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CP冷却机在生产中的应用
发布时间：2013-05-04 07:43 来源：未知
1999年2月投产的5#窑，选用了BMH-CP公司的CP冷却机。该冷却机是20世纪90年代初Claudius - Peters公司开发的带有凹槽篦板的第3代篦冷机，冷却效果较好，热回收率高，是新型干法窑配套的理想设备。本文就CP冷却机及其在我公司的应用情况作一介绍。
1、CP冷却机的结构与特点
1.1 CP冷却机的结构
我公司所用CP冷却机结构见图1。该冷却机分二段，中间加一破碎机，以破碎大块熟料。第一段篦床共47排，其中第1～3排为固定篦板，其后为相间排列的活动篦板与固定篦板（各22排，每排12块），由12台风机供风，整个篦床斜度为3°，以使熟料人冷却机有一个向下的推力，便于输送。第二段篦床也是47排，其中23排为活动篦板，24排为固定篦板，整个篦床为水平布置，用5台风机供冷却风。
1.2 CP冷却机的特点
1.2.1篦板结构及其特点
(1)使用了槽形阻力篦板。该冷却机采用了槽形阻力篦板（即Mulden篦板），Mulden篦板有3种类型——低漏料Mulden篦板、分室供风的Mulden篦板和抗漏料侧篦板。
通常篦板上部受热较下部强烈，下部冷却效果较好，致使传统的篦板容易向下弯曲（约1Omm），从而使熟料卸落区域出现冲蚀磨损。传统设计的篦板（其肋板、隔板、机架铸造于篦板下方）使用前后的变化情况见图2(a)。而低漏料Mulden篦板，其盖板与基架分离，从而消除了弯曲应变，减小了篦板的磨损及篦板漏料，其使用前后情况见图2(b)。
从图2可知，Mulden篦板与传统篦板比具有明显的优势。一是采用了适应热应力需要的新设计，可消除篦板弯曲；二是篦板漏料可减少30%以上，并可长时间保持篦板间较小的间隙，避免受热熟料冲击区域的冲蚀；三是篦板寿命可较传统篦板延长近2倍。同时，篦板由易磨件的前缘、覆盖板及保持固定的基架三部分组成，其中易磨件可通过空气室下部进行拆换。
(2)篦板间搭接方式独特。Mulden篦板的独至特处主要在于两个篦板之间搭接部分的横向间隙。该篦板可代替老式带孔篦板用于篦床玲却区段。
（3，采用了抗漏料侧部篦板。采用抗漏料侧部篦板的目的在于减少侧向间隙，以减少漏料及磨损。因侧部篦板是篦冷机受磨损最严重的部分，磨损后首先导致细粒熟料沿篦板和铸件的侧面缝隙漏料。传统设计中，允许篦板和铸件的侧面间隙为7mm～lOmm．而抗漏料侧部篦板直接装配在固定篦板的支撑梁上，因此两者之间没有间隙。在活动篦板部分仅允许存在2mm间隙，以保证篦板运动。传统活动篦板要求有较大的侧向间隙以补偿支撑梁的受热延伸，而抗漏料侧部篦板的这种补偿功能则由侧部篦板与砌筑面间的熟料床来承提，故可将侧向间隙减至最小，从而使边缘篦板漏料减少90%左右，整个篦床漏料减少60%—70%；且抗漏料侧部篦板随其它篦板～起“漂浮”，因此篦板支撑粱的热延伸不会影响篦板间隙；此外，篦板运动区域的部件选用耐磨材料制作。
1.2.2空心梁充气
为保证篦床均匀供风，消除“红河”现象，CP冷却机除在篦板结构上采取上述措施外，在供风系统中则采用了空心梁充气技术。该冷却机共配备了17台冷却风机（二段篦床5台，一段篦床12台）。其中，一段所配12台风机中就有5台供空心梁（二段篦床中所有固定篦板的支撑梁均为空心梁）充气，因此可有效地调节一段篦床的用风，避免了“红河”现象，提高了冷却机的冷却效果。此外，一段篦床下另配有1台脉冲风机，可确保卸料区的熟料均匀、松散。
1.2.3冷却机中间设置辊式破碎机
该CP冷却机选用辊式破碎机代替传统的高速锤式破碎机。辊式破碎机设置在冷却机一段与二段之间。这样既可降低建设投资，叉可延长破碎机的使用寿命，而且经一段篦床冷却后的熟料，经过破碎后进入二段冷却，可使冷却效果提高。但所用辊式破碎机应具有很好的抗热能力和抗震性。
