篦冷機的使用維護及系統優化

桂許君

篦冷機是水泥廠熟料燒成系統中的重要主機設備，其主要功能是對水泥熟料進行冷卻、輸送，同時為回轉窯、分解爐及余熱發電等提供熱空氣，是燒成系統熱回收的主要設備。

目前新型干法水泥生產線使用較多的篦冷機為第三代、第四代篦冷機，國內自主研發、制造及安裝調試技術已較為成熟。我公司使用的是冀東水泥集團裝備研發中心自主設計、冀東水泥工程公司制造安裝的第四代篦冷機（JL4×5）。該篦冷機采用模塊化設計和安裝，同時采用自動調節風量裝置，改善了分風不均的現象。2009年7月投入使用至今，整體運行效果較好。主要技術參數見表1。

該篦冷機已投入使用近十年，窯的產量穩定在6 000t/d，二次風溫1 150℃，三次風溫1 050℃，正常運行時油壓穩定在14MPa左右，最高不得大于16MPa；篦速穩定在14次/min左右；出篦冷機熟料溫度≤100℃。

1 篦冷機系統常見問題分析及處理

1.1 篦床壓力高的主要原因及解決辦法

（1）油缸掉落，造成單列篦床壓力異常增高，支座螺栓斷裂或杠桿斷裂（螺紋處斷裂較多，質量問題、疲勞斷裂或異常壓力等）。解決辦法：降低投料量，先提高篦速推料，后降低油缸掉落所在風室風壓及降低所在列的篦速，直至單列停車。準備工作到位后，分多次進風室處理掉落油缸，每次不得大于20min。

表1 主要技術參數

（2）料層較厚，篦速沒有同步提高，造成壓力增高。解決辦法：可以設定系統自動調整篦速，也可以由操作員根據料層厚度、油壓手動調整各列篦速。

（3）風機風壓不足，造成壓力高。解決辦法：可以設定系統自動調整風量，也可以由操作員根據風壓情況調整對應風機的擋板或調整電機頻率（風機電機已實施改造）。

（4）由于安裝錯誤，造成油缸壓力高。解決辦法：重新安裝，確保安裝正確。

（5）直線滑軌損壞，篦床運行阻力增加。解決辦法：更換損壞的滑軌，運行過程中確保潤滑系統良好，檢修時檢查處理滑軌的潤滑情況、滑軌下沉情況。

（6）篦床錯位（連接鋼板與驅動角鋼連接處螺栓松動、焊縫開焊），導致發生油缸拉缸現象（通過前后位移值差距大判斷）。解決辦法：停機后，調整單列篦床所有油缸的伸長量，保證伸長量一致，然后重新連接錯位的連接鋼板，并與驅動角鋼縱向部位接觸處焊牢。

（7）檢修安裝時驅動鋼板與C型密封、U型蓋板與篦板蓋板等間隙小，造成摩擦阻力增大，空載試車時壓力值偏大。解決辦法：制定檢修及驗收標準，回裝過程中控制間隙，空載試車時檢驗，及時處理異常摩擦。

（8）安裝頭部密封組件時，密封蓋板翹起，與刮板角度不一致。運行時密封組件相互刮蹭，阻力增大，甚至導致篦床跳停。解決辦法：拆下密封蓋板，調整密封蓋板的角度，保持與刮板角度一致。

（9）耐火材料或大塊窯皮料卡在活動棒與固定棒之間，造成油壓高，同時容易造成推力棒變形甚至斷裂。解決辦法：確保工藝檢修質量，同時檢修后將耐火磚、澆注料、窯皮料徹底清理干凈。

（10）根據窯的旋轉方向及落料情況，中間2列或1列篦子物料多，負荷大，造成壓力偏高甚至超過16MPa。解決辦法：油壓高所在列的篦速控制在16次/min，同時提高其他列的篦速，最終將油壓控制在16MPa以內。

1.2 篦床無法啟動的主要原因及處理辦法

（1）液壓泵或比例閥等部件損壞。處理辦法：及時更換。如果液壓泵損壞可轉換到備用泵使用，“四用一備”，確保備用泵的完好性。定期濾油，確保液壓油的清潔度。定期清洗比例閥，及時清除內部異物（球閥內密封膠塊等），確保油路暢通及換向正常。

