关于TC型篦冷机常见故障的分析与处理

鹿建柱（广东省英德市英德海螺水泥有限公司 广东 英德 513047）

关于TC型篦冷机常见故障的分析与处理

鹿建柱
（广东省英德市英德海螺水泥有限公司 广东 英德 513047）

文章分析了水泥熟料生产工厂TC型篦式冷却机存在的问题和原因，提出了处理改进意见，希望能够为水泥生产企业生产效率及经济效益的提高提供参考价值。

TC型；篦冷机；故障的分析与处理

引言：篦冷机是水泥熟料生产线的关键设备之一，生产中如出现故障，由于是高温环境，处理有风险，有时需窑减停产。因此篦冷机的正常运行也非常关键。

一、故障情况

公司目前四条日产5000t/d水泥熟料生产线，该线篦冷机使用是TC12102型篦式冷却机。该生产线因篦冷机故障导致减停产时有发生，现将篦冷机出现的主要故障与处理总结如下：

1.篦冷机一段2#、3#风室细料侧边护板与活动篦板存在烧蚀和磨损频繁漏红料现象；

2.篦冷机一段 1#、2#、3#风室和二段 1#风室内的活动梁与活动框架联结支座螺栓频繁出现剪切断裂或联结支座与活动框架焊接固定位置频繁开裂导致活动梁发生移位变形现象；

3.一、二、三段活动框架与传动夹块轴联结处的活动框架由下自上出现纵向裂纹现象；

4.三段细料侧液压传动推杆与活动框架传动轴联结处在推回程运行过程中频繁出现上下抖动现象，导致三段篦床行程调节连杆上的限位块与固定感应器时有时无被感应导致设备经常出现跳停现象。

二、故障发生的主要原因分析如下：

1.一段细料侧边护板与活动篦板出现烧蚀和磨损的主要原因是：

① 篦冷机设计存在缺陷，导致一段频繁出现红河现象；

出现红河现象的原因是熟料在窑内煅烧时，受窑回转的离心力的作用下产生离析现象，使得窑内物料的大颗粒一般集中在中间；在窑回转运行的过程中随着中间大颗粒物料的直径变小，细颗粒愈来愈集中在窑筒体一边。

当熟料从窑头落至篦床上时，大颗粒集中在一侧，细颗粒集中在另一侧，篦床横截面中部为粗细颗粒的过渡部位。当窑速较快且窑内细颗粒熟料较多时，细颗粒集中在一侧的现象尤为明显。熟料颗粒在篦床纵向随篦板向前推动逐步覆盖整个篦床面，虽然在推动过程中，颗粒层级配有所变化，但纵向变化不大；此时从篦冷机的进料口至出料口，细颗粒在一侧形成带状、较大颗粒分别形成条带而随颗粒直径增大向另一侧集中。

由于篦床细料侧细颗粒堆积致密，冷风透过时阻力大，从进料口的高温熟料层开始，冷风较少或不透过细颗粒熟料层，较多地透过阻力低的较大颗粒层。此时细颗粒层因冷风透过量少而得不到冷却，其料层表面呈高温红色，透过冷风的熟料层因冷却其表面呈黑色。

随着篦板的不断对物料的推动，在同一横截面上粗、细熟料颗粒层之间的温差愈来愈大，冷风愈来愈集中从较大颗粒的熟料层透过，而细颗粒熟料层得不到冷却, 形成一条从冷却机进料口至出料口的，红熟料带，这就是红河现象出现。高温的物料直接对边护板进行不断的灼烧使得边护板材质变软，同时在熟料颗粒的摩擦下边护板与活动篦板间隙越来越大，最终导致风室活动篦板与边护板间隙变大漏料产生。

②一段篦板材质设计上达不到耐温性要求，原设计边护板材质ZG40Cr25Ni5，一段篦板材质是ZG40Cr25Ni12；也是导致篦板频繁烧蚀的主要原因；

③边护板的结构形式设计存在缺陷；

2.活动梁与活动框架联结支座联结螺栓剪切断裂的主要原因分析如下：

①篦板安装时对相邻篦板间上下以及垂直间隙调整过小；

②前后水平挡轮与导轨磨损间隙过大超出原设计的3mm以上，篦床在运行中出现扭偏导致篦床一侧最边的活动篦板与边护板直接抵撞，最终导致活动梁联结支座螺栓断裂或支座脱焊以及活动梁弯曲变形现象；

③两侧液压缸支座与传动轴的距离不一，运行中导致活动框架出现便扭现象，导致活动篦板与边护板直接摩擦，引起活动梁与活动框架联结支座的螺栓发生剪切现象；

④一段篦床负荷大同时设计存在不足；原产量5000t/d冷却面积在120m²，原5000t/d一段篦床物料厚度控制在500---700mm；当产量达到5500-5800t/d一段篦床物料厚度在1000---1200mm，篦床的负荷成倍的增加，也是导致螺栓频繁剪切的原因；

