)

　　從篦冷機(jī)問(wèn)世以來(lái)，到現(xiàn)在的第四代，從發(fā)展的歷程來(lái)看，基本思路是以最少的冷卻風(fēng)在最短的時(shí)間里驟冷高溫熟料，研發(fā)的主要方向是在篦床的橫向和縱向上不斷地開(kāi)發(fā)新的技術(shù)和產(chǎn)品，以適應(yīng)篦床上料床厚度、顆粒及溫度特性的變化。不管是第三代，還是第四代，內(nèi)部的密封是非常重要的，密封和鎖風(fēng)是冷卻風(fēng)有效利用的根本保證，不能控制和分布好冷卻風(fēng)，再好的技術(shù)也只能是空談。

　　為了保證各冷卻風(fēng)室的氣密性，圣達(dá)瀚SAT230、SAT180等氣動(dòng)雙重鎖風(fēng)閥用于風(fēng)室與拉鏈機(jī)之間的密封，可以徹底解決漏風(fēng)問(wèn)題；同時(shí)還有優(yōu)質(zhì)的法國(guó)進(jìn)口密封材料用于風(fēng)室與風(fēng)室之間的密封，徹底解決了冷卻機(jī)里面竄風(fēng)、漏風(fēng)等致命問(wèn)題。使風(fēng)室的分隔效果與高壓風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理相匹配，而且每個(gè)風(fēng)室可以靈便的獨(dú)立調(diào)節(jié)風(fēng)壓和風(fēng)量。完全不同于國(guó)產(chǎn)冷卻機(jī)因找不到合適的密封設(shè)備和材料，采取簡(jiǎn)單的石棉板或耐熱橡膠密封和鎖風(fēng)，使用壽命短，往往破損后不了了之，冷卻機(jī)內(nèi)的分室只是一個(gè)形式和擺設(shè)，基本都串聯(lián)在一起，成了一個(gè)大風(fēng)室，而且各風(fēng)室的風(fēng)機(jī)因壓力不同相互之間產(chǎn)生制約和內(nèi)耗，嚴(yán)重時(shí)前面的高壓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，后面的風(fēng)機(jī)被吹倒轉(zhuǎn)而不能正常啟動(dòng)，控制和調(diào)節(jié)各風(fēng)室的風(fēng)量和風(fēng)壓已經(jīng)沒(méi)有實(shí)際意義。

　　5、可在保持冷卻機(jī)的主體框架結(jié)構(gòu)不變的前提下，對(duì)篦冷機(jī)內(nèi)部不成熟的設(shè)計(jì)實(shí)施大幅度改造，提高冷卻機(jī)的單位面積負(fù)荷和冷卻效率，協(xié)助窯的提產(chǎn)，解決冷卻效能的瓶頸問(wèn)題，以經(jīng)濟(jì)的投資取得最大的收益，改造成本低，性?xún)r(jià)比高由于以上的技術(shù)特點(diǎn)，為冷卻機(jī)的改造量身定造，徹底解決目前篦冷機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的通病。在當(dāng)前水泥工業(yè)大力推行環(huán)保、節(jié)能、增效、減排的客觀形勢(shì)下，改造技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)落后的篦冷機(jī)可以促使企業(yè)在產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)成本以及生產(chǎn)管理水平、操作水平有一個(gè)較大的突破。

　　廣州圣嘉機(jī)電設(shè)備有限公司作為法國(guó)圣達(dá)瀚冷卻技術(shù)在中國(guó)區(qū)域的唯一的合作伙伴與推廣單位，本著對(duì)用戶(hù)負(fù)責(zé)的態(tài)度，針對(duì)每臺(tái)冷卻機(jī)的使用特點(diǎn)，充分考慮當(dāng)?shù)乩鋮s機(jī)和窯的運(yùn)行情況、存在的問(wèn)題以及改造要達(dá)到的目標(biāo)等因素與圣達(dá)瀚先進(jìn)的冷卻技術(shù)相結(jié)合，采用成熟可靠的技術(shù)對(duì)低效率篦冷機(jī)進(jìn)行改造，全面的改善篦冷機(jī)的工作性能和機(jī)械性能，達(dá)到投資和收益的雙效果。

　　三、改造后的效果對(duì)比

　　改造后所取得的效果主要體現(xiàn)在節(jié)能降耗、提高產(chǎn)、質(zhì)量、提高機(jī)械方面的可靠性、提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率、降低設(shè)備維護(hù)費(fèi)用等多個(gè)方面。

　　1、節(jié)能

　　由于二、三次風(fēng)溫的大幅度提高，熟料熱耗將有大幅度下降，具體降幅依各廠家的工藝配置、操作、原燃材料等因素的不同而不同，從我們改造的業(yè)績(jī)來(lái)看，一般在改造完成后都有大幅度下降，表現(xiàn)最好的廠，對(duì)比改造前后的年度生產(chǎn)報(bào)表，節(jié)煤達(dá)到5kg標(biāo)煤/噸熟料。

　　實(shí)例：中材天山（云浮）水泥有限公司在篦冷機(jī)改造后年度統(tǒng)計(jì)了實(shí)物煤耗與標(biāo)準(zhǔn)煤耗，其指標(biāo)在中材集團(tuán)內(nèi)的十幾條生產(chǎn)線的評(píng)比中煤耗指標(biāo)最優(yōu)，節(jié)能降耗十分顯著。崇正水泥有限公司年度統(tǒng)計(jì)實(shí)物煤耗與標(biāo)準(zhǔn)煤耗改造前后對(duì)比分析得出：改造后僅節(jié)煤這一項(xiàng)足可以在一年內(nèi)收回所有改造投資費(fèi)用。一般改造后通過(guò)節(jié)能而每年獲取的效益可以達(dá)到改造投資費(fèi)用的80％以上，也有象崇正水泥有限公司在改造的一年內(nèi)通過(guò)節(jié)煤收回全部投資。

