2500t/d 水泥熟料生產線冷卻機升級新途徑

尤小平，陳彬，周斌，許廣

1 項目概況

浙江省江山市某水泥熟料生產線設計產量為2 500t/d，回轉窯規格φ4m×60m，冷卻機規格KC-0846，篦床有效面積62.28m2。原冷卻機基本參數見表1。

表1 原冷卻機基本參數

2 原冷卻機存在的問題

（1）出冷卻機的熟料溫度較高，可達200℃。

（2）二次風溫980℃～1 050℃（偏低），三次風溫800℃～900℃，熱回收效率低。

（3）細料側有“紅河”現象。

（4）破碎機錘頭、護板、篦板、盲板磨損較快，更換頻繁，維修費高。

（5）冷卻機相對窯運轉率低。

（6）風室漏料，鎖風閥故障多，竄風嚴重。

3 冷卻機改造

3.1 改造方案

拆除原冷卻機內部篦床、篦板和框架等，保留其上下殼體，內部更換為最新的步進式第四代冷卻機斜坡、篦床、密封、傳動，尾部增加尾置輥式破碎機和一部分上下殼體。新冷卻機共分為六個風室，根據原有風機情況，本著節約投資的原則，前四臺風機新購，后兩臺風機利舊；前三臺風機風門控制，后三臺風機變頻控制。新冷卻機基本參數見表2，改造方案示意見圖1。

表2 新冷卻機基本參數

圖1 改造方案示意圖

3.2 改造目標

（1）熟料產量2 500t/d（冷卻能力）。

（2）出冷卻機熟料溫度≤65℃+環境溫度（2 500t/d產量）。

（3）二次風溫≥1 100℃（預計1 150℃），三次風溫≥900℃。

（4）熱回收效率≥74%。

（5）提高運行可靠性、穩定性，相對窯運轉率≥99%。

圖2 冷卻機改造效果圖

3.3 主要技術應用

3.3.1 段節梁

段節梁起承上啟下的作用，上方連接水平篦板和凹凸密封，下方連接加強梁，并通過加強梁連接托輪支撐和液壓傳動。該項目采用了加寬的段節梁，取消了段節梁間的鋁板，減少了故障點。一次裝卡精密加工，完成所有加工面和鉆孔工作，整體裝配確保段節梁側面的直線度和平整度，避免段節梁間刮蹭引起的液壓系統壓力升高。

3.3.2 擋料板

新型擋料板采用自主研發的耐高溫耐磨材料鑄造而成，呈“兩邊高、中間低”的結構形式，有助于保護兩側凹凸密封且減少中間固定料層的厚度，既能保證設備的長期穩定運行，又有利于風室來風吹透料層，加強冷卻效果。

3.3.3 風量調節閥

風量調節閥分固定風量調節區和可變風量調節區，用于前面四個風室。根據設計風量的大小對風量調節閥固定風量調節區進行設置，不同位置的閥門有不同的固定開度大小，關閉小窗則閥板開度變小，打開小窗則閥板開度變大，以保證設計的通風量。根據篦板上料層厚度引起的阻力變化情況，通過扭簧自動調整可變風量調節區的閥門開度，精確供風，避免竄冷風，保證冷卻效果。

3.3.4 水平篦板

水平篦板具有向前斜吹的功能，使風斜穿過料層，在同樣的料層厚度下，風穿過料層的路徑加長，使風料得到充分的熱交換。根據篦板和料層厚度以及阻力情況，通過風量調節閥調整每塊水平篦板的用風量，精準供風，保證冷卻效果，避免竄冷風。

4 改造效果

實施改造后，窯系統熟料產量2 500t/d時，出冷卻機熟料溫度90℃～95℃，二次風溫1 130℃～1 180℃，三次風溫910℃～960℃，熱回收效率為74.9%，窯系統運轉率正常，改造效果見圖2。

本次冷卻機改造周期短，熱回收效果提升明顯，投資回報期短，工藝指標在國內同規格生產線中達先進水平，可供其他存在同樣問題的生產線改造時參考。