超寬篦冷機(jī)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化

任洪波[中國中材國際工程股份有限公司（南京），江蘇 南京 211100]

1 優(yōu)化背景

YS公司原來有一條2500t/d熟料生產(chǎn)線，2008年投產(chǎn)，配套我公司預(yù)熱器、三次風(fēng)管、窯頭罩、回轉(zhuǎn)窯、燃燒器以及篦冷機(jī)等設(shè)備。2018年，業(yè)主決定通過全線技術(shù)改造，將該2500t/d生產(chǎn)線產(chǎn)量提高到5500t/d規(guī)模，配套的預(yù)熱器(含新增塔架)、三次風(fēng)管、窯頭罩以及篦冷機(jī)等設(shè)備仍委托我公司設(shè)計(jì)。其中的篦冷機(jī)設(shè)備，受原生產(chǎn)線場地的限制，最終設(shè)計(jì)成超寬型結(jié)構(gòu)。由于缺乏相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，我公司對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了多次討論，特別是對固定篦床區(qū)域的處理，更是進(jìn)行了革新與突破。2019年初，篦冷機(jī)投入運(yùn)行后，因經(jīng)常出現(xiàn)堆“雪人”和二、三次風(fēng)溫偏低等問題，2019年底我公司對篦冷機(jī)設(shè)備進(jìn)行了局部改進(jìn)，取得了比較滿意的效果。本文對YS公司篦冷機(jī)設(shè)備改進(jìn)前后的主要變化，作簡要說明。

2 YS公司篦冷機(jī)的特殊設(shè)計(jì)

篦冷機(jī)改造前后參數(shù)對比見表1。

表1 YS公司篦冷機(jī)改造前后參數(shù)對比

2.1 受料區(qū)固定篦床寬度的設(shè)計(jì)

篦冷機(jī)入料進(jìn)口處寬度一般設(shè)計(jì)為：

其中，B為入料進(jìn)口；D為回轉(zhuǎn)窯內(nèi)徑；YS篦冷機(jī)設(shè)計(jì)為3000mm。

2.2 活動(dòng)篦床寬度的設(shè)計(jì)

篦冷機(jī)活動(dòng)篦床寬度一般設(shè)計(jì)為：

其中，B為篦床寬度；D為回轉(zhuǎn)窯內(nèi)徑；YS篦冷機(jī)設(shè)計(jì)為6000mm。

根據(jù)上面數(shù)據(jù)的對比可知，本篦冷機(jī)為典型的超寬機(jī)型，其設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和重點(diǎn)就在入料口的固定篦床。最初的設(shè)計(jì)為10排三階梯固定篦板、雙推板推“雪人”裝置與10臺空氣炮的強(qiáng)力組合，見圖1。但理論和實(shí)踐還是有差距的，投產(chǎn)之后，系統(tǒng)總是不穩(wěn)定。經(jīng)過現(xiàn)場察看與分析討論，最終決定對固定篦床和推“雪人”裝置進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)后的設(shè)計(jì)為8排固定篦板，固定篦床的長度由3 300 mm調(diào)整為2 960 mm，取消篦板面上的管道式空氣炮噴嘴，縮小入料進(jìn)口寬度，增大固定篦床的傾斜角度；推“雪人”裝置增加推板長度，加大推板與固定篦床之間的距離，見圖2。

圖1 10排固定篦板

圖2 8排固定篦板

2.3 受料區(qū)澆注料的設(shè)計(jì)

為了減少熟料離析,穩(wěn)定二、三次風(fēng)風(fēng)溫,澆注料也同步進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)?！榜R蹄口”尺寸由原來的3 000mm漸擴(kuò)到6000mm（見圖3），改為由2600mm分兩次漸變擴(kuò)大至5700mm（見圖4）。

圖3 初步設(shè)計(jì)澆注料

圖4 改進(jìn)澆注料設(shè)計(jì)

經(jīng)過上述設(shè)計(jì)調(diào)整，同時(shí)配合3臺固定床冷卻風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)，固定篦床的熟料分布均勻，基本沒有堆“雪人”現(xiàn)象出現(xiàn)；系統(tǒng)二次風(fēng)風(fēng)溫由之前的950～1000℃提高到1100～1150℃，篦冷機(jī)設(shè)備完全滿足正常生產(chǎn)。

2.4 其他設(shè)計(jì)

一般篦冷機(jī)的長度與寬度之比為6～9，而YS公司由于受場地長度的限制，篦冷機(jī)實(shí)際長度與寬度之比僅為4，所以篦冷機(jī)的所有風(fēng)室風(fēng)機(jī)均為兩臺左右布置。由于長度偏短，活動(dòng)篦床采用單列單缸設(shè)計(jì)。除此之外，其他的設(shè)計(jì)和正常寬度范圍的篦冷機(jī)沒有區(qū)別。

3 結(jié)語

YS公司的篦冷機(jī)是一臺超寬的特殊機(jī)型，其局部再改進(jìn)后至今已運(yùn)行一年多，沒有出現(xiàn)因篦冷機(jī)的故障而停窯，也沒有更換相關(guān)的備件，整體運(yùn)行良好。該公司超寬篦冷機(jī)的成功使用，對現(xiàn)階段的四代機(jī)應(yīng)用以及三代機(jī)的改造都有很好的借鑒意義。