　　2、節(jié)電

　　改造后一方面熟料經(jīng)過(guò)急冷，使熟料顆粒產(chǎn)生大量裂紋，可以大大改善熟料的易磨性，并大大降低粉磨電耗和提高產(chǎn)量。

　　實(shí)例：上海聯(lián)合水泥有限公司篦冷機(jī)改造后用小磨進(jìn)行易磨性對(duì)比試驗(yàn)，粉磨至同樣的細(xì)度，改造后的熟料粉磨時(shí)間由原來(lái)的36分鐘節(jié)省到34分鐘，縮短粉磨時(shí)間2分鐘，同樣的時(shí)間內(nèi)，因易磨性提高，產(chǎn)量提高5％以上。山西潞州水泥制造有限公司噸/日篦冷機(jī)后，φ3×11m磨機(jī)產(chǎn)量提高10%以上，同期粉磨外購(gòu)熟料，磨機(jī)產(chǎn)量馬上下降，體現(xiàn)急冷熟料與慢冷熟料易磨性相當(dāng)大的差異。[Page]

　　3、增加發(fā)電量

　　中材天山（云?。┧嘤邢薰驹隗骼錂C(jī)改造后發(fā)電量同比增加0.5mw以上，發(fā)電量月月超設(shè)計(jì)發(fā)電量。

　　4、提高了熟料的產(chǎn)、質(zhì)量

　　改造后二、三次風(fēng)溫高而且穩(wěn)定，對(duì)煤粉的助燃效果提高了，使窯爐對(duì)煤質(zhì)的波動(dòng)與變化適應(yīng)性增強(qiáng)了，熱工制度更加穩(wěn)定，窯爐的操作和控制變得容易，提高窯速和提高產(chǎn)量是情理中的事了。

　　另外通過(guò)急冷阻止了熟料的晶型轉(zhuǎn)變與熟料粉化，保持了發(fā)揮強(qiáng)度的主要成分C3S和C2S，保持了熟料的質(zhì)量。在所有我們改造過(guò)的廠家的經(jīng)驗(yàn)是篦冷機(jī)改造后熟料的三天強(qiáng)度和二十八天強(qiáng)度提高了2－4MPa 。強(qiáng)度提高意味著可以適當(dāng)放寬細(xì)度和多摻混合材以節(jié)省成本。

　　實(shí)例：我們改造的所有廠窯產(chǎn)量提高范圍在5-15％，因廠而異，在產(chǎn)量方面表現(xiàn)特別好的有崇正水泥有限公司，設(shè)計(jì)產(chǎn)量在1200噸/日，改造前產(chǎn)量在1400t/d以下，改造后月平均產(chǎn)量超過(guò)1600t/d，提高產(chǎn)量在15％以上。

　　5、設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率和完好率有了明顯的提高

　　我們保證高溫端篦板正常使用年限為三年，實(shí)際上我們的客戶(hù)使用時(shí)間均大大超過(guò)我們的保證期限，可達(dá)到四至六年。我們改造后的篦冷機(jī)很少有機(jī)械方面的問(wèn)題，運(yùn)轉(zhuǎn)率一般都超過(guò)95%以上。

　　實(shí)例：在圣達(dá)瀚公司在2003年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)開(kāi)始改造的第一個(gè)廠-廣東廣信青洲有限公司至今高溫端篦板還沒(méi)有更換過(guò)，其它經(jīng)改造過(guò)的廠也沒(méi)收到有更換的報(bào)告，中低溫段篦板我司保證正常使用年限為二年，實(shí)際上大部分用戶(hù)圴超過(guò)三年以上，廣州嘉華南方水泥有限公司使用時(shí)間超過(guò)四年，由于近年來(lái)有色金屬鎳的價(jià)格大幅上漲，致使耐高溫篦板的價(jià)格昂貴，多使用一年就意味著可節(jié)省一筆非?？捎^的備件費(fèi)用和維修費(fèi)用另外由于改造前出冷卻機(jī)熟料溫度降低了，各種設(shè)備包括輸送熟料的皮帶輸送機(jī)，磨機(jī)軸承，篦冷機(jī)內(nèi)的大梁以及傳動(dòng)系統(tǒng)的工況環(huán)境會(huì)有一個(gè)明顯的改善，維修成本方面每年可以大幅降低，篦冷機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率可以大幅度提高。

　　6、提高工廠的運(yùn)行質(zhì)量與管理水平

　　此種技改屬于窯系統(tǒng)最為重要的項(xiàng)目，它能使整個(gè)生產(chǎn)線的操作與管理、技經(jīng)指標(biāo)上上升到一個(gè)新的臺(tái)階。在增產(chǎn)、節(jié)能、減排等方面將對(duì)貴司產(chǎn)生長(zhǎng)期的效益。改造后正常運(yùn)行一年所產(chǎn)生的綜合效益一般都可以收回改造的全部投資。

　　四、總結(jié)

　　在水泥行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩、節(jié)能、減排等客觀形勢(shì)下，迫使水泥企業(yè)轉(zhuǎn)向練“內(nèi)功”，向精細(xì)化操作與管理上下功夫，尋求更節(jié)能，更高效的冷卻技術(shù)，提高篦冷機(jī)的效能。改造篦冷機(jī)同樣可以獲得與改造窯尾系統(tǒng)相似的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)中，我們必須為了提高企業(yè)自身的生存力和競(jìng)爭(zhēng)力而尋求更節(jié)能，更高效的水泥裝備。[Page]

國(guó)內(nèi)業(yè)績(jī)表

國(guó)外業(yè)績(jī)表

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