史密斯十字棒冷却机的改进和维护

2013-10-23刘明

水泥技术 2013年1期

刘明

1997年史密斯推出了第一台全新理念的SF冷却机，它的核心是将冷却机的熟料输送和冷却功能彻底分开。2004年推出了SF改进型MM冷却机，将倾斜输送熟料改成水平输送。2009年又对该冷却机进行了进一步标准化和改进升级，命名为十字棒冷却机，见图1。

十字棒冷却机将是今后史密斯工厂设计的标准配置，而SF、MM冷却机将陆续退出市场。

十字棒冷却机充分吸收了SF冷却机的标准模块化和MM冷却机的熟料水平输送等设计理念，并力求对每一部分最佳化。现介绍如下。

1 主要特点

与SF、MM冷却机相同，该冷却机篦床固定不动，熟料由篦床上方的独立往复运动的十字棒强行输送。在篦床和十字棒之间有一层静止冷料层，它避免了热熟料直接和篦床接触，这样，篦床既不会烧毁，磨损也微乎其微。

十字棒在强制输送、混合和翻滚熟料层的同时使熟料与冷空气充分接触，最大限度地冷却熟料。

局部磨损的十字棒不会影响熟料运动。

推棒的磨损问题是使用者最关心的，考虑到推棒直接与热熟料接触，设计中选用了比较好的材质。在实际使用中发现，由于上升气流的冷却，推棒处的温度并不是很高，SF和MM冷却机的推棒寿命从1年延长到了2年。升级后的十字棒结构粗大和坚固，由通长改分段，移动行程加长，频次降低，其寿命保证值为4～5年。

采用篦床不活动和冷料层隔绝的独特结构，因而不存在漏料问题。篦床下无须设置漏料输送系统，不但节省了布置空间，减少了设备，同时也简化了控制。

2 设计特点

升级后的十字棒冷却机将下壳体和篦床下的支承巧妙地进行了结合且做了标准化设计；篦床下没有标准模块支架；侧面框架左右有标准风机开口，可根据需要布置风机。

SF冷却机推棒有固定和移动两种，它们交替布置，见图2。升级后的十字棒冷却机取消了固定推棒，所有推棒都是十字型移动棒，见图3。

为增加推棒寿命，升级后的十字棒冷却机其十字棒与U型件结合为一整体。将原宽度方向通长的推棒进行了分段，减少了维护成本。结构更坚固，维护更简单，寿命更长。

十字棒的移动轨迹为，所有十字棒整体全行程向前推料，而回程是间隔分别向后退来完成一个循环。这样最大限度地阻止十字棒回程的带料，见图4。

SF冷却机倾斜布置，入口一般比出口高3～5°，而升级后的十字棒冷却机为水平布置，这样最大限度地节省了建筑空间。

SF、MM冷却机篦床下的机械流量调节阀（简称MFR）的结构见图5。MFR技术是史密斯专利，它设计简单、巧妙和独特，可根据篦床上熟料层阻力的变化自动连续地调整节流板的开度，确保提供给熟料层的冷却气流量达到最佳状态，并不受熟料层厚度、粒径组成和温度变化等因素的影响。分区独立的MFR防止了冷却气流从阻力最小处短路，这有助于熟料热量的回收及冷却气流在整个篦床上的最佳分布。MFR是纯机械的，无须任何电气控制。升级后的MFR，扩大了阀的单元体，增加了耐磨保护板，减少了阀的数量，同时阻力降低了，安装维护也更简单。改进后的MFR结构见图6。

SF、MM冷却机由若干个标准模块串、并联组成（见图7）。升级后的十字棒冷却机只保留了模块上部（篦床）的模块化标准形式（见图8）。篦床由标准下壳体及支架支承，这将减少整体重量，安装更容易。

回转窑和十字棒冷却机间有一个固定入口装置。从回转窑落到该处的熟料是处于静止状态，随着熟料的堆积和加厚，熟料达到休止角后沿静止斜面发生剪切并向前滑动。料层厚度的这种周期变化导致料层阻力的周期变化，生产中不得不用调整篦床下翻板阀来平衡这种阻力变化，如处理不及时极易造成堆“雪人”事故。

为克服入口熟料分布不均和消除形成“雪人”问题，升级后的固定入口（见图9），其篦床是倾斜阶梯型，减小了熟料的堆积和死料区。固定入口的MFR（见图10）内置了检查阀，它能实时对料层变化进行调节，避免了喷吹时的返料，还可使料层各点获得均衡风量。通过程序和阀门调整控制高压气体喷吹区域、喷吹频率和喷吹强度，最大限度地避免堆积问题，使消耗降到最低。