第四代篦冷機在氧化鋁行業的應用

孫志鵬

（中材裝備集團有限公司 天津 300400）

第四代篦冷機在氧化鋁行業的應用

孫志鵬

（中材裝備集團有限公司 天津 300400）

山西某鋁業公司燒結廠使用SHL32052高效充氣梁水平推動篦冷機冷卻氧化鋁熟料。自投用至今故障頻發，設備磨損嚴重，備件和維護成本高，現場粉塵污染嚴重。基于現場情況中材裝備集團對該廠篦冷機進行針對性技術改造，將充氣梁式篦冷機改為第四代步進式篦冷機，在解決了篦冷機故障率高、設備磨損快、維護成本高、現場污染嚴重等問題的同時提高了燒成系統工藝性能，節能降耗，提高了經濟利益。

氧化鋁；篦冷機；技術改造；節能降耗

0 引言

山西某鋁業公司燒結廠使用SHL32052高效充氣梁式水平推動篦冷機冷卻氧化鋁熟料，設備生產能力2300t/d。由于高效充氣梁式篦冷機設計特點易造成風室積料、弧形閥卡閥、集料斗積料等故障頻繁，現場粉塵污染嚴重，工作環境非常惡劣，而且冷卻機風機使用較多，控制繁瑣，不利于節能降耗。因此，我們根據現場情況以及氧化鋁熟料特性對篦冷機進行技術改造，在保留原篦冷機殼體的情況下將內部篦床改為第四代步進式篦床，熟料破碎機改為輥式破碎機，既降低了改造成本，又提高了設備穩定性，提升了系統工藝性能和機械性能。本次改造是第四代篦冷機在氧化鋁行業的首次跨行業改造與應用。為了交流改造經驗，以本文對此次改造進行總結。

1 冷卻機存在的主要問題

部分橫梁變形，造成篦板縫隙過大且不均，冷卻風漏風嚴重，不能滿足篦冷機的運行條件，漏料嚴重，篦板磨損嚴重使用壽命非常短，熟料冷卻效果差。

與盲板接觸的活動篦板設計不合理，易磨損出大洞大顆粒物料進入風室，造成風室灰斗積料或弧形閥卡閥漏風嚴重，拉鏈機機尾軸承座多次損壞，頻繁造成停窯事故。

機械設備運行周期短、可靠性極差，故障率高，篦板磨損嚴重，備件和維護成本高。因冷卻機頻繁故障嚴重影響了窯運轉率以及正常生產。

整個系統使用控制繁瑣復雜，冷卻風機較多，能耗高。

風室積料、弧形閥卡閥、集料斗積料，現場粉塵污染嚴重，工作環境惡劣，檢修維護困難。

2 改造目標

1）提高設備穩定性，更換后篦床采用液壓驅動，步進式運動原理，設備易損件少。密封等活動部件采用特種耐熱耐磨材質，適應氧化鋁熟料的特性，使用壽命長。

2）提高工藝性能，篦冷機采用分風室供風，風室之間獨立隔開，沒有三代機的灰斗裝置，不存在漏風串風情況，有利于氧化鋁熟料的冷卻，從而提高了篦冷機冷卻效率和熱回收效率，有利于降低熟料出料溫度。

3）改善現場工作環境，由于第四代步進式篦冷機的設計理念采用無漏料設計，不存在漏料情況，因此現場環境整潔有序。篦床采用集中自動潤滑方式，維護工作量少。

3 改造方案

3.1 拆除部分

如圖1所示灰色部分為原三代冷卻機保留部分，保留上、下殼體，大部分內襯把釘和澆注料，空氣炮，原篦床底框架等。需要拆除原三代機內部篦床、斜坡等全部結構以及驅動機構，破碎機等以及灰斗，拉鏈機、下料溜子等。

圖1

3.2 主機部分

圖1所示綠色部分為新增部件。包括更換的全新的篦冷機內部固定篦床，活動篦床，凹凸密封，液壓傳動，輥式破碎機等。熟料冷卻篦床由若干條平行且相互獨立的輸送列組成。工作時，所有列同步往破碎機方向運行，隨后分三組，分列回撤，列與列之間，配有精密鑄造的列間密封，保證篦床不漏料。

