關于TC型篦冷機常見故障的分析與處理

鹿建柱（廣東省英德市英德海螺水泥有限公司 廣東 英德 513047）

關于TC型篦冷機常見故障的分析與處理

鹿建柱
（廣東省英德市英德海螺水泥有限公司 廣東 英德 513047）

文章分析了水泥熟料生產工廠TC型篦式冷卻機存在的問題和原因，提出了處理改進意見，希望能夠為水泥生產企業生產效率及經濟效益的提高提供參考價值。

TC型；篦冷機；故障的分析與處理

引言：篦冷機是水泥熟料生產線的關鍵設備之一，生產中如出現故障，由于是高溫環境，處理有風險，有時需窯減停產。因此篦冷機的正常運行也非常關鍵。

一、故障情況

公司目前四條日產5000t/d水泥熟料生產線，該線篦冷機使用是TC12102型篦式冷卻機。該生產線因篦冷機故障導致減停產時有發生，現將篦冷機出現的主要故障與處理總結如下：

1.篦冷機一段2#、3#風室細料側邊護板與活動篦板存在燒蝕和磨損頻繁漏紅料現象；

2.篦冷機一段 1#、2#、3#風室和二段 1#風室內的活動梁與活動框架聯結支座螺栓頻繁出現剪切斷裂或聯結支座與活動框架焊接固定位置頻繁開裂導致活動梁發生移位變形現象；

3.一、二、三段活動框架與傳動夾塊軸聯結處的活動框架由下自上出現縱向裂紋現象；

4.三段細料側液壓傳動推桿與活動框架傳動軸聯結處在推回程運行過程中頻繁出現上下抖動現象，導致三段篦床行程調節連桿上的限位塊與固定感應器時有時無被感應導致設備經常出現跳停現象。

二、故障發生的主要原因分析如下：

1.一段細料側邊護板與活動篦板出現燒蝕和磨損的主要原因是：

① 篦冷機設計存在缺陷，導致一段頻繁出現紅河現象；

出現紅河現象的原因是熟料在窯內煅燒時，受窯回轉的離心力的作用下產生離析現象，使得窯內物料的大顆粒一般集中在中間；在窯回轉運行的過程中隨著中間大顆粒物料的直徑變小，細顆粒愈來愈集中在窯筒體一邊。

當熟料從窯頭落至篦床上時，大顆粒集中在一側，細顆粒集中在另一側，篦床橫截面中部為粗細顆粒的過渡部位。當窯速較快且窯內細顆粒熟料較多時，細顆粒集中在一側的現象尤為明顯。熟料顆粒在篦床縱向隨篦板向前推動逐步覆蓋整個篦床面，雖然在推動過程中，顆粒層級配有所變化，但縱向變化不大；此時從篦冷機的進料口至出料口，細顆粒在一側形成帶狀、較大顆粒分別形成條帶而隨顆粒直徑增大向另一側集中。

由于篦床細料側細顆粒堆積致密，冷風透過時阻力大，從進料口的高溫熟料層開始，冷風較少或不透過細顆粒熟料層，較多地透過阻力低的較大顆粒層。此時細顆粒層因冷風透過量少而得不到冷卻，其料層表面呈高溫紅色，透過冷風的熟料層因冷卻其表面呈黑色。

隨著篦板的不斷對物料的推動，在同一橫截面上粗、細熟料顆粒層之間的溫差愈來愈大，冷風愈來愈集中從較大顆粒的熟料層透過，而細顆粒熟料層得不到冷卻, 形成一條從冷卻機進料口至出料口的，紅熟料帶，這就是紅河現象出現。高溫的物料直接對邊護板進行不斷的灼燒使得邊護板材質變軟，同時在熟料顆粒的摩擦下邊護板與活動篦板間隙越來越大，最終導致風室活動篦板與邊護板間隙變大漏料產生。

②一段篦板材質設計上達不到耐溫性要求，原設計邊護板材質ZG40Cr25Ni5，一段篦板材質是ZG40Cr25Ni12；也是導致篦板頻繁燒蝕的主要原因；

③邊護板的結構形式設計存在缺陷；

2.活動梁與活動框架聯結支座聯結螺栓剪切斷裂的主要原因分析如下：

①篦板安裝時對相鄰篦板間上下以及垂直間隙調整過小；

②前后水平擋輪與導軌磨損間隙過大超出原設計的3mm以上，篦床在運行中出現扭偏導致篦床一側最邊的活動篦板與邊護板直接抵撞，最終導致活動梁聯結支座螺栓斷裂或支座脫焊以及活動梁彎曲變形現象；

③兩側液壓缸支座與傳動軸的距離不一，運行中導致活動框架出現便扭現象，導致活動篦板與邊護板直接摩擦，引起活動梁與活動框架聯結支座的螺栓發生剪切現象；

④一段篦床負荷大同時設計存在不足；原產量5000t/d冷卻面積在120m2，原5000t/d一段篦床物料厚度控制在500---700mm；當產量達到5500-5800t/d一段篦床物料厚度在1000---1200mm，篦床的負荷成倍的增加，也是導致螺栓頻繁剪切的原因；

