第四代篦冷机在氧化铝行业的应用

孙志鹏

（中材装备集团有限公司 天津 300400）

第四代篦冷机在氧化铝行业的应用

孙志鹏

（中材装备集团有限公司 天津 300400）

山西某铝业公司烧结厂使用SHL32052高效充气梁水平推动篦冷机冷却氧化铝熟料。自投用至今故障频发，设备磨损严重，备件和维护成本高，现场粉尘污染严重。基于现场情况中材装备集团对该厂篦冷机进行针对性技术改造，将充气梁式篦冷机改为第四代步进式篦冷机，在解决了篦冷机故障率高、设备磨损快、维护成本高、现场污染严重等问题的同时提高了烧成系统工艺性能，节能降耗，提高了经济利益。

氧化铝；篦冷机；技术改造；节能降耗

0 引言

山西某铝业公司烧结厂使用SHL32052高效充气梁式水平推动篦冷机冷却氧化铝熟料，设备生产能力2300t/d。由于高效充气梁式篦冷机设计特点易造成风室积料、弧形阀卡阀、集料斗积料等故障频繁，现场粉尘污染严重，工作环境非常恶劣，而且冷却机风机使用较多，控制繁琐，不利于节能降耗。因此，我们根据现场情况以及氧化铝熟料特性对篦冷机进行技术改造，在保留原篦冷机壳体的情况下将内部篦床改为第四代步进式篦床，熟料破碎机改为辊式破碎机，既降低了改造成本，又提高了设备稳定性，提升了系统工艺性能和机械性能。本次改造是第四代篦冷机在氧化铝行业的首次跨行业改造与应用。为了交流改造经验，以本文对此次改造进行总结。

1 冷却机存在的主要问题

部分横梁变形，造成篦板缝隙过大且不均，冷却风漏风严重，不能满足篦冷机的运行条件，漏料严重，篦板磨损严重使用寿命非常短，熟料冷却效果差。

与盲板接触的活动篦板设计不合理，易磨损出大洞大颗粒物料进入风室，造成风室灰斗积料或弧形阀卡阀漏风严重，拉链机机尾轴承座多次损坏，频繁造成停窑事故。

机械设备运行周期短、可靠性极差，故障率高，篦板磨损严重，备件和维护成本高。因冷却机频繁故障严重影响了窑运转率以及正常生产。

整个系统使用控制繁琐复杂，冷却风机较多，能耗高。

风室积料、弧形阀卡阀、集料斗积料，现场粉尘污染严重，工作环境恶劣，检修维护困难。

2 改造目标

1）提高设备稳定性，更换后篦床采用液压驱动，步进式运动原理，设备易损件少。密封等活动部件采用特种耐热耐磨材质，适应氧化铝熟料的特性，使用寿命长。

2）提高工艺性能，篦冷机采用分风室供风，风室之间独立隔开，没有三代机的灰斗装置，不存在漏风串风情况，有利于氧化铝熟料的冷却，从而提高了篦冷机冷却效率和热回收效率，有利于降低熟料出料温度。

3）改善现场工作环境，由于第四代步进式篦冷机的设计理念采用无漏料设计，不存在漏料情况，因此现场环境整洁有序。篦床采用集中自动润滑方式，维护工作量少。

3 改造方案

3.1 拆除部分

如图1所示灰色部分为原三代冷却机保留部分，保留上、下壳体，大部分内衬把钉和浇注料，空气炮，原篦床底框架等。需要拆除原三代机内部篦床、斜坡等全部结构以及驱动机构，破碎机等以及灰斗，拉链机、下料溜子等。

图1

3.2 主机部分

图1所示绿色部分为新增部件。包括更换的全新的篦冷机内部固定篦床，活动篦床，凹凸密封，液压传动，辊式破碎机等。熟料冷却篦床由若干条平行且相互独立的输送列组成。工作时，所有列同步往破碎机方向运行，随后分三组，分列回撤，列与列之间，配有精密铸造的列间密封，保证篦床不漏料。

3.3 辊破部分

因为其运转方式，相比于锤破，功耗更小，更节能；大块熟料或者窑皮完全能逐渐破碎，而锤破却存在被卡死的可能性； 如果一根辊轴出现故障，可以在线将其屏蔽，其他的破碎副完全能满足生产。总之，辊破大大提高了破碎可靠性和系统的运转率。

3.4 传动部分

原三代机采用电机机械式传动方式，更换后四代机采用液压驱动方式，因此需要新配置一套液压系统及控制柜，以控制篦冷机液压站以及辊式破碎机。

3.5 润滑部分

四代机采用的是双线式集中润滑，原有三代机润滑管路和润滑量不能满足更换后的篦床润滑，因此需要单独配一套润滑系统。用以润滑篦冷机四连杆轴承。

3.6 风机部分

由于四代步进式篦冷机工作原理与三代机的充气梁式供风原理不同，因此对于每个风室的划分以及风量风压的配置需要按照四代篦冷机需要进行重新计算和设计选型。在现有风机参数的基础上，本着节约改造成本，充分利用现有风机并保证篦冷机风量风压的需求原则，配风计算如下：

风量m3/h风压Pa电机功率Kw 备注12701 1200084 原F1(A) F1风室12701 1200084 原F2(A)固定斜坡分区供风26128 12000148 原F3(A) F2风室47000 8000160 新购 新购风机F3风室25194 474162 原F9(I) 考虑风室隔开25194 474162 原F8(H) F4风室25194 474162 原F11(K) 考虑风室隔开25194 474162 原F10(J) F5风室61586 387862 原F12(L) 工作点：全压5000，风量44000 F6风室42000 500090 新购 新购风机总计302892 876

3.7 土建部分：

篦床基础：保留原有篦冷机篦床基础，将新篦床底座与原有土建基础或者底框架连接破碎机基础：拆除原有破碎机，并制作预埋钢板，将辊式破碎机底座与预埋钢板焊接。

风机基础：拆除原F4(D),F5(E), F6(F),F7(G)，F13(M)，F14(N)四台风机基础，并新做新增加的2台风机基础。

新制作液压站房以及液压站土建基础

3.8 电气部分

由于新增加两台风机电机，因此需要增加一台套160KW软启柜，与原MCC柜并联，以及在原有基础上改造成一套90KW电机启动柜。现场新增篦冷机液压站控制柜以及辊破控制柜；新增篦下风室风压测压装置8套；篦板测温装置共计6套。

4 改造后经济效益分析

1）运转率提高

由于四代篦冷机的独特设计，可靠性大大提高，提高了窑系统的运转率，除了正常的停窑检修，不会因为冷却机的故障导致停窑。

2）备品各件比较

目前，三代机的篦床篦板基本一年一换，锤头半年一换；由于四代机的设计理念，零部件使用寿命长，备件量非常小。

3）节能降耗

通过冷却机升级改造，提高二、三次风温，降低熟料温度，回收更多的热量进入窑内、炉内，提高热回收效率，可降低煤耗。

5 结束语

通过本次篦冷机改造，目前篦冷机运行正常，各项指标均到达预期目标。设备运转正常，提高了系统正常运转率，熟料冷却效果较好，破碎粒度达到设计要求，现场操作维护工作量较少。改造效果得到了业主的认可。验证了第四代步进式篦冷机的可靠性与广泛适用性。

本次改造，积极的响应了国家“十二五”关于节能减排的号召，创造了较大的经济、社会效益，同时，企业生产成本也得到了降低，切实的提高了企业在激烈的市场竞争下的生存能力。

TQ172

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1007-6344（2017）01-0011-01