篦冷機(jī)的技術(shù)發(fā)展

1、篦冷機(jī)的技術(shù)(jsh)發(fā)展無(wú)機(jī)(wj)非1201班 劉超哲共二十五頁(yè)篦式冷卻(lngqu)機(jī)的簡(jiǎn)介水泥熟料冷卻機(jī)是水泥回轉(zhuǎn)窯中重要的設(shè)備，也是一種熱交換裝置，它通過(guò)高溫物料向低溫氣體傳熱，使從回轉(zhuǎn)窯內(nèi)卸出的熟料(溫度一般在10001400之間)經(jīng)過(guò)冷卻后溫度陣至100一200，并將含有大量熱量(相當(dāng)于熟料熱耗的20一85)的廢氣加以利用，提高窯的熱效率；另外，熟料的冷卻過(guò)程還可改善熟料質(zhì)量和火焰燃燒條件，提高熟料易磨性，節(jié)約能源。篦式冷卻機(jī)是空氣驟冷式冷卻機(jī)（AQC）。出窯熟料在篦床上鋪成一定厚度的熟料層，鼓入的冷空氣垂直地穿過(guò)在篦床上移動(dòng)的熟料使其驟冷。篦床由篦板組成(z chn)。篦式冷卻

2、機(jī)由于出料溫度低，有利于改善熟料質(zhì)量和熟料易磨性，冷卻能力大等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。共二十五頁(yè)篦式冷卻(lngqu)機(jī)的簡(jiǎn)介傳統(tǒng)的篦冷機(jī)又分為振動(dòng)式、回轉(zhuǎn)式和推動(dòng)式。振動(dòng)式篦冷機(jī)和回轉(zhuǎn)式篦冷機(jī)已經(jīng)淘汰(toti)，所以現(xiàn)在說(shuō)的篦冷機(jī)一般指推動(dòng)式篦式冷卻機(jī)。60年代后，回轉(zhuǎn)式與振動(dòng)式篦冷機(jī)已很少被采用。共二十五頁(yè)（推動(dòng)(tu dng)式）篦式冷卻機(jī)的發(fā)展1937年，首臺(tái)(shu ti)篦冷機(jī)在美國(guó)投產(chǎn)，迄今已七十多年，在此期間，篦冷機(jī)已從第一代已經(jīng)發(fā)展到第四代。第一代：薄料層篦冷機(jī)第二代：厚料層篦冷機(jī)（NC型推動(dòng)篦式冷卻機(jī)）第三代：空氣梁可控氣流篦冷機(jī)（NC型推動(dòng)篦式冷卻機(jī)）第四代：可控制流固

3、定篦床式（ SF交叉棒式推動(dòng)篦式冷卻機(jī)）共二十五頁(yè)（推動(dòng)式）篦式冷卻(lngqu)機(jī)的發(fā)展共二十五頁(yè)第一代篦冷機(jī)第一代篦冷機(jī)篦床設(shè)計(jì)的運(yùn)行部件的主梁是橫向布置。為運(yùn)送熟料冷卻機(jī)作縱向(zn xin)運(yùn)動(dòng)，雖然篦下有隔倉(cāng)板，但是橫向的主梁在作縱向(zn xin)運(yùn)動(dòng)時(shí)很難做到密封。在生產(chǎn)過(guò)程中，冷風(fēng)從隔倉(cāng)板上端漏出，形成篦下內(nèi)漏風(fēng)，因此冷卻效率不高。共二十五頁(yè)第一代篦冷機(jī)料層較薄，一般在 100mm 200mm左右，冷卻(lngqu)風(fēng)量為2.83.2Nm3/kg。單位面積產(chǎn)量約1820t/（m2d）,冷卻效率60%。入窯二次空氣溫度與窯的熱耗有關(guān)，熱耗為1500 kcal/kg的濕法窯窯二次空

