圣達(dá)瀚技術(shù)在篦冷機(jī)改造中的應(yīng)用

     0 引言
   
　　新疆南崗建材集團(tuán)下屬一家子公司有一條Φ3.2×50m預(yù)分解窯生產(chǎn)線，配套SCQ-836型篦式冷卻機(jī)，為第三代充氣梁水平推動(dòng)式篦冷機(jī)，冷卻能力1100-1200t/d,剛開(kāi)始投產(chǎn)時(shí)冷卻效果還不錯(cuò)，但經(jīng)過(guò)幾年運(yùn)行后暴露出很多問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：篦床紅河現(xiàn)象嚴(yán)重，密封差，竄風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重，熟料冷卻效果差，篦冷機(jī)出料溫度達(dá)170-190℃；二、三次風(fēng)溫低，二次風(fēng)溫僅900℃左右，三次風(fēng)溫600-800℃；故障多，篦冷機(jī)活動(dòng)梁變形較大，傳動(dòng)軸頻繁竄位，負(fù)荷重，傳動(dòng)電機(jī)經(jīng)常燒毀。以上問(wèn)題嚴(yán)重影響了窯的安全運(yùn)轉(zhuǎn)及優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，根據(jù)存在的問(wèn)題，該公司和多家單位洽談了改造方案，并從幾家單位的改造業(yè)績(jī)中，重點(diǎn)選了幾家篦冷機(jī)型號(hào)相近的進(jìn)行了實(shí)地考察，最后確定運(yùn)用廣州某公司的圣達(dá)瀚技術(shù)進(jìn)行改造。

    1 圣達(dá)瀚技術(shù)特點(diǎn)

    圣達(dá)瀚技術(shù)源于法國(guó)，其對(duì)篦冷機(jī)的研發(fā)與應(yīng)用已有20多年歷史，有多項(xiàng)成熟的冷卻技術(shù)，其特點(diǎn)主要如下：

    1.1 急冷床(Instant Cooling Bed)
   
　　注重對(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、急冷床與圣達(dá)瀚專(zhuān)利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)在布風(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)，可以通過(guò)蝶閥控制料床上不同區(qū)域的冷卻風(fēng)量和風(fēng)壓，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。

    1.2　篦板
   
　　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，首先要用離散元素模型(discrete elements modeling)在計(jì)算器模擬、試制、和最后工業(yè)實(shí)驗(yàn)后才能定型。圣達(dá)瀚技術(shù)篦板結(jié)構(gòu)獨(dú)特，具有先進(jìn)的控制流理念，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)入充滿熟料的凹槽，滯留在槽內(nèi)的熟料像篩一樣，將風(fēng)更平衡的分布，又不會(huì)出現(xiàn)被“吹穿”和風(fēng)“短路”的現(xiàn)象，因此比國(guó)內(nèi)普遍篦板有較高的換熱效率，其獨(dú)特的設(shè)計(jì)幾乎不漏料，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。

    1.3　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、篦板阻力以及料層阻力。按圣達(dá)瀚技術(shù)配風(fēng)后的效果是在高溫熟料離開(kāi)前端急冷床后，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)活動(dòng)床上的慢冷過(guò)程，最終能達(dá)到出冷卻機(jī)熟料溫度小于65℃+環(huán)境溫度。

    1.4　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)的篦板，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SAT180、SAT230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)內(nèi)大部分冷卻機(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)，使用壽命都是很短的，往往破損后不了了之，導(dǎo)致風(fēng)室處于無(wú)密封的狀態(tài)。

    2 　改造實(shí)施

　　2009年8月，該公司正式運(yùn)用圣達(dá)瀚技術(shù)對(duì)篦冷機(jī)實(shí)施改造，具體技術(shù)改造內(nèi)容如下：

    2.1　進(jìn)料高溫段——急冷床

　　刪除篦冷機(jī)入口處原有的多排固定床和前端充氣梁，頭端安裝圣達(dá)瀚急冷床。
   
　　急冷床的風(fēng)機(jī)及篦板布置如下：

    2.2　急冷床的進(jìn)風(fēng)形式采用風(fēng)箱+風(fēng)管+蝶閥供風(fēng)。

    2.3　活動(dòng)床全部篦板與側(cè)板更換成圣達(dá)瀚篦板側(cè)板。

    2.4　活動(dòng)床部分分為四個(gè)風(fēng)室，分別由四臺(tái)風(fēng)機(jī)供風(fēng)，第一、二風(fēng)室為新增風(fēng)機(jī)，第三、四室采用現(xiàn)有風(fēng)機(jī)。

　　新的風(fēng)室風(fēng)機(jī)及篦板布置如下：

    2.5 　更換傳動(dòng)系統(tǒng)。

    2.6　更換所有篦板梁以及側(cè)板。

    2.7　調(diào)整所有的自由輪、導(dǎo)向輪。

    2.8　重新設(shè)計(jì)各風(fēng)室密封，保證各風(fēng)室風(fēng)壓的獨(dú)立性。

    3 　改造效果

　　經(jīng)過(guò)20天的緊張工作，改造任務(wù)順利完成，經(jīng)過(guò)一年的運(yùn)轉(zhuǎn)，效果非常明顯，從來(lái)沒(méi)有因篦冷機(jī)的故障造成停窯，窯運(yùn)轉(zhuǎn)率提高幅度很大，改造前后的技術(shù)參數(shù)對(duì)比如下：

    4 　結(jié)論

    　運(yùn)用圣達(dá)瀚技術(shù)對(duì)該子公司第三代充氣梁式篦冷機(jī)進(jìn)行改造是完全成功的：

    4.1 　改造完后沒(méi)有了原有的充氣梁裝置，漏料僅為原來(lái)的1/10，漏料量界于第三代和第四代篦冷機(jī)之間，可稱(chēng)謂三代半技術(shù)。

    4.2 　冷卻效果非常好，出料熟料溫度由改造前的190℃降至60℃以下，可用手抓，真正實(shí)現(xiàn)了熟料急冷，對(duì)提高熟料強(qiáng)度很有好處。
    4.3 　二、三次風(fēng)溫大幅提高，二次風(fēng)溫由900℃左右提高至1100℃以上，三次風(fēng)溫能穩(wěn)定在850-900℃左右，有利于穩(wěn)定窯熱工制度，為節(jié)煤提產(chǎn)打好了基礎(chǔ)。
    4.4 　故障大幅度減少，改造后運(yùn)行的這一年時(shí)間里從未出現(xiàn)過(guò)因篦冷機(jī)故障而導(dǎo)致停窯的現(xiàn)象，為窯的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)創(chuàng)造了條件。
    4.5 　投資省見(jiàn)效快，改造周期短。
    4.6 　改造完后需重新修訂篦冷機(jī)維護(hù)保養(yǎng)制度，定期加強(qiáng)后期維護(hù)。

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