超寬篦冷機的設計與優化

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 優化背景

YS公司原來有一條2500t/d熟料生產線，2008年投產，配套我公司預熱器、三次風管、窯頭罩、回轉窯、燃燒器以及篦冷機等設備。2018年，業主決定通過全線技術改造，將該2500t/d生產線產量提高到5500t/d規模，配套的預熱器(含新增塔架)、三次風管、窯頭罩以及篦冷機等設備仍委托我公司設計。其中的篦冷機設備，受原生產線場地的限制，最終設計成超寬型結構。由于缺乏相關設計經驗，我公司對設計方案進行了多次討論，特別是對固定篦床區域的處理，更是進行了革新與突破。2019年初，篦冷機投入運行后，因經常出現堆“雪人”和二、三次風溫偏低等問題，2019年底我公司對篦冷機設備進行了局部改進，取得了比較滿意的效果。本文對YS公司篦冷機設備改進前后的主要變化，作簡要說明。

2 YS公司篦冷機的特殊設計

篦冷機改造前后參數對比見表1。

表1 YS公司篦冷機改造前后參數對比

2.1 受料區固定篦床寬度的設計

篦冷機入料進口處寬度一般設計為：

其中，B為入料進口；D為回轉窯內徑；YS篦冷機設計為3000mm。

2.2 活動篦床寬度的設計

篦冷機活動篦床寬度一般設計為：

其中，B為篦床寬度；D為回轉窯內徑；YS篦冷機設計為6000mm。

根據上面數據的對比可知，本篦冷機為典型的超寬機型，其設計的難點和重點就在入料口的固定篦床。最初的設計為10排三階梯固定篦板、雙推板推“雪人”裝置與10臺空氣炮的強力組合，見圖1。但理論和實踐還是有差距的，投產之后，系統總是不穩定。經過現場察看與分析討論，最終決定對固定篦床和推“雪人”裝置進行改進。改進后的設計為8排固定篦板，固定篦床的長度由3 300 mm調整為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 受料區澆注料的設計

為了減少熟料離析,穩定二、三次風風溫,澆注料也同步進行了改進設計。“馬蹄口”尺寸由原來的3 000mm漸擴到6000mm（見圖3），改為由2600mm分兩次漸變擴大至5700mm（見圖4）。

圖3 初步設計澆注料

圖4 改進澆注料設計

經過上述設計調整，同時配合3臺固定床冷卻風機的風量調節，固定篦床的熟料分布均勻，基本沒有堆“雪人”現象出現；系統二次風風溫由之前的950～1000℃提高到1100～1150℃，篦冷機設備完全滿足正常生產。

2.4 其他設計

一般篦冷機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，篦冷機實際長度與寬度之比僅為4，所以篦冷機的所有風室風機均為兩臺左右布置。由于長度偏短，活動篦床采用單列單缸設計。除此之外，其他的設計和正常寬度范圍的篦冷機沒有區別。

3 結語

YS公司的篦冷機是一臺超寬的特殊機型，其局部再改進后至今已運行一年多，沒有出現因篦冷機的故障而停窯，也沒有更換相關的備件，整體運行良好。該公司超寬篦冷機的成功使用，對現階段的四代機應用以及三代機的改造都有很好的借鑒意義。