第三代篦冷機錘式破碎機的改造

胡龍

第三代篦冷機錘式破碎機的改造

Upgrade of Hammer Crusher for Third Generation Grate Cooler

胡龍

目前我國常見的2 500t/d新型干法水泥生產線仍普遍采用第三代篦冷機，同時配錘式破碎機，但由于產量提升以及設備老化等原因均存在不同程度的問題，技術改造需求迫切，本文主要介紹了中材裝備集團有限公司熱工分公司的輥式破碎機在第三代篦式冷卻機錘式破碎機改造中的成功應用。

冷卻機；破碎機；技術改造

1 概述

鹿泉金隅水泥有限公司一分廠一線干法生產線為天津水泥工業設計研究院有限公司設計的2 500t/d熟料新型干法水泥生產線，采用第三代篦冷機，配套錘式破碎機，于2000年12月投產運行，其主要技術參數見表1。

表1 冷卻機技術參數表

2 錘式破碎機出現的問題

（1）錘頭磨損嚴重，更換頻繁，設備運轉率降低，同時備品備件費用高。

（2）在錘頭磨損后，破碎效率降低，破碎粒度不均勻，大塊料偏多。

（3）故障多、維修費用高。

（4）破碎機軸承發熱嚴重，經常用軸流風機吹風冷卻。

3 技術改造

針對冷卻機存在的問題，廠方決定采用中材裝備集團有限公司熱工分公司的輥式破碎機（規格為SCKR4.9-4X31.5-EC）對錘式破碎機進行技術改造，從而提高破碎機運轉的可靠性與穩定性，改善出料粒度，以提高產量。改造目標及措施如下：

3.1 改造目標

（1）破碎粒度均勻，減少大塊料，熟料顆粒≤25mm。

（2）運行穩定，故障率低，檢修方便。

（3）降低備品備件費用及電耗。

3.2 改造措施（見圖1、2、3）

（1）徹底拆除原有錘式破碎機和篦冷機尾部的端殼體，并對相關殼體作結構性改造。

（2）重建輥破機的基礎，確保結構可靠、合理，排除安全隱患。

（3）拆除原有的破碎機卸料裝置，設計、裝配與輥破機和機后輸送機匹配的卸料溜子。

（4）對末端篦床作與輥破機相銜接的結構性改造。

（5）對篦冷機的端部殼體作結構改造，同時考慮特大塊熟料的處理問題，留有足夠空間。

4 輥式破碎機的結構及性能特點

4.1 主要結構性能參數（表2）

表2 輥式破碎機主要結構性能參數

新采用的輥式破碎機為中材裝備集團有限公司熱工分公司的產品，包括中置和尾置兩種結構形式，現已成功運用于1 000～8 800t/d的熟料生產線中，配套三代與四代冷卻機，有效地提高了破碎效率，改善了熟料的出料粒度。目前該輥式破碎機（以下簡稱“輥破”）已在國內外應用近80臺，效果良好。

4.2 性能特點

（1）轉向與轉速

每個破碎輥都能向前（熟料輸送方向）或向后（熟料輸送的反方向）運轉，圖5所示為四個輥子在正常操作模式下形成一對對破碎副的破碎模式。如果相鄰兩輥子相對運轉，它們就形成了一個破碎副，在圖5中，3和4號輥子就形成一個破碎副。同時，輥破的運轉轉速低，約4r/min，相比于錘式破碎機，振動小，運行平穩。

圖1 原錘式破碎機布置圖

圖2 改造后輥式破碎機布置示意圖

圖3 改造后輥式破碎機布置圖

圖4 輥式破碎機設備外形圖

圖5 輥子旋轉方向

圖6 齒形和輥圈排列

（2）輥圈耐磨性

為了給水泥磨創造一個連續運轉的條件，輥破必須在系統運行期間盡可能地連續運轉，除了保證輥子低速穩定運轉外，輥圈也必須低磨損，因此，輥圈采用特殊材質，運轉周期長，檢修周期長。

（3）擠壓式破碎

輥破運行遵循壓力破碎的原理。破碎輥的運轉速度大約只有4r/ min。在一定的輥子直徑和輥子間距，以及固定的輥子轉速的情況下，輥破的破碎能力依賴于輥圈的齒形和輥圈的排列，如圖6所示。輥圈采用交錯排列的形式來防止大物料未經破碎直接落下，并且能讓物料在輥子寬度方向鋪展均勻。

對輥破來說，熟料不是像錘破一樣被擊碎，而是被輥子擠壓和啃咬而破碎，沒有了重復破碎和過破碎現象，輥破的輥圈磨損減少,破碎熟料的電耗相應降低。

（4）過載反轉（異物處理）

為了防止不可預料的大塊或異物影響后續的操作，當異物進入破碎區域時，要求輥破能夠自動處理，因此必須限制破碎壓力。輥破由電機馬達驅動，可用限制馬達工作壓力的方式來實現輥破的自動異物處理。如果異物進入兩個輥軸之間的區域，驅動輥軸的電機馬達工作壓力超過了限制壓力，相應輥軸的旋向就會自動短時間反向轉動，把異物反吐出來。隨后，輥子自動轉換回先前的旋向，這個程序就是反轉循環。因此，輥破對物料的適應能力強，可減少因大塊熟料及異物而造成的停窯止料等現象。

（5）輥破檢修及維護

各個輥軸可單獨抽出檢修及維護，可減少維修及維護需要耗費的工時，降低檢修和維護成本；同時，由于輥破運行穩定及輥圈采用特殊材質，輥圈磨損程度降低，可延長停窯檢修的周期。

個別輥子臨時出現問題，可屏蔽（暫停）該輥，其他輥仍可正常運行，不致影響正常生產。待故障輥修復后，可重新投入使用，這樣可減少停窯次數，從而提高窯的運轉率。

5 改造后的經濟效益分析

5.1 減少備件費用

錘破錘頭的更換周期一般約為9個月，而輥破輥圈的更換周期約為5年，以5年為準的話，錘頭相應要更換7次，而輥圈只更換1次，這既節省備件費用，同時又能減少因更換破碎機備件而產生的人工費用。

5.2 降低電耗

錘破改輥破后，單位熟料電耗減少0.11kWh/t熟料，按產量2 500t/d、正常運行生產330d計算，一年節電為0.11×2 500×330=90 750kWh。

5.3 節省檢修維護費用

相比于錘式破碎機，輥式破碎機檢修維護較為方便，顯著減少了檢修維護時的人工費用；同時，輥式破碎機的運轉速度低、運行穩定、振動小、輥圈耐磨損等特點，可有效減少因為破碎機檢修及維護導致的停窯，從而提高了設備運轉率，提高了熟料產量和質量，減少了檢修維護的費用，提升了經濟效益。

6 結語

中材裝備集團有限公司熱工分公司的輥式破碎機在第三代篦式冷卻機錘式破碎機改造中的成功應用，顯著提高了破碎機運轉的可靠性與穩定性，有效改善了出料粒度。同時通過改造，降低了破碎機的電耗、備品備件及檢修維護費用，為企業帶來了顯著的經濟效益?！?/p>

TQ172.622.4

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1001-6171（2015）06-0088-03

中材裝備集團有限公司，天津300400；

2015-03-25；編輯：呂光