（2）油缸油封損壞，造成內泄，進出液壓油管竄油，呈內循環狀態。處理辦法：立即更換新的油缸。

（3）油溫低于設定值時，篦床無法啟動。處理辦法：冬季檢修后，提前開啟加熱器，確保油溫在25℃左右。

（4）液壓系統處在卸荷狀態（液壓系統控制柜上有個卸荷按鈕）。處理辦法：將按鈕擰到正常運轉的位置，便可啟動篦床。

（5）運轉過程中，篦床料層較厚，篦床急停，造成篦床壓死，無法啟動。處理辦法：停機清理，直至篦床啟動為止。

（6）熟料破碎機未啟動，破碎機與液壓系統程序之間有運行聯鎖。處理辦法：啟動破碎機后，啟動液壓系統。

1.3 篦床跳停的主要原因及處理辦法

（1）篦床壓力值達到額定值時，篦床就會跳停。處理辦法：根據篦床壓力高的原因，逐一排查解決。

（2）液壓油油溫過高，超過跳停溫度值。處理辦法：當夏季環境溫度高時，需解決液壓站降溫通風的問題，必要時加大換熱器。檢查循環水壓力及閥門是否正常打開。

（3）控制柜上的急停按鈕被摁下。處理辦法：恢復急停按鈕。

1.4 風室漏料的主要原因及處理辦法

主要漏料部位：活動模塊縱向相鄰接口處，驅動鋼板與C型密封間隙部位。

其他漏料部位：固定模塊頭部密封處；驅動鋼板與C型密封其他間隙部位；進風裝置損壞磨透的部位（極少）。

漏料原因分析及解決辦法如下：

（1）一風室（固定模塊）內，頭部密封組件經篦床熟料長時間的擠壓和刮蹭，固定密封組件的螺栓松動，最終導致密封組件掉落。解決辦法：進入一風室，恢復安裝頭部密封組件。檢修時，加強頭部密封組件的檢查，將頭部密封處以下幾個部位滿焊。密封蓋板與前部驅動鋼板端面接觸部位，兩面滿焊（506焊條）。刮板與馬蹄鋼板接觸部位，三面焊（A102焊條）。

（2）長期停風機后開動篦床（嚴禁此類處理方式），檢修更換風室損壞件后出現漏料。解決辦法：杜絕停風機時進風室檢修（對篦床部件損傷較大，造成惡性循壞），但可以降低風機風量（風壓≮3 000Pa，正常運行時，低溫段風室風壓嚴禁＜4 000Pa）。

（3）活動棒壓塊上的楔子未打緊，楔子脫落后，造成活動棒壓塊、U型蓋板脫落，隨之驅動鋼板與C型密封開始磨損。當磨損的縫隙增大時，熟料便從縫隙漏到風室下。解決辦法：安裝或檢修時，更換磨損嚴重的部件，并按要求調整間隙。打緊楔子，在楔子的正上方鉆孔，打入?8mm×65mm定位脹銷。

（4）密封間隙未調好，驅動鋼板與C型密封間隙、U型蓋板與進風裝置蓋板兩個部位的裝配未達到設計圖紙的要求（c=1mm），裝配間隙超差較大，且不均勻。間隙較大容易擠進熟料顆粒，造成U型蓋板及進風裝置處磨損，隨著熟料顆粒繼續進入驅動鋼板與C型密封之間的縫隙，造成二者磨損，熟料顆粒由此間隙處漏至篦床下風室內。如發現處理不及時，則會使磨損更嚴重、間隙更大，最終導致大量較大顆粒熟料漏至篦床下的風室內。解決辦法：安裝或檢修時，保證驅動鋼板的對中性、驅動鋼板與C型密封間隙、U型蓋板與進風裝置蓋板間隙的裝配精度。

（5）驅動鋼板伸出節斷裂，掉落到風室內，從斷裂部位漏料。這是驅動鋼板伸出節部位應力集中原因所致。解決辦法：停機檢修更換新的驅動鋼板，在加工驅動鋼板時，應盡量將驅動鋼板中的應力釋放，減少斷裂現象的發生。

1.5 篦板篦縫堵塞的主要原因及處理辦法

率值降低時，熟料粘性增加，如果風量不足會造成篦板篦縫堵塞，篦床和熟料的冷卻效果差、出料溫度高、篦床壓力高等。解決辦法：提高篦速，加大風量。

1.6 熟料料層厚度低的主要原因及處理辦法

當燃燒條件變化時，熟料粒度也會發生變化，同樣，料層厚度也會有不同的壓差。因此，如果仍然靠自動調節，則不能達到原先的熟料料層厚度。解決辦法：冷卻機驅動速率應當減慢，以維持一定的熟料料層厚度。

1.7 熟料層有結塊現象的主要原因及處理辦法

熟料的冷卻效果較差。解決辦法：提高冷卻機驅動速率，以保證熟料運行穩定。應加大風量，特別是固定段的風量，才能保證熟料冷卻效果良好，防止熟料結大團。另外，加快空氣炮的放炮頻率及推雪人裝置的工作頻率。