4、氣溫度一般低于 600，而熱耗為1000 kcal/kg的干法預(yù)熱器窯一般低于 750。此類(lèi)篦冷機(jī)在20世紀(jì)中期大量用于燒成系統(tǒng)裝置上，成為當(dāng)時(shí)冷卻裝置的主流。共二十五頁(yè)第二代篦冷機(jī)60年代預(yù)熱器窯逐步走向大型化，窯產(chǎn)量最大為4000t/d，70年代預(yù)分解技術(shù)出現(xiàn)后，窯產(chǎn)量成倍增加，產(chǎn)量更高，第一代篦冷機(jī)面臨各種問(wèn)題：預(yù)熱器窯的規(guī)格逐年增大，產(chǎn)量1000t/d時(shí)，熟料顆粒離析增加，細(xì)顆粒熟料隨窯產(chǎn)量增大而增多。冷風(fēng)透過(guò)料層時(shí)，部分細(xì)顆粒熟料流態(tài)化，篦板沒(méi)法推動(dòng)流態(tài)化顆粒，而一些堆積致密的細(xì)顆粒熟料層的熟料因料層阻力大，冷風(fēng)沒(méi)法透過(guò)，導(dǎo)致出篦冷機(jī)熟料溫度高，廢氣溫度高，入窯二次空氣溫度低，冷卻效

5、率低且事故率高，運(yùn)轉(zhuǎn)率低下。人們?yōu)榱嗽黾赢a(chǎn)量，將一些傳統(tǒng)(chuntng)窯改為，預(yù)分解窯，窯產(chǎn)量成倍增加，但場(chǎng)地限制篦床面積增大，必須提高篦冷機(jī)的單位面積產(chǎn)量，才能滿足擴(kuò)建需求，第一代薄層篦冷機(jī)難于滿足燒成工藝進(jìn)展。共二十五頁(yè)第二代篦冷機(jī)冷風(fēng)不易透過(guò)高溫熟料層或者阻力較大的細(xì)顆粒(kl)料料層，而易透過(guò)低溫熟料和阻力較低的料層，這種狀況表明，只有縮小通風(fēng)面積才能提高通風(fēng)效率。人們根據(jù)這個(gè)原理，在篦冷機(jī)縱向?qū)Ⅲ鞔卜质?，縮小各室的面積，緩和了冷風(fēng)因阻力不均難于冷卻高溫熟料的現(xiàn)象，開(kāi)發(fā)了第二代厚料層篦冷機(jī)。共二十五頁(yè)第二代篦冷機(jī)第二代篦冷機(jī)特點(diǎn)采用風(fēng)室通風(fēng)，第一室面積縮小至3排篦板，以后各室按工藝

6、需求，確定通風(fēng)面積。一室第一排篦板采用活動(dòng)篦板，避免熟料堆積(duj)。細(xì)顆粒側(cè)的篦板外形有利于輸送和冷卻細(xì)顆粒。篦床下的大梁采用縱向布置，有利于各室之間的密封，減少了內(nèi)漏風(fēng)。根據(jù)各室料層阻力和風(fēng)量需求，設(shè)置風(fēng)機(jī)。共二十五頁(yè)第二代篦冷機(jī)共二十五頁(yè)第二代篦冷機(jī)由下部框架（固定(gdng)篦板）、活動(dòng)篦板、傳動(dòng)裝置、上下殼體、篦板、盲板布置、熟料拉鏈機(jī)、熟料破碎機(jī)、干油集中潤(rùn)滑系統(tǒng)、掛鏈裝置、卸料閥、出料裝置、隔槽及隔槽密封、噴水裝置、風(fēng)機(jī)、自動(dòng)控制和報(bào)警裝置等組成。共二十五頁(yè)第二代篦冷機(jī)厚料層冷卻機(jī)也存在一些問(wèn)題，主要是：由于活動(dòng)框架穿越各風(fēng)空運(yùn)動(dòng)，無(wú)法解決風(fēng)空間的密封，風(fēng)室隔墻經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行后磨損

7、，導(dǎo)致漏風(fēng)嚴(yán)重。以室為單位劃分(hu fn)冷卻區(qū)域，縱向料層厚度不一造成阻力不均，阻力小處冷卻風(fēng)短路(冷風(fēng)穿透)，阻力大處篦床局部過(guò)熱，篦冷機(jī)篦板燒變形或脫落等事故時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率。由于窯的回轉(zhuǎn)作用而形成出窯橫向熟料的粗、細(xì)料離析，在同一室的寬度方向，同樣引發(fā)冷卻風(fēng)短路問(wèn)題，導(dǎo)致難以消除的“紅河”?？匡L(fēng)室供風(fēng)冷卻，無(wú)法精確調(diào)解各熟料區(qū)域的冷卻用風(fēng)，高溫熟料得不到淬冷，維持生產(chǎn)的唯一途徑就是提高單位冷風(fēng)流通量。當(dāng)然，這就造成了二、三次熱風(fēng)溫度的下降，熱效率降低。共二十五頁(yè)第三代篦冷機(jī)隨著預(yù)分解技術(shù)的日臻成熟和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，進(jìn)一步改善篦冷機(jī)熱回收性能、提高熱效率、完善篦冷機(jī)運(yùn)行