1.2.4液压技术
该CP冷却机广泛使用了液压技术。如冷却机的传动和辊式破碎机的传动均采用了液压系统，从而既可降低系统能耗，叉能增加系统生产能力和系统运行的稳定性。
2 CP冷却机的操作和控制
CP冷却机的操作控制比较简单，因为控制系统采用了3个单独的PLC，即冷却机传动、辊破的运行和冷却机灰斗的卸料由各自独立的PLC控制。操作员发出操作指令后，各PLC开始运行。辊式破碎机运行后，各破碎辊按程序设置匀速转动；灰斗卸灰根据料位变化自动卸料；冷却机传动则由PID调节。在CP冷却机操作中，一般选择脉冲风机出口压力与篦床速度形成PID同路，设定合适的压力，自动调节冷却机速度。冷却机速度控制范围0--25次/min，冲程为130mm。
必须说明的是，生产中冷却机的用风量要足够、合适，只有做到这一点，才能保证冷却效果和最大限度的热回收利用。
该CP冷却机自1999年2月投入使用以来，总体情况（包括冷却效果和运行稳定性等）令人满意，但生产中也发生一些故障。对现代化的大型水泥生产线来说，设备故障带来的损失非常大，因此通过分析总结和逐步摸索，寻求设备的维护、保养和维修技术非常重要。
(1)辊式破碎机护套破损。在试生产中，冷却机曾发生3次破碎机护套开裂垮落的破损事故，且一旦一个护套破损，必然影响其他护套。经分析认为，原护套材质硬度大、延伸率低、抗高温性能差是造成其破损的原因。后通过改变辊套材料成分（增加Cr含量）降低了材料硬度、提高了材料的弹性和抗高温能力。安装新制的辊套后，再没有发生破损现象。
此外，因辊破是依靠辊子间的挤压力研磨破碎熟料的，因此两辊间的间隙要合理，且尽可能地避免金属物进入辊式破碎机，以免损坏设备。
(2)堆雪人、结大球。CP冷却机在熟料卸料区使用了脉冲供气方式，可有效地分散熟料层，防止冷却机堆雪人、结大块现象的发生。但在操作中，若未能注意窑的合理操作和冷却机的配套控制，仍易造成冷却机堆雪人、结大块。如窑内过烧就易使冷却机堆雪人。因高温熔融的熟料来不及冷却就卸人冷却机，容易在窑口、冷却机端壁结瘤，再加上冷却机控制不良，冷却不好，就会产生雪人。又如冷却机因突发故障而停止运行，高温物料在冷却机篦床上停留时间过长，就容易形成巨块，从而造成冷却机启动困难。在试生产中，这样的故障发生了3次，最长的一次造成停窑96h。
(3)冷却机出料口堵塞。这一故障的主要原因是：悬浮的熟料粉尘遇到冷却机内的喷水，就会凝结在冷却机侧壁上并越来越厚，到一定厚度时会突然垮落而堵塞冷却机出口，严重时将导致停窑。预防和解决的最有效方法是勤检查和及时清理；此外提高冷却机喷水的低限温度及减少喷水次数和喷水量，也能有效防止或减少这一故障的发生。
(4)冷却机内产生“红河”。“红河”现象是冷却机操作中的常见故障。即高温熟料在一段篦床内未能冷却到要求的温度，红热熟料在冷却机内流动，进入辊破、流人二段篦床，从观察孔或人孔门可见红色熟料流。CP冷却机虽采用了阻力篦板和空心梁充气，但在试产中仍然易出现“红河”。后在检修中，我们增加了“桥板”（CP冷却机篦板种类中，一种可改变物料流动方向的篦板）的数量并进行合理分布，有效地防止了“红河”现象的发生。
3、结语
(1) CP冷却机使用了槽型阻力篦板及独特的搭结方式，可消除篦板的弯曲，减少漏料，延长篦板的使用寿命，并易于更换易磨损部件。此外．采用抗漏料侧部篦板可使侧向间隙减到最小，从而可减少漏料和磨损。
(2) CP冷却机采用了空心充气梁技术，可有效地调节一段篦床的用风，避免“红河”现象的发生；一段篦床下所配的脉冲风机，可确保卸料区的熟料均匀、松散。
(3)我公司CP冷却机自投入使用以来，总体情况良好，但也曾发生如“红河”、“堆雪人”、出料口堵塞等故障，后通过在生产中的摸索和改进，基本消除了上述现象，达到了设计和生产要求。