1.8 固定段熟料分布不好的主要原因及處理辦法

熟料分布由固定段的鼓風量和活動段的驅動速率決定。適當調節固定段熟料的鼓風量和活動段篦床的驅動速率。如果熟料堆積或“雪人”形成，操作員應當加快空氣炮放炮頻率，或使用推雪人裝置。

1.9 高溫段活動棒、固定棒斷裂的主要原因及處理辦法

活動棒、固定棒鑄造有缺陷，達不到設計要求的強度，大塊的窯皮及堅硬的耐火材料直接砸到推動棒上或擠在中間，導致推動棒斷裂。解決辦法：如果是材質問題，應進行化學成分及力學性能的檢驗。避免大塊的窯皮及堅硬的耐火材料砸斷推動棒。

1.10 高溫段固定棒脫落的主要原因及處理辦法

（1）安裝時，固定棒沒有居中放置在固定棒兩端的擋鐵上（一頭多，一頭少），致使生產過程中，固定棒來回竄動而脫落。解決辦法：安裝時，居中放置固定棒。

（2）冷卻機風機供風風量不足，冷卻效果較差，造成篦床上熟料溫度較高，固定棒受熱彎曲變形而脫落。解決辦法：生產中應隨著篦床料層變化而提高供風風量，提高熟料的冷卻效果。

（3）固定棒壓塊楔子固定不牢固，致使生產過程中壓塊脫落而導致固定棒脫落。解決辦法：安裝或檢修時，打緊楔子，并在楔子的正上方打入? 8mm×65mm定位脹銷，確保壓塊壓緊固定棒。如有間隙，將楔子卡緊并焊接在一起，避免固定棒因間隙大而脫落。

1.11 活動棒脫落的主要原因及處理辦法

活動棒壓塊楔子固定不牢固，致使生產過程中壓塊脫落，而最終導致活動棒脫落。解決辦法：安裝或檢修時，打緊楔子，并在楔子的正上方鉆孔打入?8mm×65mm定位脹銷。

1.12 破碎機軸承座振動大的主要原因及處理辦法

產生問題的原因：（1）轉子彎曲或斷裂（日常檢查、定期探傷，特別是使用后期）；（2）轉子不平衡；（3）兩個皮帶輪不對中；（4）軸承軸向定位竄動；（5）軸承損壞；（6）軸承座未保證水平度；（7）軸承座底座地腳螺絲固定不牢、斜鐵接觸不好等。解決辦法：依次排查處理解決。

1.13 轉子軸向竄位的主要原因及處理辦法

軸承鎖緊套未鎖緊。解決辦法：拆開軸承蓋檢查處理。

1.14 錘頭錘軸軸向竄動的主要原因及處理辦法

擋板固定不牢。解決辦法：螺栓擰緊后，點焊擋板和螺栓。

2 篦冷機檢修要點及主要部件檢修標準

2.1 工藝檢修要點

（1）停窯時間＞3d，篦冷機篦床全部清理干凈，包括篦縫。

（3）篦冷機內部澆注料施工前，必須嚴格做好篦冷機篦板上方的防護工作，鋪好油布和多層板，避免澆注料流入，堵死篦縫。

（4）對于管道供風的篦板，檢查清理管道內部，避免管道內積料，影響通風。

（5）篦冷機風機擋板，確保葉片本身的開關度一致，擋板開度與中控室給定一致。計劃檢修時，風機葉輪要徹底清灰。

（6）篦冷機檢修完畢，要組織空載試機及驗收。點火升溫前，在內部固定段和高溫段鋪熟料或者卵石，避免剛投料期間熟料質量不穩定，糊死篦板。鋪熟料時，如果熟料由窯頭端進入，則下方應先鋪上多層板和油布，避免因落差過大砸壞篦板，同時避免細粉料濺入篦縫內。

2.2 機械檢修要點

（1）在安裝推力棒（包括固定棒、固定棒G、活動棒、活動棒G）及壓塊（包括固定棒壓塊及活動棒壓塊）前，確保篦板無穿孔現象，支撐鋼板及驅動鋼板上“耳朵”無破損。

（2）安裝推力棒并打緊壓塊上的楔子后，要保證推力棒不能被晃動。同時U型蓋板與篦板間的間隙保證在1mm，固定棒與U型蓋板間的間隙控制在2mm。

（3）在安裝活動棒壓塊及固定棒壓塊前，要在支撐鋼板及驅動鋼板上、“耳朵”四周縫隙處打滿596密封膠密封。

試樣4在兩次疲勞區中間主要為鈍化區(箭頭)，但是觀察發現，在鈍化區內出現了少量韌窩(箭頭)，韌窩與鈍化區交雜在了一起；當受載為23kN時，試樣裂紋尖端鈍化已經飽和，并且在試樣幾乎整個截面均出現了少量韌窩，因此可判斷該試樣處于臨界斷裂狀態，即試樣4為臨界試樣。

