前言

某公司2500t/d熟料生產(chǎn)線(xiàn)配置ф4.0m×60m回轉窯， 生料系統為1臺CLF180140-D-SD輥壓機終粉磨，1臺立式煤磨，三代推動(dòng)式篦冷機(NC3.2×23.2)。設計采用無(wú)煙煤煅燒，石灰石、砂巖、黏土、轉爐渣、有色金屬灰渣配料。生料0.2mm篩余量控制在2.2%以下。自2008年5月投產(chǎn)以來(lái)，經(jīng)過(guò)7年多的運行，生產(chǎn)線(xiàn)的現場(chǎng)操作與管理取得了一定的經(jīng)驗，但系統整體運行尚不理想。熟料產(chǎn)量、二三次風(fēng)溫、篦冷機冷卻效率偏低，標煤耗及電耗偏高，固定篦床斜坡易積料。

為了適應市場(chǎng)競爭及環(huán)保要求，該公司對三代篦冷機進(jìn)行技術(shù)改造，以下針對篦冷機存在的主要問(wèn)題、解決措施及取得的主要成果進(jìn)行介紹。

篦冷機存在的主要問(wèn)題及原經(jīng)相關(guān)專(zhuān)家檢測、診斷，對生產(chǎn)數據進(jìn)行系統分析，篦冷機系統的主要問(wèn)題如下：

(1)兩側物料冷卻差。出篦冷機兩側物料出現紅河現象，冷卻效果差，出篦冷機平均溫度>260℃；

(2)落料區設計不合理。落料區是熟料急冷的關(guān)鍵部位，影響篦冷機的熱回收效率和熟料質(zhì)量。入料口現僅設置4排階梯固定梁，左右分區供風(fēng)，如圖1(a)所示，不能夠根據熟料顆粒大小和不同區域的料層厚度調整風(fēng)量，而且篦床面積小，料層不易控制，急冷效果差，影響熱回收效率。固定充氣梁易積料，影響通風(fēng)和冷卻。

圖1 篦冷機改造前后第1段篦板布置圖

(3)竄風(fēng)漏料嚴重。檢修前篦下風(fēng)室整體壓力偏低，風(fēng)室間竄風(fēng)，篦板的四個(gè)間隙不均勻、篦板間短路風(fēng)漏風(fēng)嚴重，冷卻風(fēng)分配不均，篦床漏料嚴重。

(4)鎖風(fēng)效果差。灰斗鎖風(fēng)仍采用傳統的電動(dòng)弧形閥，開(kāi)啟時(shí)間靠人工控制，鎖風(fēng)效果差，漏風(fēng)嚴重，揚塵大，工作環(huán)境差。

(5)風(fēng)管阻力大。V4、V6風(fēng)機進(jìn)風(fēng)管道設計不合理，風(fēng)速高，阻力大，增加風(fēng)機電耗。

2.1 采用新型阻流篦板技術(shù)

為消除細料紅河，采用新型阻流篦板技術(shù)。根據實(shí)際情況，在篦床兩側間隔斷續布置新型阻流篦板，減緩兩側料流速度，延長(cháng)冷卻時(shí)間，降低兩側熟料溫度，延長(cháng)篦板和護板使用壽命。

2.2 對固定篦床進(jìn)行改造

改造固定床，拆除原有4排固定梁和1排活動(dòng)梁，改為面積加大的固定床形式，配3臺高效風(fēng)機，對固定篦床實(shí)施左中右分區供風(fēng)。左右供風(fēng)利用原有V1、V2兩臺風(fēng)機，新增1臺冷卻風(fēng)機V21，增加風(fēng)量(標況下，以下同)約10000m3/h(見(jiàn)表1)。根據下料口寬度方向不同的料層風(fēng)阻，通過(guò)手動(dòng)調節閥控制各區域風(fēng)量，實(shí)現供風(fēng)按需分配。落料區采用斜線(xiàn)漸寬(馬蹄形)形式，改善布料效果，實(shí)現物料合理分散，減小粗細物料離析，避免風(fēng)短路現象，改造后篦板布置見(jiàn)圖1(b)，這樣可使熟料得到有效冷卻，并有利于穩定二、三次風(fēng)溫，煤耗降低，熟料易磨性提高。

表1 改造后風(fēng)機參數-LYBLJ2500(海拔1000m)

