水泥熟料槽式拉鏈機的優化改造

賴佳貴

我公司5 000t/d 水泥熟料生產線于2010年10月投產，配套SCD1000×160 574mm 水泥熟料槽式拉鏈機（簡稱：舊拉鏈機），料斗寬1m，運輸距離為160m，最大輸送能力280t/h，工藝布置如圖1 所示。該生產線燒成系統升級改造后，舊拉鏈機輸送能力無法滿足生產要求，且存在料斗漏料嚴重、廊道易集聚高溫含塵氣體、回料嚴重等問題，針對上述問題，公司對水泥熟料槽式拉鏈機進行了升級改造，改造后，新水泥熟料拉鏈機（簡稱：新拉鏈機）輸送能力提高至6 500t/d，減少了揚塵，降低了勞動強度，減少了現場清料帶來的安全隱患。

圖1 舊水泥熟料槽式拉鏈機工藝布置

1 舊拉鏈機存在的問題

1.1 漏料嚴重

舊拉鏈機輸送料斗為槽板式結構，如圖2 所示。此種結構雖然輕巧，能耗較低，但料容普遍較小，料槽底板和側板強度、剛度較低，熟料輸送溫度在120℃左右，槽板易變形，導致產生漏料揚塵現象；另外，料槽底部為搭接無接觸式、不完全密封結構，當燒成的熟料粉狀物料＞30%，結晶情況較差時，也易發生漏料現象。據檢測，拉鏈機輸送廊道和輸送地坑測得環境時間加權平均濃度總塵值分別為7mg/m3和9mg/m3，現場環境污染大，作業環境惡劣。拉鏈機廊道上灑落的熟料如圖3所示。

圖3 舊水泥熟料槽式拉鏈機廊道上灑落的熟料

由于舊拉鏈機漏料嚴重，每班時均需安排人員清理漏料，清潔時間占總工作時間的40%以上，并且在清理漏料時，工作人員需將料鏟伸進正在運行的拉鏈機下方鏟料，再將鏟回物料送回拉鏈機上方料槽，不僅存在安全隱患，而且加劇了現場揚塵現象。此外，需手動打開廊道集料錐斗螺栓閘閥放料至斗車，再將物料運回袋收塵器下料溜子倒料口回收，崗位工人勞動強度非常大，不能及時巡檢現場其他設備的運轉狀況。

1.2 檢修通道上部走廊集聚大量含塵高溫廢氣

舊拉鏈機檢修通道為鋼架結構形式（圖4），全密封彩鋼瓦走廊。拉鏈機內部熟料溫度為80℃～120℃，檢修通道內常年環境溫度為37℃～40℃，檢修通道內外環境溫度差導致形成對流風（即，風從檢修通道外向檢修通道里涌入）。熱氣體自拉鏈機底部隨料斗向上運動，上部檢修通道走廊集聚大量含塵高溫廢氣，崗位人員需經常登高作業，易呼吸困難，存在安全隱患。

圖4 舊水泥熟料槽式拉鏈機檢修通道

1.3 回料嚴重，無導料槽

舊拉鏈機回程時，熟料易黏附在槽板上，導致回料嚴重。拉鏈機頭部回程鏈斗黏附的物料，因無導料槽集中有序接收回料，導致熟料庫頂部場地漏料嚴重。

1.4 料斗填充率高，物料易滑落

舊拉鏈機進料處有來自窯頭電袋復合收塵器下料溜子排放的熟料、余熱發電AQC 爐下料溜子排放的熟料以及第四代篦式冷卻機下料溜子排放的熟料（圖5），上述熟料在重力勢能作用下瞬間落入料槽，從槽板間隙中溢出。短時間內進料量多時，料斗填充率較高，物料易從料斗滑落至輸送廊架檢修通道內，同時也表明舊拉鏈機輸送能力不足。

圖5 舊水泥熟料槽式拉鏈機落料點示意圖

1.5 行走輪和導軌磨損較快，使用壽命短

舊拉鏈機每間隔4個料槽安裝一對行走輪，行走輪負載較大，料槽內的熟料熱量傳遞至行走輪，導致行走輪和導軌磨損速度較快，使用壽命較短，測得軌道振動值為2.8mm/s（圖6），維修人員需頻繁在線更換行走輪、槽板，不僅增大了工人的勞動強度及作業風險，而且降低了設備運轉率，增加了設備維護成本。