（4）選擇合適的楔子，保證壓塊上楔子打緊后，能把彈性圓柱銷裝到位。

（5）在壓塊上楔子打緊后，若發現沿直線方向上多個楔子打緊不到位時，需由專業工程師確認，必要時調整活動導軌的高度。

（6）風室液壓缸供油管接頭處理后，試車不得有漏油現象。

（7）每個干油潤滑點接頭解開后，打油，確保有油出來，干油潤滑有效。

（8）風室液壓缸固定支座及活動支座螺栓緊固后，點焊處理，支座銷軸兩端焊擋塊，防止掉落。

（9）固定室風箱補焊時，焊縫要滿焊，焊縫不得有氣孔、砂眼。

（10）C型密封更換后，要與篦板框架進行點焊，保證不能和驅動鋼板發生刮擦。

3 篦冷機在使用過程中存在的問題、改進措施及效果

3.1 篦冷機液壓缸主供油管路無縫鋼管焊縫處容易漏油

改進措施：北京中冶邁克對我公司篦冷機液壓缸主供油管路進行全部改造更換，液壓管道選用20號無縫碳鋼鋼管，管道打坡口，全部采用氬弧焊焊接。彎管時，采用液壓彎管機進行冷彎（不使用沖壓彎頭），彎曲部位要達到無扭轉、壓扁、波紋、凸凹不平現象的要求等。改造至今已6年多，未出現過滲漏油現象。

3.2 篦冷機液壓站油溫高（＞50℃）

改進措施：拆除原有列管式冷卻器，更換成2個冷卻面積為50m2的板式換熱器（串聯）。目前篦冷機液壓站油箱溫度在40℃以下。

3.3 篦冷機液壓缸固定支座螺栓易斷裂

改進措施：將支座螺栓更換成12.9級的高強度螺栓。同時對液壓缸固定支座進行改造，在支撐梁前后及固定支座兩側，各增加一塊加強筋板。前后加強筋板用螺栓穿起固定，改造后明顯降低了螺栓斷裂頻次。

3.4 篦冷機液壓泵因油質問題易損壞

改進措施：購買了一臺高精度液壓油專用濾油機，定期安排加油工對液壓油進行過濾，確保液壓油的清潔。近3年來未發生過篦冷機液壓泵損壞事故（原來的5臺泵使用一年后全部更換，費用在15萬元左右）。

3.5 篦冷機液壓缸缸體易斷裂

改進措施：剛開始使用液壓缸，缸體為圓形，易發生斷裂事故。后與廠家溝通，廠家將液壓缸結構形式改為方形，液壓缸整體靠四根絲桿固定，缸體斷裂問題基本消除。

3.6 篦冷機三列四列熟料冷卻效果不好

改進措施：三列和四列篦床老式篦板改為寬篦縫新式篦板，改造后滿足需要。

3.7 篦冷機原配套的電氣控制系統落后

問題原因：換向沖擊、有效行程波動較大，篦速設定值只能為整數。篦床故障停機現場復位時，液壓泵自動啟動。

改進措施：控制系統升級改造，采用液壓伺服控制系統，增加液壓缸在推程和回程做功情況的顯示功能，更換為與大系統一致的AB公司的PLC。改造后有效行程增加，運行油壓穩定，沖擊少。

3.8 篦冷機容易產生“雪人”

改進措施：增加了液壓推雪人裝置，定期推動。

3.9 一室用于風室密封的F10風機有返風現象

改進措施：F10風機由原來的風量3 000m3/h，全壓11 040Pa，功率18.5kW，改為現有風量5 000m3/h，全壓12 000Pa，功率30kW的風機，返風現象消失。

3.10 二次風溫不穩定且偏低

改進措施：固定篦板，封堵部分區域。

3.11 篦冷機篦床上物料冷卻狀態不易掌握

改進措施：篦床高溫段增加攝像頭，高、中、低溫段增加6個小觀察門，立墻上增加標尺（便于運行中觀察料層、取樣水冷法測溫）。

3.12 篦冷機冷卻用風較大，電耗偏高

改進措施：低溫段的風機配置較大，有較大的節能空間，且公司庫房有技改遺留下來的變頻器備件。2018年7月，利用檢修時機，對F8風機電機實施變頻改造，節能效果顯著。

4 結語

通過對篦冷機的正確操作、使用及維護，系統設備高效穩定運行，在保證產質量的同時，有效降低了生產成本，提升了企業產品的競爭力。