项目3任务4篦冷机的应用

1任务4篦冷机的应用2篦冷机的应用知识目标明确冷却机的分类，熟悉篦式冷却机的作用，掌握不同种类冷却机的结构、性能和特点。能力目标能结合第三代、第四代篦冷机的性能特点，为常用篦冷机的操作控制打下基础。一、水泥熟料冷却机的发展水泥工业的回转窑诞生之初，并没有任何熟料冷却设备，热的熟料倾卸于露天堆场自然冷却。19世纪末期出现了单筒冷却机；100多年来，在国际水泥工业科技进步的大潮中，有的不断改进，更新换代，长足发展；有的已经淘汰。

目前，熟料冷却机在水泥工业生产过程中，已不再是当初仅仅为了冷却熟料的设备，而在当代预分解窑系统中与旋风筒、换热管道、分解炉、回转窑等等密切结合，组成了一个完整的新型水泥熟料煅烧装置体系，成为一个不可缺少的具有多重功能的重要装备。

单筒冷却机

单筒冷却机属逆流式气固换热装备，具有工艺流程、操作、结构简单，运转可靠，热效率高，无废气和粉尘排放等优点。有顺流及逆流两种布置方式。从窑头罩取三次风，同样可应用于预分解窑。其不足之处在于冷却风量较小，高温熟料难以骤冷，出冷却机熟料温度较高，散热损失较大，熟料冷却程度受熟料颗粒制约等。因而随着篦冷机的研制成功，有逐渐被取代之势。单筒冷却机多筒冷却机

多筒冷却机亦属逆流式气固换热装备。这种冷却机由环绕在回转窑出口端的许多个冷却筒所构成，与窑连成一体，随窑回转。其优点是结构简单，不需另设传动装置，无废气污染等；缺点在于它同窑体连成一体，使窑头筒体机械负荷增大，在高温状态下料弯头容易损坏，造成漏风，并且二次风温较低，热效率不高等。多筒冷却机多筒冷却机

篦式冷却机属穿流骤冷式气固换热装备，冷却空气以垂直方向穿过熟料料层，使熟料得以冷却。篦冷机根据篦子运动方式可以分为震动式、回转式和推动式3种类型。

在水泥工业发展过程中，随着生产大型化及实践的总结，震动式篦冷机由于震动弹簧设计及材质等方面的原因，20世纪60年代后已被淘汰；回转篦式冷却机在同推动篦式冷却机竞争中，由于在对熟料粒度变化的适应性、熟料冷却温度及热效率等方面难以同推动式篦冷机相匹敌，推动式篦冷机已成为当代预分解窑配套选用的主要产品，并且在结构形式等方面得到迅速发展。篦式冷却机

出回转窑的水泥熟料进入篦式冷却机后在器内的壁板上铺成一定厚度的料层，鼓入的冷空气垂直地穿过壁床上运动着的料层使水泥熟料骤冷。推动篦板由固定篦板和活动篦板相间排列所组成。篦板要求耐热、耐磨，其上有许多缝或圆孔，使得从下向上鼓入的冷却空气能够垂直地通过熟料层。活动篦板在传动装置的带动下成排地位于固定篦板之间，沿前后方向作水平的往复运动，将熟料推向前进。

在预分解窑诞生之前的相当长的时间内，单筒式、多筒式与篦式冷却机长期并存，各自经过不断改进，形成三足鼎立的局面。预分解窑问世之后，由于炉用三次风抽取，以及对二三次风温度日益增高的要求，再加上推动篦式冷却机的优化改进。目前除少量预分解窑仍使用改进型单筒冷却机以外，几乎形成了推动篦式冷却机独占鳌头的局面。

至于立筒冷却机，虽然是一种对流与沸腾床换热相结合的新型冷却机，但从20世纪60年代研制至今，尚未达到普遍实用阶段；而“g”型冷却机是一种再冷式冷却机，必须串联在其他冷却机后复合使用。因此，可以认为推动篦式冷却机，目前仍然是预分解窑系统中最佳的熟料冷却匹配装备。熟料冷却机作业原理:在于高效、快速地实现熟料与冷却空气之间的气固换热。篦式冷却机(1)作为工艺设备：它承担对高温熟料的骤冷任务，骤冷可以阻止水泥熟料中矿物晶体的长大，特别是阻止C3S晶体的长大，还可以使液相凝固成玻璃体，使MgO及C3A大部分固定在玻璃体内，提高水泥熟料的活性，防止β-C2S向rC2S的转变。(2)作为热工设备：冷却水泥熟料，并对入窑二次风，入炉三次风的加热升温任务，有利于燃料的着火和预燃、