3.一、二、三段与传动轴联结处的活动框架出现裂纹原因分析如下：

①长期的受力过大，导致活动框架局部材质出现疲劳导致的开裂；

由于每段篦床的托轮均固定在一前一后风室内，中间风室是夹块轴传动装置；在篦床推程过程中液压刚给传动轴一个斜向上的力；这个力分解成一个水平力驱动篦床前行和一个垂直向上的力与篦床物料重力形成平衡。当篦床回程时，液压推杆有一个沿推杆方向回程的力，这个分解一个水平力驱使篦床回程和一个垂直向下的力和篦床上物料的重力形成合力，这个合力驱使活动框架在传动轴联结处受力最大当超出框架材料的力学性能时导致活动框架出现纵向裂纹；

②传动轴夹块轴联结螺栓断裂；

③夹块轴两侧的楔铁松动；

液压缸推程受力示意图

液压缸回程受力示意图

4.液压传动推杆与活动框架传动轴联结处在推回程运行过程中频繁出现上下抖动现象的原因分析

由于液压缸出现颤抖现象的存在，容易使液压杆伸出端密封产生不均匀磨损导致液压缸端面液压油渗漏现象；同时长期颤抖现象也容易使活塞密封与缸内壁产生不均匀磨损现象，使得密封损坏以及活塞与缸内壁磨损，造成液压缸内泄需停机处理，影响生产的正常进行。因此产生液压杆颤抖的原因分析如下：

①当液压缸后座绞支座轴中心与活动框架驱动轴中心的中心线与支撑活动框架楔铁工作面平行时，受二力平衡作用液压缸在运行中平稳，无颤抖现象发生，如下图所示

②在液压缸后支座垫高后或内托轮磨损后，液压缸推杆中心线的水平角度低于10°±0.5°；当液压缸后座绞支座轴中心与活动框架驱动轴中心的中心线与支撑活动框架楔铁工作面不平行时，其延长线成ɑ角度时，篦冷机活动框架驱动轴在液压推杆的作用下产生向下分力作用，引起液压缸运行在推程中出现向下颤抖，回程时由于二力平衡作用向上发生抖动现象发生，如下图所示

③在液压缸后支座降低或内托轮导轨垫高后，液压缸推杆中心线的水平角度高于10°±0.5°；当液压缸后座绞支座轴中心与活动框架驱动轴中心的中心线与支撑活动框架楔铁工作面不平行时，其延长线成ɑ角度时，篦冷机活动框架驱动轴在液压推杆的作用下产生向下分力作用，引起液压缸运行在推程中出现向上颤抖，回程时由于二力平衡作用向下发生抖动现象发生，如下图所示

三、对故障现象的处理

1.一段漏红料的处理

①将一段1#、2#、3#风室细料侧最边的活动篦板改为固定篦板，目的是改变物料流动的速度，增加物料的冷却时间。

②将边护板水平挡料板宽度有15mm增加到30mm；③将边护板纵向与活动篦板侧板想对应的加厚有原12mm增加到16mm厚；

④将原设计边护板材质 ZG40Cr25Ni5改用 ZG40Cr25Ni12，一段篦板材质是ZG40Cr25Ni12改用ZG40Cr25Ni20；

2.活动梁与活动框架联结支座联结螺栓剪切断裂

①重新调整篦板间隙如下：篦板与篦板之间的侧向间隙2～3mm；篦板与篦板之间的竖向间隙3±1mm；活动篦板与护板之间的竖向间隙5mm；活动篦板与护板之间的侧向间隙6mm。

②前后水平挡轮与导轨磨损间隙过大，调整至1～3mm以内；

③两侧液压缸支座与传动轴的距离不一，调整液压缸后支座位置；

④设计存在不足，对活动梁与活动框架加固处理；如下图3.一、二、三段与传动轴联结处的活动框架出现裂纹处理；

①对夹块轴联结螺栓更换强度处理

②对夹块轴前后的楔铁固定装置的筋板进行重新加焊处理；

③对活动框架出现纵向裂纹处在两侧槽型面上加含σ=20mm筋板进行加固处理。

4.传动液压推杆频繁出现上下跳动处理

①定期对托轮的润滑系统和对两侧托轮与导轨的磨损测量检查，根据磨损量进行对导轨或托轮进行更换或调整处理；

②操作中对三段风室增加用风量减少高温漏料对托轮油管的烘烤导致润滑油无法进入托轮内；导致托轮不转后导轨与托轮磨损后产生下沉。

四、处理后使用效果分析

通过对篦冷机常见故障的原因分析与处理后，大大减少篦冷机常见故障的发生的概率，使篦冷机的维修周期与回转窑耐火材料的维修周期同步，提高充分提高设备的利用效率。

[1]张宏伟TC-12102型篦冷机的改造《新世纪水泥导报》2007, 13(5):49-49

TQ172

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1007-6344（2016）06-0002-02

鹿建柱，1964年，男，汉，皖合肥，大专,广东省英德市英德海螺水泥有限公司