3.一、二、三段與傳動軸聯結處的活動框架出現裂紋原因分析如下：

①長期的受力過大，導致活動框架局部材質出現疲勞導致的開裂；

由于每段篦床的托輪均固定在一前一后風室內，中間風室是夾塊軸傳動裝置；在篦床推程過程中液壓剛給傳動軸一個斜向上的力；這個力分解成一個水平力驅動篦床前行和一個垂直向上的力與篦床物料重力形成平衡。當篦床回程時，液壓推桿有一個沿推桿方向回程的力，這個分解一個水平力驅使篦床回程和一個垂直向下的力和篦床上物料的重力形成合力，這個合力驅使活動框架在傳動軸聯結處受力最大當超出框架材料的力學性能時導致活動框架出現縱向裂紋；

②傳動軸夾塊軸聯結螺栓斷裂；

③夾塊軸兩側的楔鐵松動；

液壓缸推程受力示意圖

液壓缸回程受力示意圖

4.液壓傳動推桿與活動框架傳動軸聯結處在推回程運行過程中頻繁出現上下抖動現象的原因分析

由于液壓缸出現顫抖現象的存在，容易使液壓桿伸出端密封產生不均勻磨損導致液壓缸端面液壓油滲漏現象；同時長期顫抖現象也容易使活塞密封與缸內壁產生不均勻磨損現象，使得密封損壞以及活塞與缸內壁磨損，造成液壓缸內泄需停機處理，影響生產的正常進行。因此產生液壓桿顫抖的原因分析如下：

①當液壓缸后座絞支座軸中心與活動框架驅動軸中心的中心線與支撐活動框架楔鐵工作面平行時，受二力平衡作用液壓缸在運行中平穩，無顫抖現象發生，如下圖所示

②在液壓缸后支座墊高后或內托輪磨損后，液壓缸推桿中心線的水平角度低于10°±0.5°；當液壓缸后座絞支座軸中心與活動框架驅動軸中心的中心線與支撐活動框架楔鐵工作面不平行時，其延長線成ɑ角度時，篦冷機活動框架驅動軸在液壓推桿的作用下產生向下分力作用，引起液壓缸運行在推程中出現向下顫抖，回程時由于二力平衡作用向上發生抖動現象發生，如下圖所示

③在液壓缸后支座降低或內托輪導軌墊高后，液壓缸推桿中心線的水平角度高于10°±0.5°；當液壓缸后座絞支座軸中心與活動框架驅動軸中心的中心線與支撐活動框架楔鐵工作面不平行時，其延長線成ɑ角度時，篦冷機活動框架驅動軸在液壓推桿的作用下產生向下分力作用，引起液壓缸運行在推程中出現向上顫抖，回程時由于二力平衡作用向下發生抖動現象發生，如下圖所示

三、對故障現象的處理

1.一段漏紅料的處理

①將一段1#、2#、3#風室細料側最邊的活動篦板改為固定篦板，目的是改變物料流動的速度，增加物料的冷卻時間。

②將邊護板水平擋料板寬度有15mm增加到30mm；③將邊護板縱向與活動篦板側板想對應的加厚有原12mm增加到16mm厚；

④將原設計邊護板材質 ZG40Cr25Ni5改用 ZG40Cr25Ni12，一段篦板材質是ZG40Cr25Ni12改用ZG40Cr25Ni20；

2.活動梁與活動框架聯結支座聯結螺栓剪切斷裂

①重新調整篦板間隙如下：篦板與篦板之間的側向間隙2～3mm；篦板與篦板之間的豎向間隙3±1mm；活動篦板與護板之間的豎向間隙5mm；活動篦板與護板之間的側向間隙6mm。

②前后水平擋輪與導軌磨損間隙過大，調整至1～3mm以內；

③兩側液壓缸支座與傳動軸的距離不一，調整液壓缸后支座位置；

④設計存在不足，對活動梁與活動框架加固處理；如下圖3.一、二、三段與傳動軸聯結處的活動框架出現裂紋處理；

①對夾塊軸聯結螺栓更換強度處理

②對夾塊軸前后的楔鐵固定裝置的筋板進行重新加焊處理；

③對活動框架出現縱向裂紋處在兩側槽型面上加含σ=20mm筋板進行加固處理。

4.傳動液壓推桿頻繁出現上下跳動處理

①定期對托輪的潤滑系統和對兩側托輪與導軌的磨損測量檢查，根據磨損量進行對導軌或托輪進行更換或調整處理；

②操作中對三段風室增加用風量減少高溫漏料對托輪油管的烘烤導致潤滑油無法進入托輪內；導致托輪不轉后導軌與托輪磨損后產生下沉。

四、處理后使用效果分析

通過對篦冷機常見故障的原因分析與處理后，大大減少篦冷機常見故障的發生的概率，使篦冷機的維修周期與回轉窯耐火材料的維修周期同步，提高充分提高設備的利用效率。

[1]張宏偉TC-12102型篦冷機的改造《新世紀水泥導報》2007, 13(5):49-49

TQ172

B

1007-6344（2016）06-0002-02

鹿建柱，1964年，男，漢，皖合肥，大專,廣東省英德市英德海螺水泥有限公司