(3)作为热回收设备：对出窑熟料携带出去的大量热焓进行回收。（回收的热量约1250～1650kJ/kg熟料）

(4)作为输送设备：输送水泥熟料二、水泥熟料冷却机的作用熟料必须进行冷却的主要原因是：回收高温熟料的热量，用以预热助燃空气，改善燃料燃烧过程，节约能源。熟料急冷有利于水泥强度的发挥，增强水泥抗硫酸盐性能，改善安定性，提高水泥质量。冷却熟料，确保输送和储存熟料设施的安全运转。熟料急冷后，易磨性得到改善，有利于粉磨。三、对篦式冷却机的要求(1)冷却机的热效率。回收熟料的热量与熟料带进冷却机的热量之比，叫冷却机的热效率。新型冷却机的热效率一般在70％～75％之间。(2)二、三次空气被熟料预热的温度。冷却机是利用冷空气与高温熟料接触进行热交换，使熟料冷却，而空气被加热作为二、三次空气送入窑及分解炉内，供燃料燃烧之用。要求二次空气温度一般在900～1100℃为好。(3)熟料的冷却程度与冷却速度。熟料被冷却后的温度越低越好，一般波动在50～300℃。冷却速度越快越好，通过急冷改善熟料质量，提高易磨性，便于输送和储存。新型冷却机一般保证出料温度t≤环境温度+65℃。(4)电耗要低。冷却机的电耗包括冷却风机的电耗、冷却机内熟料(包括漏料)输送电耗、熟料破碎电耗。(5)结构简单，操作方便，维修容易，运转率要高。四、篦式冷却机的结构

篦冷机由上壳体、下壳体、篦床、篦床液压传动装置、篦床支承装置、熟料破碎机、自动润滑装置、灰斗、电动弧形阀及冷却风机组等组成。固定活动阶梯篦板五、典型冷却机介绍1．富乐型水平推动篦式冷却机图3-43富乐型水平推动篦式冷却机结构简图

a—入窑二次风；b—入分解炉三次风；c—废气排空1－上壳体；2－下壳体；3－篦床；4－传动装置；5－篦床支承装置；6-气动双翻板阀；7-锤式破碎机；8-双线自动润滑系统；9－冷却风机；10－篦条；11－漏料拉链机；12－链幕；13－电视监测装置工作原理由窑内下来的高温熟料落到冷却机热端篦床上，被倾斜3o的篦床推动到卸料端。大块熟料经锤式破碎机破碎后下到熟料输送机上，熟料在被篦床输送的过程中，不断翻滚，被由篦下风室来的冷却风连续冷却。细小熟料经锤破前通过篦板孔及篦板之间的缝隙直接漏到风室内，通过装有气动双翻板阀的下料管落到漏料拉链机内，由拉链机输送到熟料输送机。冷却空气和高温熟料进行热交换后，一部分作为二次空气入窑；另一部分被用来给分解炉供风，剩余部分经热交换器、袋式收尘器后排空，经过热交换器及收尘器收集下来的灰尘通过回灰螺旋输送机送到熟料输送机上，冷却后的熟料及回灰通过熟料输送机输送到熟料库内。结构特点①每段篦床的第一排篦板是活动的，利用物料推进，可以减少“堆雪人”现象；②篦板排列床用“单宽”、“双宽”交错排列，使篦缝不在同一直线上，减少篦板磨损；③针对不同地方的结构不同，采取良好的密封装置，保证冷风利用率，提高了冷却机的冷却效率。2．ClaudiusPeters冷却机工作原理CP冷却机采用液压传动，在冷却机每一篦床的两侧装配有液压油缸推动架，同步驱动篦床。篦床由固定篦板和活动篦板相间排列组成，活动篦板由液压系统推动，最大冲程为125mm，冲程数在4～22次／min范围内变动。出窑熟料落在篦床上，受到活动篦床的推挤向出口方向运动，冷空气从冷却机底部鼓入风室，并垂直穿过高温熟料层，进行热交换。高温气体一部分作为二次风(1100～1300℃)进入窑内，一部分作为三次风(700～800℃)通过三次风管进入分解炉。一部分低温气流(300℃左右)作为干燥介质进入风扫式煤磨，剩余废气由排气口通过收尘器除尘后排入大气。细小的熟料颗粒穿过冷却机篦孔落入下面的集灰斗，由气动闸阀和电动瓣阀定期排入拉链机；大块熟料从篦床冷端卸到倾斜的篦栅上，经锤式破碎机破碎后，卸入熟料输送机。结构特点