3.3 輥破部分

因為其運轉方式，相比于錘破，功耗更小，更節能；大塊熟料或者窯皮完全能逐漸破碎，而錘破卻存在被卡死的可能性； 如果一根輥軸出現故障，可以在線將其屏蔽，其他的破碎副完全能滿足生產。總之，輥破大大提高了破碎可靠性和系統的運轉率。

3.4 傳動部分

原三代機采用電機機械式傳動方式，更換后四代機采用液壓驅動方式，因此需要新配置一套液壓系統及控制柜，以控制篦冷機液壓站以及輥式破碎機。

3.5 潤滑部分

四代機采用的是雙線式集中潤滑，原有三代機潤滑管路和潤滑量不能滿足更換后的篦床潤滑，因此需要單獨配一套潤滑系統。用以潤滑篦冷機四連桿軸承。

3.6 風機部分

由于四代步進式篦冷機工作原理與三代機的充氣梁式供風原理不同，因此對于每個風室的劃分以及風量風壓的配置需要按照四代篦冷機需要進行重新計算和設計選型。在現有風機參數的基礎上，本著節約改造成本，充分利用現有風機并保證篦冷機風量風壓的需求原則，配風計算如下：

風量m3/h風壓Pa電機功率Kw 備注12701 1200084 原F1(A) F1風室12701 1200084 原F2(A)固定斜坡分區供風26128 12000148 原F3(A) F2風室47000 8000160 新購 新購風機F3風室25194 474162 原F9(I) 考慮風室隔開25194 474162 原F8(H) F4風室25194 474162 原F11(K) 考慮風室隔開25194 474162 原F10(J) F5風室61586 387862 原F12(L) 工作點：全壓5000，風量44000 F6風室42000 500090 新購 新購風機總計302892 876

3.7 土建部分：

篦床基礎：保留原有篦冷機篦床基礎，將新篦床底座與原有土建基礎或者底框架連接破碎機基礎：拆除原有破碎機，并制作預埋鋼板，將輥式破碎機底座與預埋鋼板焊接。

風機基礎：拆除原F4(D),F5(E), F6(F),F7(G)，F13(M)，F14(N)四臺風機基礎，并新做新增加的2臺風機基礎。

新制作液壓站房以及液壓站土建基礎

3.8 電氣部分

由于新增加兩臺風機電機，因此需要增加一臺套160KW軟啟柜，與原MCC柜并聯，以及在原有基礎上改造成一套90KW電機啟動柜。現場新增篦冷機液壓站控制柜以及輥破控制柜；新增篦下風室風壓測壓裝置8套；篦板測溫裝置共計6套。

4 改造后經濟效益分析

1）運轉率提高

由于四代篦冷機的獨特設計，可靠性大大提高，提高了窯系統的運轉率，除了正常的停窯檢修，不會因為冷卻機的故障導致停窯。

2）備品各件比較

目前，三代機的篦床篦板基本一年一換，錘頭半年一換；由于四代機的設計理念，零部件使用壽命長，備件量非常小。

3）節能降耗

通過冷卻機升級改造，提高二、三次風溫，降低熟料溫度，回收更多的熱量進入窯內、爐內，提高熱回收效率，可降低煤耗。

5 結束語

通過本次篦冷機改造，目前篦冷機運行正常，各項指標均到達預期目標。設備運轉正常，提高了系統正常運轉率，熟料冷卻效果較好，破碎粒度達到設計要求，現場操作維護工作量較少。改造效果得到了業主的認可。驗證了第四代步進式篦冷機的可靠性與廣泛適用性。

本次改造，積極的響應了國家“十二五”關于節能減排的號召，創造了較大的經濟、社會效益，同時，企業生產成本也得到了降低，切實的提高了企業在激烈的市場競爭下的生存能力。

TQ172

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1007-6344（2017）01-0011-01