圖6 舊水泥熟料槽式拉鏈機軌道的振動值（監測儀器為HY106C）

1.6 頭尾輪與鏈條磨損嚴重

舊拉鏈機料槽內的熟料粉不僅灑落在樓道上，還灑落并黏附在返程的料斗鏈條上，導致舊拉鏈機頭尾輪與鏈條一直處于干摩擦狀態，加速了舊拉鏈機頭尾輪和鏈條的磨損，降低了頭尾輪的使用壽命，產生了噪聲污染。

2 改造方案

2.1 將槽板更換為獨立料斗，徹底解決漏料問題

拉鏈機槽板漏料的主要原因是熟料向庫頂輸送過程中，舊拉鏈機前后兩個料槽的側槽板連接處因高溫膨脹變形，密封效果差，導致料槽漏料揚塵嚴重。針對該問題，采取拆除舊拉鏈機槽板，更換為獨立料斗的改造方案（圖7），不僅徹底解決了料槽側槽板漏料的問題，而且使單個料斗容量由0.195t增至0.230t（按回轉窯熟料容重（粒度≤25mm）為1.3t/m3計算），且料斗能夠與現有鏈條配套安裝使用。改造前，舊拉鏈機槽板每隔1m（4個槽板）配套兩只行走輪（左右各一只）；改造后，新拉鏈機料斗寬度為500mm，每個料斗配套兩只行走輪（左右各一只），需另外增加行走輪約650只。

圖7 新水泥熟料槽式拉鏈機輸送料斗

2.2 增加潤滑裝置，將廢舊機油噴淋至鏈條

針對舊拉鏈機頭尾輪一直處于干摩擦狀態，導致其磨損較快的問題，采用增加潤滑裝置的改造方案（圖8），使用廢舊機油噴淋在新拉鏈機鏈條上（圖9），可極大程度降低拉鏈機鏈條和頭尾輪的磨損，降低傳動系統阻力。

圖8 新水泥熟料槽式拉鏈機潤滑系統的儲油箱

圖9 新水泥熟料槽式拉鏈機潤滑系統的噴淋油管

2.3 更換傳動等級更大的減速機，提升輸送能力

將現有的弗蘭德B4 SH 17B 型減速機更換為弗蘭德B4 SH18 H280型減速機，改造后，減速機傳動等級增大了一級，可實現拉鏈機輸送能力的提升。現場實測，改造后，輸送鏈條速度由0.30m/s提升至0.37m/s，能夠滿足拉鏈機輸送能力由5 000t/d升級為6 500t/d的目標。

2.4 更換氣動平板閘閥，縮短拉鏈機尾部尺寸

將舊拉鏈機鋼結構廊道下方的集料錐斗手動螺旋平板閘閥更換為氣動平板閘閥（圖10），減少無組織排放造成的環境污染。同時，將與篦冷機配套的拉鏈機尾部尺寸縮短9m，并結合改造后的料斗運行狀況，相應調整尾部軌道及斜廊段軌道。

圖10 新水泥熟料槽式拉鏈機集料斗和氣動閘閥

4 改造效果

改造后的新拉鏈機料斗主要針對熟料結晶不理想、多為粉狀物料（比例＞30%）或篦冷機冷卻效果較差、頻繁有紅料的工況。新料斗采用完全密封結構，單只料斗容積提升15%～20%；新料斗的結構形式要求行走輪數量增加一倍，拉鏈機運行更平穩?，F場測得改造后的新拉鏈機軌道振動值為1mm/s（圖11），較改造前（2.8mm/s）下降了64%，提升了行走輪與軌道的使用壽命，減少了因非計劃停機維修對生產工作的影響。新舊拉鏈機運行情況對比見表1，舊料槽與新料斗性能參數對比見表2。

圖11 新水泥熟料槽式拉鏈機軌道振動值（監測儀器為HY106C）

5 結語

采取上述改造方案后，基本解決了水泥熟料槽式拉鏈機槽板、輸送廊道及地面區域漏料灑落問題，減少了現場環境污染及檢修維護工作量，降低了勞動強度，避免了現場清料帶來的安全隱患，提高了窯系統設備的運轉率。改造后，拉鏈機輸送能力提高，熟料標準煤耗由105.24kgce/t降至103.59kgce/t，達到了預期改造目標。