2.3 調整篦板間隙

通過(guò)調整篦板間隙，使全部篦板間的四個(gè)間隙符合設計要求，最大程度降低短路風(fēng)的形成，有效利用冷卻風(fēng)并合理控制風(fēng)量。

篦板的通風(fēng)面積見(jiàn)圖2。A是鑄造或焊接篦板過(guò)風(fēng)孔的面積；B是篦板間的相鄰間隙；C是篦板與側板間縱向間隙；D是固定排與活動(dòng)排篦板間橫向間隙。這四個(gè)通風(fēng)面積控制不好會(huì )造成篦板阻力下降，分風(fēng)不均，影響冷卻風(fēng)與熟料的換熱效果。

圖2 篦板通風(fēng)示意圖

2.4 采用PLC自動(dòng)控制的6套雙氣動(dòng)閘板閥

采用PLC自動(dòng)控制的6套雙氣動(dòng)閘板閥取代現有電動(dòng)弧形閥，實(shí)現雙層閘板密封和料封，解決灰斗漏風(fēng)和揚塵；風(fēng)室密封已采用金屬刷型式的風(fēng)室密封裝置，局部存在間隙過(guò)大或孔洞，進(jìn)行局部修補或更換即可；此外，單導向輪改為雙側導向輪。采用雙側導向輪，提高篦床導向精度，篦床兩側與護板間隙由4mm降低為2mm，減少篦板與護板間的漏料量并降低磨損，同時(shí)對主軸兩端密封滑板裝置起到保護作用。

2.5 改造局部風(fēng)管

改造風(fēng)機V4、V6的局部風(fēng)管(見(jiàn)表1)，降低阻力。后續對2～6室風(fēng)機根據實(shí)際情況可適當提高風(fēng)量20000～30000m3/h。

3.1 工藝參數方面

篦冷機改造后投產(chǎn)運行6個(gè)月，經(jīng)專(zhuān)業(yè)標定單位對篦冷機運行狀況及工藝參數進(jìn)行標定后得出：熟料產(chǎn)量3200t/d，較之前提高100t/d；單位熟料配風(fēng)量達到2.5m3/kg，提高了0.23m3/kg；熟料得到有效冷卻，實(shí)際出篦冷機溫度從之前的260℃以上降至目前的90℃左右，篦冷機二段熟料無(wú)紅料出現；二次風(fēng)溫由1006℃提高到1090℃，三次風(fēng)溫由857℃提高到880℃；標煤耗明顯降低，由之前的120kg/t降低為110kg/t；急冷使熟料內部產(chǎn)生微裂紋，降低水泥粉磨電耗，窯系統趨于穩定并良性循環(huán)。

4.2 熟料質(zhì)量方面

4.2.1強度

表2為篦冷機改造前后熟料物理物理指標對比。由表2可看出，熟料28d抗壓強度提高約2MPa以上。強度提高，料耗降低，間接節約了成本。

表2 篦冷機改造前后熟料物理物理指標對比

4.2.2巖相

改造前后熟料巖相圖見(jiàn)圖3。由圖3可看出改造后熟料保持了高溫煅燒的晶型，急冷效果明顯改善。改造前熟料慢冷，A礦花環(huán)狀，B礦粗雙晶紋，黑色中間體片狀析出，改造后熟料快速冷卻，A礦邊棱光潔，晶型完整，B礦細雙晶紋，黑色中間體呈點(diǎn)線(xiàn)狀。

圖3 改造前后熟料巖相圖

4.2.3結粒

篦冷機改造前熟料料球結粒不均勻，改造后由于窯系統處于較穩定的狀態(tài)，熟料煅燒較充分，結粒較均勻。

(1)改造前后參數對比，單位熟料配風(fēng)量較之前提高了0.23m3/kg，篦冷機出口熟料溫度由260℃以上降到90℃左右，無(wú)紅河出現；二次風(fēng)溫由1006℃提高到1090℃；三次風(fēng)溫由857℃提高到880℃；提高了篦冷機的冷卻效果及熱回收效率，降低了煤耗。

(2)熟料強度提高，保持了高溫晶體形態(tài)。

(3)篦冷機及窯系統運行平穩，產(chǎn)量由3100t/d提高到3200t/d；出窯熟料粒度結粒較之前均勻。

作者：林盼盼

來(lái)源：《山東山水水泥集團有限公司》

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