①使用了槽形阻力篦板。②采用梁室组合供风③冷却机中间设置辊式破碎机④增设喷水装置⑤液压传动⑥冷却机自控回路3．TC型箆冷机

工作原理热熟料从窑口卸落到箆床上，沿箆床全长分布开，形成一定厚度的料床，冷却风从料床下方，向上吹入料层内，渗透扩散，对热熟料进行冷却。透过熟料后的冷却风成为热风，热端高温风被作为燃烧空气入窑及分解炉，部分热风还可作烘干之用。有效的热风利用可提高热回收，而降低系统热耗；多余的热风经过收尘处理后排入大气。冷却后的小块熟料经过栅筛落入篦冷机后的输送机中；大块熟料则经过破碎、再冷却后汇入输送机中；细粒熟料及粉尘通过篦床的篦缝及篦孔漏下，进入集料斗，当斗中料位达到一定高度时，由料位传感系统控制的锁风阀门自动打开，漏下的细料便进入机下的漏料拉链机中而被输送走，当料斗中残存的细料还不足以让风穿透锁风阀门时，阀板即行关闭，从而保证了良好密封性能。TC篦冷机配有三元自动控制系统和全套安全监测装置，以确保高效、稳定、安全可靠地工作。结构特点

①TC充气梁篦板②低漏料阻力篦板③充气风管④组合篦床⑤采用厚料层冷却技术⑥合理配备冷却风⑦自动控制和安全监测4．SF冷却机工作原理来自窑头的熟料直接落到固定入口阶梯型篦床面上，篦板是固定的，不输送物料，熟料靠床面倾斜和冷却风力的作用滚、滑到冷却机下游，冷却机下游带有交替排列的固定棒和活动棒，通过推力棒的往复推动完成熟料输送。熟料的快速骤冷就是在第一室完成的。作为熟料的输送装置，在篦床的宽度方向每一排篦板上部有一根棒，固定棒与活动棒交替排列，活动棒可以作往复运动，固定棒相互间隔布置在整个篦床的长度方向，固定棒紧固在篦板框架的两侧，活动棒则用紧固块卡在液压传动的推拉杆上，固定棒和活动棒位于距床面50mm厚的固有冷料层上面，可防止熟料的冲击，对篦板起到隔离保护作用。

熟料层自然下滑角度通常与水平成30～50°角。如果固定入口熟料过多地堆积，造成底部粘住，则用空气炮调节防止堆“雪人”。

活动棒往复运动完成物料沿篦床向前输送，每一个动作都要向前推动物料和向后带动物料，但是，由于固定棒、活动棒的几何形状和冷却机的床面倾斜，使物料量向前的总较向后的多。活动棒的冲程通常为±75mm，也就是总移动量为150mm。活动棒采用液压传动，其往复行程为一块篦板的长度，具有混合、翻动和向前输送熟料的作用，在该过程中，料层中的所有熟料颗粒都能较好地接触到冷却空气，促进热交换，提高冷却效率。驱动活动棒的液压系统受控于控制器，信号来自前端风室或篦板内压力，风室里的上限压力在预定范围内设定。若熟料床面太薄，室压下降，则控制器将降低棒速，以使床面厚度增加，相反，若床面厚度太大，室压升高，则控制器促使棒速增加。推力棒将熟料推到冷却机出口，粒度小于25mm的熟料通过篦条漏下并被运走，大块的熟料经过破碎机破碎再分离，合格品进入熟料输送系统。