超宽篦冷机的设计与优化

任洪波[中国中材国际工程股份有限公司（南京），江苏 南京 211100]

1 优化背景

YS公司原来有一条2500t/d熟料生产线，2008年投产，配套我公司预热器、三次风管、窑头罩、回转窑、燃烧器以及篦冷机等设备。2018年，业主决定通过全线技术改造，将该2500t/d生产线产量提高到5500t/d规模，配套的预热器(含新增塔架)、三次风管、窑头罩以及篦冷机等设备仍委托我公司设计。其中的篦冷机设备，受原生产线场地的限制，最终设计成超宽型结构。由于缺乏相关设计经验，我公司对设计方案进行了多次讨论，特别是对固定篦床区域的处理，更是进行了革新与突破。2019年初，篦冷机投入运行后，因经常出现堆“雪人”和二、三次风温偏低等问题，2019年底我公司对篦冷机设备进行了局部改进，取得了比较满意的效果。本文对YS公司篦冷机设备改进前后的主要变化，作简要说明。

2 YS公司篦冷机的特殊设计

篦冷机改造前后参数对比见表1。

表1 YS公司篦冷机改造前后参数对比

2.1 受料区固定篦床宽度的设计

篦冷机入料进口处宽度一般设计为：

其中，B为入料进口；D为回转窑内径；YS篦冷机设计为3000mm。

2.2 活动篦床宽度的设计

篦冷机活动篦床宽度一般设计为：

其中，B为篦床宽度；D为回转窑内径；YS篦冷机设计为6000mm。

根据上面数据的对比可知，本篦冷机为典型的超宽机型，其设计的难点和重点就在入料口的固定篦床。最初的设计为10排三阶梯固定篦板、双推板推“雪人”装置与10台空气炮的强力组合，见图1。但理论和实践还是有差距的，投产之后，系统总是不稳定。经过现场察看与分析讨论，最终决定对固定篦床和推“雪人”装置进行改进。改进后的设计为8排固定篦板，固定篦床的长度由3 300 mm调整为2 960 mm，取消篦板面上的管道式空气炮喷嘴，缩小入料进口宽度，增大固定篦床的倾斜角度；推“雪人”装置增加推板长度，加大推板与固定篦床之间的距离，见图2。

图1 10排固定篦板

图2 8排固定篦板

2.3 受料区浇注料的设计

为了减少熟料离析,稳定二、三次风风温,浇注料也同步进行了改进设计。“马蹄口”尺寸由原来的3 000mm渐扩到6000mm（见图3），改为由2600mm分两次渐变扩大至5700mm（见图4）。

图3 初步设计浇注料

图4 改进浇注料设计

经过上述设计调整，同时配合3台固定床冷却风机的风量调节，固定篦床的熟料分布均匀，基本没有堆“雪人”现象出现；系统二次风风温由之前的950～1000℃提高到1100～1150℃，篦冷机设备完全满足正常生产。

2.4 其他设计

一般篦冷机的长度与宽度之比为6～9，而YS公司由于受场地长度的限制，篦冷机实际长度与宽度之比仅为4，所以篦冷机的所有风室风机均为两台左右布置。由于长度偏短，活动篦床采用单列单缸设计。除此之外，其他的设计和正常宽度范围的篦冷机没有区别。

3 结语

YS公司的篦冷机是一台超宽的特殊机型，其局部再改进后至今已运行一年多，没有出现因篦冷机的故障而停窑，也没有更换相关的备件，整体运行良好。该公司超宽篦冷机的成功使用，对现阶段的四代机应用以及三代机的改造都有很好的借鉴意义。