8、穩(wěn)定性、可操作性，就成為第三代篦式冷卻機(jī)研制開(kāi)發(fā)的目標(biāo)(mbio)。第三代控制流篦冷機(jī)針對(duì)熟料人機(jī)后縱向和橫向料層厚度、顆粒組成及溫度狀況，采取兩項(xiàng)重大改進(jìn)：一是改變第二代厚料層篦冷機(jī)分室通風(fēng)、各室冷卻區(qū)域面積過(guò)大、難以適應(yīng)料層不均狀況，將篦床劃分為眾多的供風(fēng)小區(qū)，便于供風(fēng)調(diào)整，二是采用由封閉篦板梁和盒式篦板組成的阻力篦板冷卻單元，使每個(gè)阻力篦板冷卻單元形成眾多的控制氣流，從而克服了第二代篦冷機(jī)的缺點(diǎn)，顯著降低了單位冷卻風(fēng)量，大幅度提高了冷卻效率。共二十五頁(yè)第三代篦冷機(jī)第三代可控氣流篦冷機(jī)的特點(diǎn)是：熱交換以排為單位，冷卻面積小，有利于冷風(fēng)透過(guò)料層。設(shè)計(jì)的篦板阻力較不同顆粒級(jí)配堆積的料層阻力相對(duì)

9、較高，相應(yīng)減少了不同料層堆積的阻力對(duì)氣流的影響，這樣可以(ky)做到不同顆粒級(jí)配的料層對(duì)氣流的阻力大致相當(dāng)，冷風(fēng)較為均勻地透過(guò)料層。按各排阻力及面積來(lái)配置冷卻風(fēng)量，從而做到調(diào)節(jié)控制空氣量來(lái)冷卻熟料?？諝饬翰灰茁╋L(fēng)，密封性能好。在低溫部位，為了節(jié)省電能，采用分室通風(fēng)。共二十五頁(yè)第三代篦冷機(jī)80年代后半期是可控氣流篦冷機(jī)技術(shù)逐步完善并日趨成熟的時(shí)期，進(jìn)入90年代歌公司紛紛推出可控氣流篦冷機(jī)的新產(chǎn)品，投入到新線建設(shè)和對(duì)原篦冷機(jī)有進(jìn)行改造。以IKN公司為例，至1998年，銷(xiāo)售總量達(dá)到21000萬(wàn)t/年（相當(dāng)于160臺(tái)4000 t/d生產(chǎn)線）。其他如BMH公司、FLS公司、KHD公司、Polysius所

10、銷(xiāo)售的數(shù)量和也在數(shù)百臺(tái)以上。國(guó)際上一些著名的水泥公司認(rèn)為篦冷機(jī)改造是提高燒成系統(tǒng)產(chǎn)量后重要的配套措施之一。BMH公司是供應(yīng)篦冷機(jī)的專(zhuān)業(yè)公司，從1950年以來(lái)(yli)，供應(yīng)的篦冷機(jī)總數(shù)超過(guò)700臺(tái)，改造數(shù)超過(guò)250臺(tái)，最大規(guī)格為10000t/d，我國(guó)海螺集團(tuán)的4條10000t/d生產(chǎn)線也使用了該公司產(chǎn)品。共二十五頁(yè)第三代篦冷機(jī)單位篦板負(fù)荷t/m2.d45-55單位冷卻風(fēng)量Nm3/kg.cl1.8熟料進(jìn)口溫度1400熟料冷卻溫度80+環(huán)溫冷卻機(jī)效率%76 BMH公司篦冷機(jī)的基本(jbn)設(shè)計(jì)參數(shù)共二十五頁(yè)第三代篦冷機(jī)IKNBMHKHDPolysiusFLS可控第二代篦冷機(jī)冷卻效率（%）75767

11、472.678.670冷卻風(fēng)量（Nm3/kg熟料）1.61.61.81.62.11.41.71.852.12.3冷卻機(jī)電耗（kWh/kg熟料）4.55.44.54.58不同公司(n s)生產(chǎn)的可控氣流篦冷機(jī)的主要工藝性能共二十五頁(yè)第四代篦冷機(jī)從90年代末開(kāi)始，一些新型冷卻機(jī)開(kāi)始出現(xiàn)其進(jìn)料部位與第三代可控氣流通風(fēng)完全一致，而后部出現(xiàn)變化，大致有兩種結(jié)構(gòu)無(wú)漏料篦板，熟料在固定充氣篦板的料層上通過(guò)對(duì)熟料進(jìn)行冷卻，此類(lèi)冷卻機(jī)以FLS公司的SF交叉棒式冷卻機(jī)和Polysius公司的PolyTRACK冷卻機(jī)為代表。另一種是熟料堆積在槽型活動(dòng)充氣不漏料篦床上，隨著活動(dòng)篦床輸送向前(xin qin)運(yùn)行，冷風(fēng)

12、透過(guò)料層，此類(lèi)冷卻機(jī)以BMH的冷卻機(jī)和KHD公司PyroSTEP冷卻機(jī)為代表。共二十五頁(yè)第四代篦冷機(jī)其工作原理是： 冷卻供風(fēng)由固定篦床上的篦板提供用以冷卻熟料(sh lio)，每塊篦板采用機(jī)械式空氣調(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)冷卻空氣分布的自動(dòng)調(diào)控，使由于溫度變化、料層厚度不均及回轉(zhuǎn)窯出料時(shí)產(chǎn)生的敞、細(xì)料離析等引起的熟料層阻力差異得以自動(dòng)均衡，實(shí)現(xiàn)最佳的空氣分布。篦板是固定的，不輸送物料。熟料輸送是由固定篦床上的固定與活動(dòng)交替排列的橫桿做住復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。運(yùn)動(dòng)橫桿還起到攪拌、均化熟料作用，使熟料完全暴露在冷空氣中，迅速冷卻。橫桿通過(guò)固定夾固定，更換、安裝方便。橫桿磨損對(duì)冷卻機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)及熱效率沒(méi)有影響。篦床與運(yùn)動(dòng)

13、橫桿之間始終保持有一層約50mm的料層，防止熟料的沖擊，對(duì)篦板起到隔離保護(hù)作用，所以篦板的壽命在5年以上。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，空氣分布更好共二十五頁(yè)第四代篦冷機(jī)第四代篦冷機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)是：熟料輸送機(jī)構(gòu)與熟料冷卻機(jī)分離：輸送、冷卻獨(dú)立完成。篦扳是固定的，磨損少，不會(huì)發(fā)生因篦扳間隙加大而降低冷卻效果篦扳壽命大大延長(zhǎng)，設(shè)備故釀率低，設(shè)備運(yùn)行(ynxng)可靠。特殊結(jié)構(gòu)篦板：確保無(wú)熟料落入風(fēng)室，無(wú)須設(shè)置卸料斗、料封閥和拉鏈機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作維護(hù)方便。機(jī)械式空氣調(diào)節(jié)閥：使冷卻空氣的控制達(dá)到了最小模塊化(每塊篦板)，與第三代篦冷機(jī)比較，節(jié)約大量熱能，冷卻空氣減少10以上，無(wú)須密封風(fēng)機(jī)氣量20，節(jié)電效果明顯，在同等規(guī)格下風(fēng)機(jī)數(shù)量減少一半。共二十五頁(yè)第四代篦冷機(jī)體積小，質(zhì)量輕：體積、質(zhì)量是第三代控制流篦冷機(jī)的1213。模塊化設(shè)計(jì)制造：安裝快捷，能適應(yīng)不同外型結(jié)構(gòu)的各種規(guī)格篦式冷卻(lngqu)機(jī)。附屬設(shè)備、土建工程、安裝工程少。易損件少：橫桿的壽命1年半，篦板壽命5年以上，檢修方便，節(jié)約成本。液壓傳動(dòng)：軸承只需每年加油一次，維護(hù)工作量少。共二十五頁(yè)第四代篦冷機(jī)共二十五頁(yè)感謝(gnxi)觀看共二十五頁(yè)內(nèi)容摘要篦冷機(jī)的技術(shù)發(fā)展。溫氣體傳熱，使從回轉(zhuǎn)窯內(nèi)卸出的熟料(溫度一般在10001400之間)經(jīng)過(guò)冷卻后溫度陣至。傳統(tǒng)的篦冷機(jī)又分為振動(dòng)(zhnd